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 dejstva, da ima plast trde anodizacije večjo debelino in 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 različne vrste aplikacij.
Trdota
Kot je bilo predhodno omenjeno, trda anodizacija ima 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 se nahajajo na sredini in lahko dosežejo trdoto približno 350 HV.
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 teže 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. Vendar je pomembno poudariti, da je odpornost proti obrabi prevlek trde anodizacije na splošno zelo visoka, višja od tiste pri jeklenih zlitinah in kemičnem niklanju ter primerljiva s tisto pri trdem kromu.
Aplikacije 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 komponentih, kot so ohišja ventilov, stebla in plavajoči elementi, ki so lahko med uporabo izpostavljeni trenju in abraziji. Zahvaljujoč trdoti in odpornosti proti obrabi anodizirane površine imajo ti komponenti daljšo življenjsko dobo. V kolesarskem sektorju se trda anodizacija uporablja, na primer, na verižnikih za odpornost proti abraziji, ki jo povzroča prehod verige. Poleg tega se v sektorju 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 tekstilnem sektorju se različni deli obdelujejo s trdo anodizacijo za odpornost proti obrabi zaradi trenja z drugimi deli ali s tekstilnim vlaknom.
Zaključki
Povzetek: trda anodizacija je površinska obdelava, ki omogoča aluminijevim zlitinam 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 se meri s testom odpornosti proti abraziji Taber Abraser in je prav tako odvisna od izbrane zlitine. Na splošno zlitine serije 6000 in 7000 kažejo največjo odpornost proti abraziji, medtem ko imajo zlitine serije 2000 najmanjšo odpornost proti obrabi. Vendar je pomembno poudariti, da je odpornost proti obrabi prevlek trde anodizacije na splošno zelo visoka in višja od tiste pri jeklenih zlitinah in kemičnem niklanju.
Trda anodizacija se uporablja v različnih industrijskih sektorjih, kot so avtomobilska industrija, kolesarski sektor, sektor industrijskih strojev in tekstilni sektor, 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
