アーク陽極酸化皮膜の品質はどの試験で確認されますか？

Umfassende Prüfmethoden für Arc-anodisierte Beschichtungen

Die Überprüfung der Qualität einer Arc-anodisierten Beschichtung erfordert einen facettenreichen Ansatz, der physikalische Abmessungen, mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit bewertet. Diese Tests sind entscheidend, um sicherzustellen, dass die Beschichtung die strengen Anforderungen industrieller Normen wie MIL-A-8625 Typ III und kundenspezifischer Spezifikationen erfüllt.

Messung der Beschichtungsdicke und Gleichmäßigkeit

Die grundlegendste Überprüfung ist die Messung der Beschichtungsdicke, ein primärer Leistungsfaktor. Dies wird typischerweise durchgeführt mittels:

• Eddy-Current-Methode (ASTM B244): Eine schnelle, zerstörungsfreie Methode, geeignet für die Qualitätskontrolle in der Produktion. Sie liefert sofortiges Feedback, ob die Beschichtung die spezifizierte Mindestdicke erreicht, oft 50 µm (2 mils) für Hardcoat-Anwendungen.

• Querschnitts-Mikroskopie (ASTM B487): Die genaueste Methode. Ein Muster wird geschnitten, eingebettet und poliert, und die Beschichtungsdicke direkt unter dem Mikroskop gemessen. Dies zeigt auch die Mikrostruktur der Beschichtung, einschließlich Dichte, Haftung zum Substrat und Vorhandensein von Rissen oder Hohlräumen.

Mechanische und Verschleißbeständigkeitstests

Die außergewöhnliche Härte und Beständigkeit der Arc-anodisierten Schicht wird durch mehrere Schlüsseltests verifiziert:

• Mikrohärte (ASTM E384 / ASTM B647): Ein Knoop- oder Vickers-Prüfkörper wird unter einer definierten Last (z. B. 500 gf) verwendet, um die Oberflächenhärte zu messen. Eine qualitativ hochwertige Arc-anodisierte Beschichtung auf einer kompatiblen Legierung wie A360 sollte konstant Werte über 400 HK aufweisen, häufig 500–600 HK oder höher.

• Abriebfestigkeit (ASTM G65): Der Dry Sand/Rubber Wheel-Test quantifiziert den Volumenverschleiß der Beschichtung. Ein geringes Verschleißvolumen bestätigt die Fähigkeit der Beschichtung, rauen abrasiven Umgebungen standzuhalten.

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

Korrosionsschutz und Überprüfung der Versiegelungsqualität

Da Korrosionsbeständigkeit eine Schlüsselanforderung ist, werden mehrere Tests durchgeführt, um die Integrität der Beschichtung zu validieren:

• Salznebeltest (ASTM B117): Der branchenübliche beschleunigte Korrosionstest. Eine hochwertige Arc-anodisierte Beschichtung wird typischerweise so spezifiziert, dass sie 500 bis 1000+ Stunden ohne Auftreten von Lochkorrosion oder Basiskorrosion standhält, abhängig von der Anwendungsintensität.

• Versiegelungstests: Die Wirksamkeit der Nachanodisierung ist für die Korrosionsbeständigkeit entscheidend. Dies wird überprüft mittels:

  • Säuredissolutionstest (ASTM B680): Misst den Impedanzwert der versiegelten Beschichtung; ein hoher Wert zeigt eine gut versiegelte, weniger poröse Oberfläche an.

  • Farbtest (ASTM B136): Ein Tropfen säurehaltiger Farbstoff wird aufgetragen; bei mangelhafter Versiegelung wird der Farbstoff absorbiert und hinterlässt einen dauerhaften Fleck.

Spezielle Betrachtungen bei Druckgussteilen

Beim Einsatz von Arc Anodizing auf Druckgussteilen ist aufgrund der materialbedingten Eigenschaften besondere Sorgfalt geboten. Eine Querschnittsanalyse ist besonders wichtig, um die Beschichtungsbildung über der Aluminium-Silizium-Eutektikstruktur zu prüfen. Die Beschichtung muss kontinuierlich und gut haftend sein, auch in Bereichen mit hohem Siliziumanteil, um lokale Ausfälle zu vermeiden. Dies ist ein zentraler Bestandteil der abschließenden Post-Process-Validierung, bevor die Komponenten für die Serienproduktion freigegeben oder an Kunden in anspruchsvollen Bereichen wie Elektrowerkzeuge oder Automobilbau versendet werden.