工业铝型材生产加工厂家

考虑现有磨耗试验和摩擦/磨耗试验的不同，在各种方式的摩擦/磨耗试验中，探讨适于铝型材阳极氧化膜试验的试验方法，介绍实际试验中的注意要点；本文所述的摩擦/磨耗试验方法能测定铝型材阳极氧化膜摩擦系数的试验方法；

1：摩擦/磨耗试验简介

摩擦/磨耗试验是评价两个物体接触并发生滑动的磨耗特性的试验方法；磨耗的形态有由切削引起的磨料磨耗和摩擦对象接触面局部发生金属黏着引起的黏着磨耗；磨耗试验相关的试验机有各种各样，日本机械学会标准《磨耗的标准试验方法》中规定了用于评价金属材料滑动磨耗特性的3种试验方法；

（1）销盘式磨耗试验

在旋转圆板状的试片表面压下一个端部平齐的圆柱状销柱，以滑动的方式进行试验；如果销柱端部加工成半球状，或用球代替则称为球盘式磨耗试验；使用端部平齐的圆柱状销柱与圆板试片的接触是面接触，加工成半球状的销柱或球的情况再进行试验就是点接触了；

（2）磨盘式磨耗试验

使2个圆筒状试片接触，在施加一定载荷的状态下，使一个圆筒旋转引起滑动摩擦的试验；也可以将固定的圆筒做成板状试片；在该试验中，与试片的接触通常是面接触；

（3）环块式磨耗试验

在试环的外周面压一个试块，让试环旋转，试环与试块以滑动方式进行磨耗的试验；在试验开始时，试环与试块的接触是线接触；

2：铝型材阳极氧化膜的摩擦/磨耗试验

在日本机械学会标准中规定了磨耗的标准试验方法，简述如下；在JIS中没有规定这些试验方法是否可作为铝型材阳极氧化膜的摩擦/磨耗试验；这些试验方法比较简便，同时也限制了这些方法的应用，下面探讨适于阳极氧化膜的试验方法；

《摩擦/磨耗试验机及其应用》中举例说明了摩擦测试的目的：

①为了研究开发而进行的测试；

②为了品质管理而进行的测试；

③为了设计而进行的测试；

④为了运转和控制而进行的测试；

对于铝型材阳极氧化膜或新的表面处理产品，进行摩擦/磨耗试验有什么目的呢？或者怎样进行呢：大部分情况是为了研究开发而进行测试，还有为了品质管理而进行的测试，该目的的情况，例如在阳极氧化膜中，需要考虑铝型材阳极氧化处理前的加工难易或因试片形状引起的阳极氧化膜厚度不均或在拐角处由于形状导致的阳极氧化膜开裂等，比较理想的是尽量把阳极氧化处理试片的形状制成板状；从这个观点出发，销盘式磨耗试验还有试验材为片状的磨盘式磨耗试验都是适用于阳极氧化膜的补充试验方法；

到目前为止的试验中，基本上使用相同材质的一对试片，在试制或品质管理中相互比较试验结果时，使用板状试片进行阳极氧化处理，其他试验铝型材不必采用相同的阳极氧化处理，也不用准备其他材质的试片；这种情况下，个别制作成圆筒状，使用包括试验机厂商在内的市售的试验材料也是很简便的；

由上述条件可知，销（球）盘式磨耗试验是上述方法中最适合铝型材阳极氧化膜的；

3：销（球）盘式磨耗试验

销（球）盘式磨耗试验方法如上所述，在旋转的圆形板状试片上以一定载荷压下圆柱状销柱或球形试片，并使其滑动磨耗的试验方法，该方法没有在阳极氧化膜的JIS标准中规定，而是作为精细陶瓷用或人工关节用材料的耐磨耗试验方法；

在试验中，使用销柱作为试验对象时，为了防止试验初期的部分接触，需要对销柱端部进行R面倒角加工，使用R面加工的销试样或球形试样时，经过磨耗后接触面积比初期增加，其结果导致即使压力一定而由单位面积计算的载荷却下降了；甚至，销或球的磨耗较大时，磨耗粉进入滑动面内，磨耗粉存在的滑动导致结果产生很大的偏差；铝型材阳极氧化膜磨耗试验方法应该考虑的是试片与圆盘需要相同的阳极氧化处理，试验用的基材加工成销状，也可以阳极氧化处理，销的尖端加工成半球状，化学转化成表面膜时就形成了球盘磨耗试验；

在润滑型阳极氧化膜试验材料的摩擦/磨耗试验中，与采用磨耗量评价的方法相比，采用摩擦系数的变化评价耐磨耗性的情况也很多，摩擦系数的测定是可行的，而且摩擦系数的测定方法也很简便，这是重要的选择基础；

4：铝型材阳极氧化膜的销（球）盘式磨耗试验及其注意要点

硬质阳极氧化膜或赋予润滑性的阳极氧化膜适用销（球）盘式磨耗试验；可是，销（球）盘式磨耗试验作为包括阳极氧化膜的表面膜试验方法在JIS标准中没有规定，实验条件也各不相同；试验结果的评价采用磨耗量评价的情况较少，而使用摩擦系数，特别是使用试验过程中摩擦系数的变化图来评价试片的磨耗特性的情况很多；

在该试验中，铝型材阳极氧化膜试片的磨耗对象销或球试样一般采用SUJ2或超硬材料制作；市售销（球）盘式磨耗试验机从立式到台式各种各样；例如轻金属制品协会拥有的RHESCA公司制作的试验机中，在一般的室温环境下试验时主要设定的实验条件有：①销或球的材质；②载荷；③旋转半径；④线速度；⑤试验距离；

在设定试验条件中应注意的是，相对于上述磨盘式磨耗试验中通常采用一对试片接触的滑动运动的磨耗试验，销（球）盘式磨耗试验和环块式磨耗试验相同，销或球常和磨耗对象试片接触发生滑动，圆盘旋转一周为一次，和销或球接触时仅发生滑动；圆盘为阳极氧化膜试片进行摩擦磨耗试验时，与其说试验距离，不如说圆盘相同位置和销球进行了几次滑动更重要；即铝型材阳极氧化膜的磨耗的严重程度因试验条件之一的旋转半径设定的不同而不同；必须注意试验结果仅在相同的试验距离下进行比较；另外，例如在硬质阳极氧化膜试验时，球材质用SUJ2时的磨耗较大，和试片的接触也由点接触变化成面接触；尽量避免销或球的磨耗，最好选用超硬材料；