Welche Prüfmethoden verifizieren die Qualität von Arc-anodisierten Beschichtungen?

Umfassende Prüfmethoden für arc-anodisierte Beschichtungen

Die Verifizierung der Qualität einer arc-anodisierten Beschichtung erfordert einen vielschichtigen Ansatz, der ihre physikalischen Abmessungen, mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit bewertet. Diese Tests sind entscheidend, um sicherzustellen, dass die Beschichtung die strengen Anforderungen industrieller Standards wie MIL-A-8625 Type III sowie kundenspezifischer Spezifikationen erfüllt.

Messung der Beschichtungsdicke und -gleichmäßigkeit

Die grundlegendste Verifizierung ist die Messung der Beschichtungsdicke – ein primärer Leistungsindikator. Dies erfolgt typischerweise durch:

• Wirbelstrommessung (ASTM B244): Eine schnelle, zerstörungsfreie Methode, ideal für die Qualitätskontrolle in der Produktion. Sie liefert sofortiges Feedback, ob die Beschichtung die geforderte Mindestdicke erreicht, typischerweise 50 µm (2 mil) für Hartbeschichtungen.

• Schliffbildanalyse / Querschliffmikroskopie (ASTM B487): Die präziseste Methode. Eine Probe wird präpariert, eingebettet, poliert und anschließend unter dem Mikroskop vermessen. Dies zeigt auch die Mikrostruktur, die Dichte, die Haftung zum Substrat sowie eventuelle Risse oder Hohlräume.

Prüfung der mechanischen Eigenschaften und Verschleißbeständigkeit

Die außergewöhnliche Härte und Haltbarkeit der arc-anodisierten Schicht wird durch mehrere wichtige Tests bestätigt:

• Mikrohärteprüfung (ASTM E384 / ASTM B647): Ein Knoop- oder Vickers-Indenter wird mit definierter Last (z. B. 500 gf) eingesetzt. Eine hochwertige arc-anodisierte Schicht auf einer kompatiblen Legierung wie A360 erreicht typischerweise Werte über 400 HK und oft 500–600 HK oder höher.

• Abriebfestigkeit (ASTM G65): Der „Dry Sand / Rubber Wheel“-Test misst den volumetrischen Verschleiß. Ein geringes Verschleißvolumen bestätigt die Fähigkeit der Schicht, starken abrasiven Bedingungen standzuhalten.

• Haftung (ASTM D3359): Der Gitterschnitt-Test stellt sicher, dass die keramische Beschichtung metallurgisch mit dem Substrat verbunden ist und sich unter Belastung nicht ablöst.

Korrosionsschutz und Prüfung der Versiegelungsqualität

Da Korrosionsbeständigkeit eine Schlüsselfunktion darstellt, werden mehrere Tests zur Validierung der Schichtintegrität durchgeführt:

• Salzsprühtest (ASTM B117): Der industrieweite Standardtest zur beschleunigten Korrosion. Eine hochwertige arc-anodisierte Schicht wird häufig für 500 bis 1000+ Stunden spezifiziert, ohne sichtbare Lochkorrosion oder Grundmetallangriff – abhängig von der Anwendungsanforderung.

• Tests zur Versiegelungsqualität: Die Effektivität der Nachversiegelung ist entscheidend für den Korrosionsschutz. Diese wird überprüft durch:

  • Säureauflösungstest (ASTM B680): Misst die Impedanz der versiegelten Schicht – hohe Werte bedeuten eine dichte, gut versiegelte Oberfläche.

  • Farbstofftest (ASTM B136): Ein tropfenweise aufgebrachter Farbstoff zeigt mangelhafte Versiegelung, wenn er in die Oberfläche eindringt und eine dauerhafte Färbung hinterlässt.

Spezifische Überlegungen für Druckguss

Bei der Anwendung von Arc-Anodizing auf Druckgussteile ist aufgrund der inhärenten Materialeigenschaften zusätzliche Sorgfalt erforderlich. Die Querschliffanalyse ist besonders wichtig, um die Schichtbildung über der Aluminium-Silicium-Eutektikstruktur zu beurteilen. Die Beschichtung muss auch in Bereichen mit hoher Siliziumkonzentration durchgehend und festhaftend sein, um lokale Ausfälle zu verhindern.

Dies ist ein entscheidender Bestandteil der abschließenden Post-Process-Validierung, bevor Komponenten für die Massenproduktion freigegeben oder an anspruchsvolle Branchen wie Elektrowerkzeuge oder Automotive ausgeliefert werden.