Tvrdé eloxování

Tvrdé eloxování se používá v případech, kdy neupravený hliník začne během provozu vykazovat poruchy – opotřebení kluzných částí, poškození těsnicích ploch, zadírání závitů nebo koroze ve vlhkém prostředí.

Ve společnosti TopAnod provádíme eloxování typu III u funkčních hliníkových součástí, které jsou vystaveny tření, zatížení a agresivním provozním podmínkám. Mezi typické součásti patří skříně hydraulických systémů, součásti kompresorů, nástroje, lodní kování, tělesa servopohonů a přesné obráběné sestavy.

Co je to tvrdé eloxování?

Tvrdé eloxování je elektrochemická povrchová úprava, při které se vnější vrstva hliníku přemění na hustý oxid hlinitý.

Součásti se ponoří do lázně s elektrolytem na bázi kyseliny sírové, přičemž substrátem prochází stejnosměrný proud. Při nízké teplotě lázně – obvykle kolem 0 °C – vzniká anodický povlak s vyšší hustotou a nižší pórovitostí než při standardním eloxování.

Oxidová vrstva se rozšiřuje jak směrem dovnitř, tak směrem ven od původního povrchu, obvykle v poměru přibližně 50:50. To má vliv na uložení ložisek, závitové otvory, průměry těsnění a další prvky citlivé na tolerance.

Typická tloušťka povlaku se pohybuje v rozmezí 25 až 100 µm v závislosti na slitině, geometrii a požadavcích na odolnost proti opotřebení.

Hlavní výhody tvrdého eloxování

Odolnost proti opotřebení a oděru

Tvrdě eloxovaný hliník se běžně používá na díly vystavené tření, opakovaným pohybům nebo abrazivnímu kontaktu.

Typická tvrdost povlaku se pohybuje v rozmezí 400–600 HV v závislosti na slitině a podmínkách zpracování. Husté oxidové vrstvy zvyšují odolnost proti poškrábání, zadírání a povrchovému opotřebení u vodicích lišt, válců, pístů a součástí nástrojů.

PTFE těsnění může snížit koeficient tření u kluzných sestav, i když mírně snižuje tvrdost povrchu.

Ochrana proti korozi

Anodická oxidová vrstva chrání hliníkový podklad před vlhkostí, působením soli, oxidací a agresivním prostředím.

Odolnost proti korozi závisí na tloušťce povlaku, kvalitě utěsnění a složení slitiny. Hydrotermální utěsnění se běžně používá v námořních a venkovních aplikacích, kde je vyžadována nižší pórovitost.

Vlastnosti elektrické izolace

Oxid hlinitý zajišťuje vysoký dielektrický odpor a zároveň umožňuje zachovat nízkou hmotnost součástky.

Izolační vlastnosti závisí na tloušťce povlaku, geometrii a stavu povrchu, zejména v okolí hran nebo kontaktních bodů, kde se může tloušťka povlaku lišit.

Prodloužená životnost komponentů

Opotřebení povrchu se obvykle projeví dříve, než dojde ke strukturálnímu selhání hliníkového základu. Správně upravený anodický povlak zpomaluje úbytek rozměrů, snižuje četnost údržby a prodlužuje životnost silně namáhaných součástí.

Technické specifikace a normy

Společnost TopAnod zpracovává hliník pomocí tvrdého eloxování v souladu s průmyslovými požadavky na eloxování typu III, které se používá u součástí vystavených vysokému opotřebení a u komponentů odolných proti korozi. Parametry povlaku se volí s ohledem na chování slitiny, rozměrové tolerance, provozní prostředí a požadavky na opotřebení specifické pro danou aplikaci.

Kompatibilita materiálů a slitin

Nejvhodnější slitiny pro tvrdé eloxování

Hliníkové slitiny 6061 a 6082 obvykle nabízejí nejlepší rovnováhu mezi rovnoměrností povlaku, kvalitou povrchové úpravy a odolností proti korozi.

Materiál 7075 vytváří velmi tvrdé oxidové vrstvy, avšak kvůli obsahu zinku a mědi často vykazuje tmavší vzhled a méně jednotný povrch.

Odlitky ze slitin s vysokým obsahem křemíku mohou po eloxování vykazovat hrubší strukturu a tmavší zbarvení.

Barevné varianty podle slitiny

Barva povrchových úprav typu „natural hardcoat“ se obvykle pohybuje v rozmezí od tmavě šedé až po antracitovou, a to v závislosti na chemickém složení slitiny, tloušťce vrstvy a způsobu utěsnění.

U funkčních dílů s tvrdým eloxováním se málokdy podaří dosáhnout přesné barevné shody mezi jednotlivými slitinami.

Aplikace podle odvětví

Automobilové součástky

Písty, válce, součásti kompresorů, škrticí klapky a hliníkové součásti s vysokým opotřebením.

Letecký a obranný průmysl

Eloxované součásti typu III, u nichž je vyžadována přesná tloušťka a opakovatelná kvalita povrchové úpravy.

Mořské prostředí

Hliníkové díly vystavené působení slané vody, u nichž je zapotřebí zvýšená odolnost proti korozi.

Průmyslové stroje a nástroje

Vodicí systémy, opotřebitelné desky, upínací přípravky, válečky a součásti strojů namáhané třením.

Náš proces tvrdého eloxování

Předúprava a čištění

Před eloxováním se díly odmastí a leptají, aby se odstranily zbytky po obrábění, oleje a povrchové nečistoty.

Proces řízeného eloxování

Součásti se zpracovávají v chlazeném elektrolytu z kyseliny sírové za kontrolovaných podmínek napětí a proudové hustoty. Parametry cyklu se upravují podle slitiny a požadované tloušťky.

Kontrola kvality a testování

Kontrola může zahrnovat měření tloušťky povlaku, kontrolu rozměrů, ověření těsnosti, zkoušku v solné mlze a vizuální kontrolu zaměřenou na vady povlaku nebo spálení.