آکسائڈ فلم کی موٹائی اور آٹوموبائل ایلومینیم مرکب اجزاء کی سختی کے لیے جانچ کا طریقہ

آٹوموبائل ایلومینیم مرکب حصوں پر انوڈک آکسائڈ فلم ان کی سطح پر بکتر کی ایک تہہ کی طرح کام کرتی ہے۔ یہ ایلومینیم کھوٹ کی سطح پر ایک گھنی حفاظتی تہہ بناتا ہے، جو پرزوں کی سنکنرن مزاحمت کو بڑھاتا ہے اور ان کی سروس کی زندگی کو بڑھاتا ہے۔ دریں اثنا، آکسائڈ فلم میں اعلی سختی ہے، جو ایلومینیم کھوٹ کی سطح کے لباس مزاحمت کو بہتر بنا سکتی ہے۔

ایلومینیم کھوٹ کی انوڈک آکسائیڈ فلم نسبتاً چھوٹی موٹائی اور نسبتاً زیادہ سختی کی خصوصیت رکھتی ہے۔ مائیکرو سختی کے لیے موزوں ٹیسٹنگ آلات کا انتخاب کرنا ضروری ہے تاکہ انڈینٹر کے ذریعے فلم کی پرت کو پہنچنے والے نقصان سے بچا جا سکے۔ لہذا، ہم اس کی سختی اور موٹائی کو جانچنے کے لیے 0.01-1 kgf کی ٹیسٹ فورس کے ساتھ مائیکرو وِکرز سختی ٹیسٹر استعمال کرنے کی تجویز کرتے ہیں۔ وکرز کی سختی کے ٹیسٹ سے پہلے، ٹیسٹ کیے جانے والے ورک پیس کو ایک نمونہ بنانے کی ضرورت ہے۔ ایک میٹالوگرافک ماؤنٹنگ مشین کی ضرورت ہے (اگر ورک پیس کی دو فلیٹ سطحیں ہوں تو اس مرحلے کو چھوڑا جا سکتا ہے) ورک پیس کو دو فلیٹ سطحوں والے نمونے میں نصب کرنے کے لیے، پھر ایک روشن سطح حاصل ہونے تک نمونے کو پیسنے اور پالش کرنے کے لیے میٹالوگرافک پیسنے اور پالش کرنے والی مشین کا استعمال کریں۔ ماؤنٹنگ مشین اور پیسنے اور پالش کرنے والی مشین کو نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

1. نمونہ تیاری کے مراحل (سختی اور موٹائی کی جانچ کے لیے قابل اطلاق)

1.1 سیمپلنگ: ٹیسٹ کیے جانے والے جزو سے تقریباً 10 ملی میٹر × 10 ملی میٹر × 5 ملی میٹر کا نمونہ کاٹیں (جزاء کے تناؤ کے ارتکاز سے گریز کریں) اور یقینی بنائیں کہ جانچ کی سطح آکسائیڈ فلم کی اصل سطح ہے۔

1.2 ماؤنٹنگ: پیسنے کے دوران نمونے کی خرابی کو روکنے کے لیے آکسائیڈ فلم کی سطح اور کراس سیکشن (موٹائی کی جانچ کے لیے کراس سیکشن کی ضرورت ہے) کو بے نقاب کرتے ہوئے، گرم بڑھتے ہوئے مواد (مثلاً ایپوکسی رال) کے ساتھ نمونے کو لگائیں۔

1.3 پیسنا اور پالش کرنا: سب سے پہلے، 400#، 800#، اور 1200# سینڈ پیپرز کے ساتھ مرحلہ وار گیلے پیسنے کو انجام دیں۔ پھر 1μm اور 0.5μm ڈائمنڈ پالش کرنے والے پیسٹ سے پالش کریں۔ آخر میں، اس بات کو یقینی بنائیں کہ آکسائیڈ فلم اور سبسٹریٹ کے درمیان انٹرفیس سکریچ فری اور واضح طور پر دکھائی دے رہا ہے (کراس سیکشن موٹائی کے مشاہدے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے)۔

