Anodický oxidový film na hliníkových slitinových dílech automobilů působí na jejich povrchu jako vrstva pancéře. Vytváří hustou ochrannou vrstvu na povrchu hliníkové slitiny, čímž zvyšuje odolnost dílů proti korozi a prodlužuje jejich životnost. Oxidový film má zároveň vysokou tvrdost, což může zlepšit odolnost povrchu hliníkové slitiny proti opotřebení.
Anodický oxidový film hliníkové slitiny se vyznačuje relativně malou tloušťkou a relativně vysokou tvrdostí. Je nutné zvolit zkušební zařízení vhodné pro mikrotvrdost, aby se zabránilo poškození vrstvy filmu vtlačovacím tělískem. Proto doporučujeme k testování tvrdosti a tloušťky použít mikro tvrdoměr dle Vickerse se zkušební silou 0,01-1 kgf. Před testem tvrdosti dle Vickerse je třeba z testovaného obrobku vyrobit vzorek. Potřebným vybavením je metalografický montážní stroj (tento krok lze vynechat, pokud má obrobek dva rovné povrchy) pro montáž obrobku do vzorku se dvěma rovnými povrchy a poté se vzorek brousí a leští metalografickým brusným a lešticím strojem, dokud se nedosáhne lesklého povrchu. Montážní stroj a brusný a lešticí stroj jsou znázorněny na obrázku níže:
1. Kroky přípravy vzorku (platí pro testování tvrdosti a tloušťky)
1.1 Odběr vzorků: Z testované součásti vyřízněte vzorek o rozměrech přibližně 10 mm × 10 mm × 5 mm (vyhněte se oblasti koncentrace napětí v součásti) a ujistěte se, že testovaná plocha je původním povrchem oxidového filmu.
1.2 Montáž: Vzorek se upevní horkým montážním materiálem (např. epoxidovou pryskyřicí) a odkryje se povrch oxidového filmu a průřez (průřez je vyžadován pro testování tloušťky), aby se zabránilo deformaci vzorku během broušení.
1.3 Broušení a leštění: Nejprve proveďte postupné broušení za mokra brusnými papíry o zrnitosti 400#, 800# a 1200#. Poté vyleštěte diamantovými lešticími pastami o zrnitosti 1 μm a 0,5 μm. Nakonec se ujistěte, že rozhraní mezi oxidovým filmem a substrátem je bez poškrábání a jasně viditelné (průřez se používá pro pozorování tloušťky).
2. Zkušební metoda: Vickersova metoda mikrotvrdosti (HV)
2.1 Základní princip: Pomocí diamantového pyramidového vtlačovacího tělíska aplikujte na povrch filmu malé zatížení (obvykle 50–500 g) a vytvořte vtlaček. Tvrdost se vypočítá na základě diagonální délky vtlačku.
2.2 Klíčové parametry: Zatížení musí odpovídat tloušťce filmu (při tloušťce filmu < 10 μm zvolte zatížení < 100 g, aby se zabránilo pronikání vtlačku do substrátu).
Klíčem je zvolit zatížení, které odpovídá tloušťce filmu a zabránit nadměrnému zatížení, aby proniklo do oxidového filmu, což by způsobilo, že naměřené výsledky budou zahrnovat hodnotu tvrdosti substrátu z hliníkové slitiny (tvrdost substrátu je mnohem nižší než tvrdost oxidového filmu).
Pokud je tloušťka oxidového filmu 5–20 μm: Zvolte zatížení 100–200 g (např. 100 gf, 200 gf) a průměr vtisku musí být v rozmezí 1/3 tloušťky filmu (například pro tloušťku filmu 10 μm je úhlopříčka vtisku ≤ 3,3 μm).
Pokud je tloušťka oxidového filmu < 5 μm (ultratenký film): Zvolte zatížení menší než 50 g (např. 50 gf) a k pozorování vtlačku, aby se zabránilo pronikání, je nutné použít objektiv s velkým zvětšením (40x nebo větším).
Při provádění zkoušky tvrdosti se řídíme normou ISO 10074:2021 „Specifikace pro tvrdé anodické oxidové povlaky na hliníku a hliníkových slitinách“, která jasně specifikuje zkušební síly a rozsahy tvrdosti, které se mají použít při měření různých typů oxidových povlaků pomocí mikrotvrdoměru dle Vickerse. Podrobné specifikace jsou uvedeny v tabulce níže:
Tabulka: Akceptační hodnoty pro zkoušku mikrotvrdosti dle Vickerse
| Slitina | Mikrotvrdost / HV0,05 |
| Třída 1 | 400 |
| Třída 2(a) | 250 |
| Třída 2(b) | 300 |
| Třída 3(a) | 250 |
| Třída 3(b) | K dohodě |
Poznámka: U oxidových filmů s tloušťkou větší než 50 μm jsou hodnoty mikrotvrdosti relativně nízké, zejména vnější vrstva filmu.
2.3 Bezpečnostní opatření:
U stejné součásti by měly být změřeny 3 body v každé ze 3 různých oblastí a průměrná hodnota 9 datových bodů by měla být brána jako konečná tvrdost, aby se zabránilo vlivu lokálních defektů filmu na výsledky.
Pokud se na okraji vtlačku objeví „praskliny“ nebo „rozmazané rozhraní“, znamená to, že zatížení je příliš velké a proniklo vrstvou filmu. Zatížení by mělo být sníženo a zkouška by měla být zopakována.
Čas zveřejnění: 8. září 2025
