Anodický oxidový film na automobilových hliníkových zliatinových dieloch pôsobí na ich povrchu ako vrstva panciera. Vytvára hustú ochrannú vrstvu na povrchu hliníkovej zliatiny, čím zvyšuje odolnosť dielov proti korózii a predlžuje ich životnosť. Oxidový film má zároveň vysokú tvrdosť, čo môže zlepšiť odolnosť povrchu hliníkovej zliatiny proti opotrebovaniu.
Anodický oxidový film z hliníkovej zliatiny sa vyznačuje relatívne malou hrúbkou a relatívne vysokou tvrdosťou. Je potrebné vybrať testovacie zariadenie vhodné pre mikrotvrdosť, aby sa predišlo poškodeniu vrstvy filmu vtlačovacím testerom. Preto odporúčame na testovanie tvrdosti a hrúbky použiť mikro tvrdomer podľa Vickersa s testovacou silou 0,01 – 1 kgf. Pred testom tvrdosti podľa Vickersa je potrebné z testovaného obrobku vyrobiť vzorku. Potrebným vybavením je metalografický montážny stroj (tento krok je možné vynechať, ak má obrobok dva ploché povrchy) na montáž obrobku do vzorky s dvoma plochými povrchmi a potom sa vzorka pomocou metalografického brúsneho a leštiaceho stroja brúsi a leští, kým sa nedosiahne lesklý povrch. Montážny stroj a brúsny a leštiaci stroj sú znázornené na obrázku nižšie:
1. Kroky prípravy vzorky (platí pre testovanie tvrdosti a hrúbky)
1.1 Odber vzoriek: Z testovaného komponentu odrežte vzorku s rozmermi približne 10 mm × 10 mm × 5 mm (vyhnite sa oblasti koncentrácie napätia na komponente) a uistite sa, že testovaný povrch je pôvodným povrchom oxidového filmu.
1.2 Montáž: Vzorku namontujte pomocou horúceho montážneho materiálu (napr. epoxidovej živice), čím odkryjete povrch oxidového filmu a prierez (prierez je potrebný na testovanie hrúbky), aby sa zabránilo deformácii vzorky počas brúsenia.
1.3 Brúsenie a leštenie: Najprv vykonajte postupné brúsenie za mokra brúsnym papierom so zrnitosťou 400#, 800# a 1200#. Potom vyleštite diamantovými leštiacimi pastami so zrnitosťou 1 μm a 0,5 μm. Nakoniec sa uistite, že rozhranie medzi oxidovým filmom a podkladom je bez škrabancov a jasne viditeľné (prierez sa používa na pozorovanie hrúbky).
2. Metóda testovania: Vickersova metóda mikrotvrdosti (HV)
2.1 Základný princíp: Pomocou diamantového pyramídového vtlačovacieho telieska aplikujte malé zaťaženie (zvyčajne 50 – 500 g) na povrch filmu, čím vytvoríte vtlačok, a vypočítajte tvrdosť na základe uhlopriečky vtlačku.
2.2 Kľúčové parametre: Zaťaženie musí zodpovedať hrúbke filmu (pri hrúbke filmu < 10 μm zvoľte zaťaženie < 100 g, aby ste zabránili prenikaniu vtlačenia do substrátu).
Kľúčom je vybrať zaťaženie, ktoré zodpovedá hrúbke filmu a zabrániť nadmernému zaťaženiu preniknúť do oxidového filmu, čo by spôsobilo, že namerané výsledky by zahŕňali hodnotu tvrdosti substrátu z hliníkovej zliatiny (tvrdosť substrátu je oveľa nižšia ako tvrdosť oxidového filmu).
Ak je hrúbka oxidového filmu 5 – 20 μm: Zvoľte zaťaženie 100 – 200 g (napr. 100 gf, 200 gf) a priemer vtlačku musí byť kontrolovaný v rámci 1/3 hrúbky filmu (napríklad pre hrúbku filmu 10 μm je uhlopriečka vtlačku ≤ 3,3 μm).
Ak je hrúbka oxidového filmu < 5 μm (ultratenký film): Zvoľte zaťaženie menšie ako 50 g (napr. 50 gf) a na pozorovanie vtlačku, aby sa predišlo prenikaniu, sa musí použiť objektív s veľkým zväčšením (40x alebo väčším).
Pri vykonávaní skúšky tvrdosti sa riadime normou ISO 10074:2021 „Špecifikácia pre tvrdé anodické oxidové povlaky na hliníku a hliníkových zliatinách“, ktorá jasne špecifikuje skúšobné sily a rozsahy tvrdosti, ktoré sa majú použiť pri meraní rôznych typov oxidových povlakov pomocou mikro-tvrdomeru podľa Vickersa. Podrobné špecifikácie sú uvedené v tabuľke nižšie:
Tabuľka: Akceptačné hodnoty pre Vickersovu mikrotvrdosť
| Zliatina | Mikrotvrdosť / HV0,05 |
| Trieda 1 | 400 |
| Trieda 2(a) | 250 |
| Trieda 2(b) | 300 |
| Trieda 3(a) | 250 |
| Trieda 3(b) | Bude dohodnuté |
Poznámka: Pre oxidové filmy s hrúbkou väčšou ako 50 μm sú ich hodnoty mikrotvrdosti relatívne nízke, najmä vonkajšia vrstva filmu
2.3 Bezpečnostné opatrenia:
Pre ten istý komponent by sa mali merať 3 body v každej z 3 rôznych oblastí a priemerná hodnota 9 údajových bodov by sa mala považovať za konečnú tvrdosť, aby sa predišlo vplyvu lokálnych defektov filmu na výsledky.
Ak sa na okraji vtlačku objavia „praskliny“ alebo „rozmazané rozhrania“, znamená to, že zaťaženie je príliš veľké a preniklo cez vrstvu filmu. Zaťaženie by sa malo znížiť a test by sa mal zopakovať.
Čas uverejnenia: 8. septembra 2025
