东莞铝硬质氧化后期的检验要求主要包括以下几个方面:
一、外观检验
颜色和光泽
颜色应符合产品设计要求,且整个氧化膜表面颜色均匀一致。不同的铝合金材料以及氧化工艺参数可能会导致颜色差异,例如,采用硫酸硬质氧化工艺得到的氧化膜颜色可能是无色透明或带有淡黄色调。对于有颜色要求的产品,如黑色硬质氧化的铝制品,颜色偏差应控制在规定的色差值范围内。
光泽度方面,根据产品用途不同而有不同要求。如果是用于装饰性目的,如建筑装饰用的铝型材,其光泽度需要达到一定的标准,通常采用光泽度仪进行测量。哑光效果的硬质氧化产品,其表面应呈现均匀的低光泽度,不能有局部反光过强的区域;而亮光型产品则要求表面光泽明亮、均匀,不能有雾状、发花等现象。
表面平整度
氧化膜表面应平整光滑,不能有明显的凸点、凹坑、橘皮状或毛刺。使用手触摸时,应该感觉不到明显的粗糙感。对于高精度要求的铝制品,如航空航天零部件或电子设备外壳,表面粗糙度(Ra 值)有严格的限制,一般通过表面粗糙度测量仪来检测,Ra 值可能要求在 0.2 - 0.8μm 之间,以确保其在装配或使用过程中不会对其他部件造成损伤或影响性能。
膜层完整性
氧化膜应完整地覆盖在铝制品表面,不能有局部破损、剥落或针孔现象。针孔的存在会降低氧化膜的防护性能,可通过浸涂有色染料后观察是否有染料渗透来简单检测针孔,更精确的方法是采用电子显微镜观察。对于有密封要求的铝制品,如一些盛装液体的铝容器,膜层的完整性至关重要,任何微小的破损都可能导致液体泄漏或腐蚀介质侵入。
二、膜厚检验
测量方法
常用的膜厚测量方法有涡流测厚法、显微镜法和截面金相法。涡流测厚法是一种无损检测方法,适用于非磁性基体上的绝缘涂层测量,操作简便、速度快,能够快速得到氧化膜的大致厚度。显微镜法则是通过光学显微镜观察氧化膜的截面,直接测量膜厚,精度较高,但需要制作样品截面,属于破坏性检测。截面金相法是在显微镜法的基础上,对样品进行金相处理,能更清晰地观察膜层结构和精确测量膜厚,主要用于对膜厚精度要求极高的场合。
厚度要求
铝硬质氧化膜的厚度应满足产品设计规定。一般来说,工业应用中的硬质氧化膜厚度在 25 - 150μm 之间,具体厚度取决于产品的使用环境和性能要求。例如,在耐磨性要求较高的机械零部件上,氧化膜厚度可能需要达到 100μm 以上;而对于一些有一定耐蚀性要求但对尺寸精度较为敏感的电子产品外壳,氧化膜厚度可能控制在 30 - 50μm 之间。
三、硬度检验
硬度测试方法
通常采用显微硬度计来测量铝硬质氧化膜的硬度。测试时,将一个很小的金刚石压头在一定的压力下压入氧化膜表面,然后根据压痕的大小和形状来计算硬度值。常用的硬度单位是维氏硬度(HV)或努氏硬度(HK)。这种测试方法能够准确地反映氧化膜的硬度特性,但需要注意测试时的压力、加载时间等参数的一致性,以确保测试结果的准确性。
硬度标准
铝硬质氧化膜的硬度要求因应用场景而异。一般情况下,其维氏硬度(HV)应在 300 - 500 之间。在一些对耐磨性要求极高的场合,如纺织机械的导纱部件或汽车发动机的活塞,氧化膜硬度可能要求更高,HV 值可能达到 500 - 800,以抵抗在高速摩擦过程中产生的磨损。
四、耐蚀性检验
中性盐雾试验
这是检验铝硬质氧化膜耐蚀性的常用方法。将铝制品放置在盐雾试验箱中,箱内温度保持在 35℃左右,通过喷雾装置将质量分数为 5% 的氯化钠溶液雾化后喷向样品,持续一定时间(如 24、48、72 小时等)后观察样品表面的腐蚀情况。优质的铝硬质氧化膜在规定的盐雾试验时间内,表面不应出现明显的腐蚀斑点、白色腐蚀产物或剥落现象。
耐化学腐蚀试验
根据铝制品的实际使用环境,可能需要进行不同化学介质的腐蚀试验。例如,对于在食品加工行业使用的铝制品,需要检验其在酸性(如醋酸)和碱性(如氢氧化钠)溶液中的耐蚀性。将铝制品浸泡在相应的化学溶液中一定时间后,观察氧化膜表面是否变色、变软或出现腐蚀坑等现象,以此来评估其在特定化学环境下的耐蚀能力。
五、耐磨性检验
摩擦磨损试验
通过摩擦磨损试验机进行检验。将铝硬质氧化样品与规定的摩擦副(如橡胶、砂纸或其他金属材料)在一定的压力、速度和摩擦行程下进行摩擦试验。试验结束后,通过测量氧化膜的磨损量(可以是质量损失或厚度减少)来评估其耐磨性。例如,在一些机械传动部件的铝硬质氧化检验中,采用砂轮作为摩擦副,以一定的转速和压力对样品进行摩擦,经过规定的摩擦时间(如 1000 - 5000 转)后,观察氧化膜表面的磨损情况,要求磨损量不能超过规定的限度。
落砂磨损试验
这种方法是让一定粒度的砂粒从一定高度自由落下冲击铝制品表面,模拟在沙尘环境下的磨损情况。通过控制砂粒的流量、下落高度和冲击时间等参数,然后观察氧化膜的磨损程度。在一些户外设备或建筑幕墙铝型材的检验中,落砂磨损试验能够有效地评估其在自然环境中的耐磨性能。