양극 산화막(아노다이징 코팅)의 기계적 물성 측정
자동차 산업에서는 중량 감소와 같이 연료 절약이 최우선 과제이므로 알루미늄과 같은 경량 소재가 사용됩니다.
그러나 기계적으로 이러한 소프트한 구성품들은 보다 높은 응력을 견딜 수 있도록 내마모성이 있어야 합니다.
이러한 이유로, 하드 코트 (Type III) 양극 처리가 점점 일반화 되고 있습니다.
하드 아노다이징 코팅(Hard anodised coating)은 일반적으로 30-80 μm 두께이지만 일부는 한 자리 수의 μm 두께를 가지기도 합니다.
이러한 코팅의 경우, 비커스(Vickers) 경도계와 같은 클래식한 방법의 측정은 그 한계에 접근합니다.
훨씬 더 적합한 측정 방법은 소성 변형의 경도(HV) 뿐만 아니라 품질 평가에 더 많은 물성을 측정할 수 있는 나노인덴테이션 방법입니다.
나노인덴터를 사용하면 기재에 영향을주지 않으면서 매우 얇은 양극 산화(아노다이징) 코팅도 분석 할 수 있습니다.
그림1. : 하드 아노다이징(피스톤)
이러한 기술 적용을 위해 하드한 아노다이징 코팅은 전체 섹션에 걸쳐 400-600 HV의 일관된 경도를 가져야합니다.
장식용 연질 아노다이징 코팅은 약 200-400 HV의 경도를 가지며, 이는수백 nm 정도의 두께를 가집니다.
ESP (Enhanced Stiffness Procedure) 모드를 사용하는 FISCHERSCOPE® HM2000은 깊이에 따른 비커스 경도 또는 탄성 압입 모듈러스와 같은 기계적 물성을 측정 할 수 있습니다.
그림 2a / 2b는 각각 두 코팅의 HV (소성 경도 HIT에서 계산)와 모듈러스 EIT를 보여줍니다
: 두께 11μm 의 경질 양극 산화 처리 코팅 (480 HV) (빨간색으로 표시)과 14μm 의 연질 양극 처리 코팅 (파란색으로 표시).
경질 알루마이트 처리 된 코팅의 편차는 표면의 거칠기에서 비롯됩니다.
그림 2a : 경질 아노다이징 처리 (빨간색) 및 연질 아노다이징 처리 (파랑색) 코팅의 비커스 경도 (HV)에 대한 그래프
그림 2b : 경질 아노다이징 처리 (빨간색) 및 연질 아노다이징 처리 (파랑색) 코팅의 압입 모듈러스(Modulus, HIT)에 대한 그래프
그림 2a에서, 경질 아노다이징 코팅의 일관된 경도 및 연질 알루마이트 코팅의 경도가 증가하는 것을 명확하게 볼 수 있으며, 이는 또한 더 적은 탄성을 나타냅니다. (그림 2b, 압입 모듈러스).
경질 아노다이징 코팅 그래프에서, 기재에 접근함에 따라 탄성이 감소하는 것을 볼 수 있습니다.
FISCHERSCOPE® HM2000은 얇은 아노다이징 코팅의 기계적 물성을 정확하게 측정하는 데 가장 적합합니다.
경도 외에도 재료의 탄성 및 소성과 같은 물성을 정확하게 평가할 수 있습니다.
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