2. جانچ کا طریقہ: وِکرز مائیکرو ہارڈنیس میتھڈ (HV)

2.1 بنیادی اصول: انڈینٹیشن بنانے کے لیے فلم کی سطح پر ایک چھوٹا سا بوجھ (عام طور پر 50-500 گرام) لگانے کے لیے ڈائمنڈ پیرامڈ انڈینٹر کا استعمال کریں، اور انڈینٹیشن کی اخترن لمبائی کی بنیاد پر سختی کا حساب لگائیں۔

2.2 کلیدی پیرامیٹرز: بوجھ کو فلم کی موٹائی سے مماثل ہونا چاہیے (جب فلم کی موٹائی <10μm ہو تو بوجھ کو منتخب کریں تاکہ انڈینٹیشن سبسٹریٹ میں داخل نہ ہو سکے)

کلیدی ایک بوجھ کا انتخاب کرنا ہے جو فلم کی موٹائی سے مماثل ہو اور ضرورت سے زیادہ بوجھ کو آکسائیڈ فلم میں گھسنے سے روکے، جس کے نتیجے میں ناپے گئے نتائج میں ایلومینیم الائے سبسٹریٹ کی سختی کی قدر شامل ہو جائے گی (سبسٹریٹ کی سختی آکسائیڈ فلم سے بہت کم ہے)۔

اگر آکسائیڈ فلم کی موٹائی 5-20μm ہے: 100-200g کا بوجھ منتخب کریں (مثال کے طور پر، 100gf، 200gf)، اور انڈینٹیشن قطر کو فلم کی موٹائی کے 1/3 کے اندر کنٹرول کیا جانا چاہیے (مثال کے طور پر، 10μm فلم کی موٹائی کے لیے، انڈینٹیشن اخترن ≤3μm)۔

اگر آکسائیڈ فلم کی موٹائی <5μm (انتہائی پتلی فلم): 50g سے کم بوجھ کا انتخاب کریں (مثال کے طور پر، 50gf)، اور دخول سے بچنے کے لیے انڈینٹیشن کا مشاہدہ کرنے کے لیے ایک ہائی میگنیفیکیشن آبجیکٹیو لینس (40x یا اس سے زیادہ) کا استعمال کرنا چاہیے۔

سختی کی جانچ کرتے وقت، ہم اس معیار کا حوالہ دیتے ہیں: ISO 10074:2021 "ایلومینیم اور ایلومینیم مرکبات پر ہارڈ انوڈک آکسائیڈ کوٹنگز کے لیے تفصیلات"، جو مائیکرو ویکرز کے ساتھ مختلف قسم کے آکسائیڈ کوٹنگز کی پیمائش کرتے وقت ٹیسٹ فورسز اور سختی کی حدود کو واضح طور پر بتاتا ہے۔ تفصیلی وضاحتیں نیچے دی گئی جدول میں دکھائی گئی ہیں۔

ٹیبل: ویکرز مائیکرو ہارڈنیس ٹیسٹ کے لیے قبولیت کی قدریں۔

نوٹ: 50 μm سے زیادہ موٹائی والی آکسائیڈ فلموں کے لیے، ان کی مائیکرو ہارڈنیس قدریں نسبتاً کم ہوتی ہیں، خاص طور پر فلم کی بیرونی تہہ۔

2.3 احتیاطی تدابیر:

ایک ہی جزو کے لیے، 3 مختلف علاقوں میں سے ہر ایک میں 3 پوائنٹس کی پیمائش کی جانی چاہیے، اور 9 ڈیٹا پوائنٹس کی اوسط قدر کو حتمی سختی کے طور پر لیا جانا چاہیے تاکہ نتائج پر مقامی فلم کے نقائص کے اثرات سے بچا جا سکے۔
اگر انڈینٹیشن کے کنارے پر "کریکس" یا "دھندلا ہوا انٹرفیس" ظاہر ہوتا ہے، تو یہ اشارہ کرتا ہے کہ بوجھ بہت بڑا ہے اور فلم کی تہہ میں گھس گیا ہے۔ بوجھ کو کم کیا جائے اور ٹیسٹ دوبارہ کرایا جائے۔