• ReklamaA1 - silpol v2

Szukaj

    Reklama
    B1 - IGP 2024 Julian

    Przygotowanie Powierzchni

    Wydanie nr: 2(88)/2014

    Artykuły branżowe

    Przygotowanie Powierzchni

    ponad rok temu  20.03.2014, ~ Administrator,   Czas czytania 13 minut

    Strona 3 z 6


    Tabela 1. Zawartość aluminium i krzemu na powierzchni (wartości jakościowe). 


    Tabela 2. Pomiary chropowatości (Ra, średnia arytmetyczna chropowatość) wykonane przy pomocy profilometru z rysikiem na polerowanej części panelu aluminiowego, z którego później usunięto farbę. 


    Tabela 3. Pomiary chropowatości powierzchni (Sq, średnia kwadratowa chropowatość powierzchni) wykonana przy pomocy mikroskopu LSCM na polerowanej części panelu aluminiowego, z którego później usunięto farbę. 

    Ocena odbicia

    Wyniki oceny odbicia można zobaczyć na rysunku 11. Lustrzane wykończenie powierzchni zostało nietknięte przez MC i ORGF. Podczas gdy HTIP zauważalnie zmniejszyło blask, a CHSA utraciło wszystkie cechy odbicia lustrzanego. 
    Chlorek metylenu i płynne procesy organiczne nie wpływają na proces wykończenia materiałów, podczas gdy technologia wysokiej temperatury i kwasu siarkowego może uszkodzić odbiciowe właściwości powierzchni.


    Tabela 4. Pomiary chropowatości wykonane przy pomocy mikroskopu AFM na częściach paneli aluminiowych (polerowanych a następnie poddanych usuwaniu farby). 


    Tabela 5. Wielkość krystalitów oceniona za pomocą wzoru Scherrera. 


    Tabela 6. Moduł Younga mierzony w dwóch różnych zakresach głębokości.


    Tabela 7. Nanotwardość mierzona w dwóch różnych zakresach głębokości. 

    Mikrostruktura i wielkość krystalitów 

    W celu określenia, czy temperatura wykorzystywana podczas badanych procesów usuwania farby może prowadzić do zmian w mikrostrukturze krystalicznej stopu aluminium, wykorzystano dyfraktometrię rentgenowską XRD, koncentrując się przede wszystkim na technologii wysokiej temperatury – HTIP. Temperatura jest dobrze znanym czynnikiem wpływającym na wzrost ziarna. Wzrost ziarna należy rozumieć jako powiększanie się rozmiarów ziaren (krystalitów) w materiale, w wysokiej temperaturze.

    Większość materiałów wykazuje efekt Halla-Petcha, który opisuje matematyczną zależność pomiędzy granicą plastyczności a wielkością ziarna, jak następuje:

    W równaniu 2,  oznacza granicę plastyczności, a  oznacza stałą materiałową (oporność siatki),  jest współczynnikiem wzmocnienia (innym dla każdego materiału) a  średnią średnicą ziarna. W związku z tym, gdy średnia wielkość ziarna powiększa się, plastyczność spada.
    Tutaj dyfraktometrii rentgenowskiej XRD użyto do oceny wielkości krystalitu stopu aluminium po usunięciu farby przy pomocy czterech różnych procesów z zastosowaniem wzoru Scherrera [por. równanie (1)]: wielkość krystalitów jest odwrotnie proporcjonalna do pozycji wierzchołka. Wzorce XRD dla każdego koła aluminiowego pozbawionego farby pokazano poniżej. Nie zaobserwowano różnicy pomiędzy próbkami dotyczącej pozycji wierzchołków i intensywności. Nie doszło do zmiany fazy podczas stosowania którejkolwiek z badanych metod usuwania farby. 

