Trdota in odpornost trde anodizacije

Trda anodizacija aluminija je postopek, ki omogoča ustvarjanje plasti aluminijevega oksida na površini materiala z lastnostmi trdote in odpornosti proti obrabi, ki so boljše od tistih pri naravni anodizaciji ali arhitekturni anodizaciji.

To je posledica večje debeline plasti trde anodizacije, ki se pridobi z uporabo različnih procesnih parametrov, kot je temperatura elektrolita za anodizacijo, ki je pri trdi anodizaciji približno 0 °C, v primerjavi z 20 °C pri arhitekturni anodizaciji. Na ta način se pridobi trda prevleka, odporna proti obrabi, primerna za različna področja uporabe.

Trdota

Kot je bilo predhodno omenjeno, ima trda anodizacija visoko trdoto, ki je odvisna od uporabljene aluminijeve zlitine. Na splošno se trdota obdelav trde anodizacije giblje od 280 do 500 HV, odvisno od izbrane zlitine. Na primer, aluminijeve zlitine serije 6000 so še posebej primerne za pridobivanje plasti trde anodizacije z visoko trdoto, medtem ko zlitine serije 2000 zaradi vsebnosti bakra dosegajo nižje vrednosti trdote, približno 280 HV. Zlitine serije 7000 dosegajo vmesne vrednosti in lahko dosežejo trdoto približno 350 HV.

Za orientacijsko primerjavo vrednosti HV z lestvicama HRC in HB uporabite spletni pretvornik trdote .

Odpornost proti obrabi

Odpornost proti obrabi prevlek trde anodizacije je lastnost, ki je tesno povezana s trdoto obdelave. Višja kot je trdota, večja bo odpornost proti obrabi. Za merjenje odpornosti proti obrabi prevlek trde anodizacije se običajno uporablja test odpornosti proti abraziji Taber Abraser, ki vključuje izvedbo preizkusa abrazije na preizkušancu s trenjem z abrazivnimi kolesi. Odpornost proti abraziji se izračuna na podlagi izgube mase preizkušanca pred in po testu, ki vključuje 10.000 ciklov abrazije.

Na podlagi rezultatov, pridobljenih s testom Taber Abraser, aluminijeve zlitine serije 6000 kažejo največjo odpornost proti abraziji, sledijo zlitine serije 7000. Nasprotno pa zlitine serije 2000 kažejo najmanjšo odpornost proti obrabi. Na najprimernejših zlitinah je trda anodizacija uveljavljena rešitev za aluminijaste komponente, izpostavljene drsenju, trenju in ponavljajočim se stikom. Rezultat je odvisen od zlitine, debeline plasti in pogojev uporabe komponente.

Področja uporabe za odpornost proti obrabi

Poleg zagotavljanja visoke odpornosti proti koroziji se obdelave trde anodizacije uporabljajo za povečanje odpornosti proti obrabi aluminijevih zlitin.

V avtomobilski industriji se na primer trda anodizacija pogosto uporablja na mehanskih komponentah, kot so ohišja ventilov, stebla in plovci, ki so lahko med uporabo izpostavljeni trenju in abraziji. Zaradi trdote in odpornosti proti obrabi anodizirane površine imajo te komponente daljšo življenjsko dobo. V kolesarski panogi se trda anodizacija uporablja, na primer, na verižnikih za odpornost proti abraziji, ki jo povzroča tek verige. Poleg tega se v panogi industrijskih strojev trda anodizacija pogosto uporablja na prenosnih valjih tiskarskih strojev ali pakirnih strojev za zmanjšanje obrabe, ki jo povzroča trenje s papirjem ali drugimi materiali. Tudi v tekstilni industriji se različni deli obdelujejo s trdo anodizacijo za odpornost proti obrabi zaradi trenja z drugimi deli ali s tekstilnim vlaknom.

Zaključki

Skratka, trda anodizacija je površinska obdelava, ki aluminijevim zlitinam daje lastnosti trdote in odpornosti proti obrabi, ki so boljše od tistih pri naravni anodizaciji ali arhitekturni anodizaciji. Trdota prevlek trde anodizacije se razlikuje glede na uporabljeno aluminijevo zlitino, vendar je na splošno med 280 in 500 HV. Odpornost proti obrabi, izmerjena s testom Taber Abraser, je odvisna od izbrane zlitine in pogojev uporabe: zlitine serij 6000 in 7000 praviloma dosegajo najboljše rezultate, medtem ko imajo zlitine serije 2000 nižje vrednosti. Za aluminijaste komponente, izpostavljene trenju in abraziji, je trda anodizacija zato učinkovita in uveljavljena rešitev.

Trda anodizacija se uporablja v različnih industrijskih panogah, kot so avtomobilska industrija, kolesarska panoga, panoga industrijskih strojev in tekstilna industrija, za povečanje trajnosti in odpornosti proti obrabi komponent, ki so izpostavljene trenju in abraziji. Na ta način trda anodizacija predstavlja učinkovito rešitev za izboljšanje zmogljivosti in trajnosti številnih izdelkov.

Ing. Giacomo Bordiga

Quality Manager & Materials Engineer

Inženir materialov z več kot 15 leti izkušenj na področju kovinskih površinskih obdelav. Specializiran za kemično niklanje, anodizacijo ter sisteme vodenja kakovosti ISO 9001 in IATF 16949.