    Na rysunku 13, wierzchołki [3,1,1] i [2,2,2] zostały powiększone tak, aby wskazać różnicę pomiędzy szerokościami każdego procesu. To wyraźnie pokazuje, że wierzchołki próbek bez farby usuniętej przy pomocy technologii MC, CHSA i ORGF są szersze niż te z próbek bez farby usuniętej przy pomocy HTIP. Po obliczeniu stwierdzono dwukrotnie wyższą wielkość krystalitów SWW porównaniu z innymi próbkami. Dane znajdują się w tabeli 5. 
    Aby zweryfikować te wyniki, przekroje zostały sprawdzone przy pomocy FE-SEM. Obrazy można zobaczyć poniżej. Ziarna mogą być niewyraźnie widoczne dla próbek, z których farba była usuwana przy pomocy technologii MC, CHSA i ORGF i wydaje się, że średni ich rozmiar jest znacznie mniejszy niż 1 μm. Większe ziarna zaobserwowano dla próbki usuwanej przy pomocy technologii HTIP. Średnia wielkość ziarna dla tej próbki jest zdecydowanie większa niż 1 μm.
    Na podstawie ostatnich wyników stwierdzono, że tylko technologia usuwania farby przy pomocy wysokiej temperatury wykazała wpływ na wielkość ziarna podpowierzchniowego materiału, który był usuwany. Inne procesy, mające zastosowanie w tym badaniu, nie mają żadnego wpływu na wielkość ziarna.

    GALERIA ZDJĘĆ

    Rysunek 3. Mikrografia FE - SEM powierzchni części kół aluminiowych po usunięciu farby przy pomocy: (a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP oraz (d) ORGF.
    Rysunek 4. Odwzorowanie elementów powierzchni części kół aluminiowych po usunięciu farby w (a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP oraz (d) ORGF - aluminium (czerwone) i krzemu (zielone).
    Rysunek 5. Mikrografie FE - SEM powierzchni części paneli aluminiowych, wykończonych farbą usuniętą przy pomocy (a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP oraz (d) ORGF.
    Rysunek 6. Obraz z mikroskopu optycznego przekrojów części kół aluminiowych po usunięciu farby przy pomocy (a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP oraz (d) ORGF.
    Rysunek 7. Zdjęcia z mikroskopu LSCM (głębokość 2 D) powierzchni polerowanego panelu aluminiowego ze zdjętą następnie farbą przy pomocy (a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP i (d) ORGF.
    Rysunek 8. Profile wysokości polerowanych przy pomocy(a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP i (d) ORGF części paneli aluminiowych.
    Rysunek 9. Obrazy z mikroskopu AFM (w 2D) powierzchni polerowanych części paneli aluminiowych bez farby usuniętej przy pomocy (a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP i (d) ORGF.
    Rysunek 10. Obrazy z mikroskopu AFM (w 3D) powierzchni polerowanych części paneli aluminiowych bez farby usuniętej przy pomocy (a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP oraz (d) ORGF (zakres różny dla CHSA z powodu skrajnej chropowatości).
    Rysunek 11. Odbicie na siatce polerowanych części paneli aluminiowych po usunięciu farby przy pomocy (a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP oraz (d) ORGF.
    Rysunek 12. Wzorce XRD dla każdego kawałka aluminium aluminiowego koła po usunięciu farby.
    Rysunek 13. Poszerzenie wierzchołka XRD.
    Rysunek 14. Mikrografia FE - SEM przekrojów, kawałki kół aluminiowych po usunięciu farby przy pomocy technologii (a) MC, (b) CHSA, (c) HTIP oraz (d) ORGF.
    Rysunek 15. Moduł Younga (a) i twardość (b) jako funkcja głębokości przenikania w próbce - wykonano po trzy pomiary dla każdej próbki.
    Rysunek 15. Moduł Younga (a) i twardość (b) jako funkcja głębokości przenikania w próbce - wykonano po trzy pomiary dla każdej próbki.
    Rysunek 16. Oznaczenie długości nitki korozji nitkowatej dla CHSA i ORGF (a) bez obróbki wstępnej i (b) z obróbką wstępną.
    Rysunek 16. Oznaczenie długości nitki korozji nitkowatej dla CHSA i ORGF (a) bez obróbki wstępnej i (b) z obróbką wstępną.