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10. 3. 내 마 모 성 (耐磨摸性) 시 험
보통의 양극산화 피막은 내식성, 장식성, 경도, 내마모성 등을 갖추고 있으면 어떠한 용도에 응할 후 있기 때문에, 내마모성의 시험은 그만큼 필요하지는 않다. 그러나, 경질 양극산화 피막의 화성 기술 진보에 맞추어, 내마모성을 요구하는 각종 부품, 재료로써의 필요 때문에 내마모성에 대한 시험도 두께나 내식성의 시험과 같이 실시하지 않으면 안되게 되었다. 그러나, 아직 공업적으로 시험 방법이 확립되어 있지 않고 시험에 시간이 많이 걸리는 경우가 있어, 실제로는 피막의 경도를 측정해 내마모성을 측정하고 있다.
그러나, 마모에 대해서는 경도 이외에도 많은 요소가 영향을 주기 때문에 딱딱한 것이 마모에 강하다고는 말할 수 없다. 마모의 형태는 재료의 합쳐짐과 사용 상태 등에 의해 여러 가지이고, 마모 시험기도 그 상태에 따라서 만들어 이용하기 때문에, 시험을 행하는 데는 실제로 사용되는 마모의 실태를 고려해서 시험 방법을 고를 필요가 있다.
10. 3. 1. 사락(砂落) 마모 시험법
연삭재(硏削材) 등을 소정의 높이에 두고 약 45 각도 정도로 고정시킨 시험편상 위에 연삭재를 낙하 충돌시켜 피막이 제거될 때까지의 시간을 측정해 그 시간을 가지고 내마모성으로 하는 것이다. 시험에 사용하는 연삭재는 탄화규소 연삭재 C의 입도 80의 것으로 해 320±10g/분 정도의 낙하량이 되도록 조절한다. 시험 실시에 있어서는 일회째에 대략의 내마모성을 알 수 있고, 2회째부터의 시험은 연삭재 낙하의 중지가 없도록 계속해서 실시한다. 판정은 계기에 의해 전기적으로 양극산화 피막의 삭제를 확인해도 좋고, 소지 노출에 의한 시험편의 흑색 변화를 눈으로 보아 확인해도 좋다.
한편 이 시험에는 탄화규소는 때가 타지 않고, 습기가 적은 것이 좋고, 시험할 때 대기 중의 습도도 영향이 있기 때문에 습도가 80% 이상인 경우는 시험을 하지 않는 것이 좋다.
이 마모 시험법의 한 예로 25㎛ 피막의 경우 1800이상의 내마모성이 있고, 30분이상의 시험 시간을 필요로 하므로, 경질 피막과 같은 두꺼운 피막에 적용한 경우 시험 시간이 많이 걸리는 결점이 있다.
10. 3. 2. 분사 마모 시험법
이 방법은 사락 마모 시험법의 연삭재 자연낙하 대신에, 연마재 등을 압축공기로 가속(加速)해서 강제 분사해, 피막의 내마모성을 시험하는 것이 특징이다. 시험에 사용하는 연삭재는 탄화규소 연삭재 C입도 100의 것을 써서, 낙하량을 23±1g으로 조절해,분사시의 공기 압력은 연삭재를 낙하하면서 천평(天枰)으로 8g 정도 되도록 조절해 시험 중에는 수계차(水桂差) 압력계 눈금으로 ±5 ㎜ 의 수계(水桂)범위 내에서 조정한다.
판정은 시험 후 부드러운 천으로 깨끗이 닦은 후, 계기에 의해 전기적으로 양극산화 피막의 삭제를 확인한다. 이 방법은 강제 분사로 시험을 하기 때문에, 연삭재가 충격에 의해 분쇄되어, 재이용한 경우 그 영향이 크기 때문에, 한번 사용한 연삭재는 사용하지 않도록 한다. 이 방법은 경질 피막 및 두꺼운 피막에 적용해, 단시간에 결과를 얻을 수 있는 특징을 갖고 있다. 그림 10-2에 분사법으로 시험한 결과를 나타내었다.
내마모성은 화성 온도가 낮고, 경질 피막이 됨에 따라, 크게 되지만 5℃이하에서는 반대로 저하하는 경향이 있다.
10. 3. 3. 디바식 마모 시험기에 의한 방법
이 방법은 턴-테이블 위의 시류를 부착,시료위에 일정한 하중이 실린 2개의 마모휠을 놓고 일정의 속도로 시료를 회전시켜 비틀림을 수반한 미끄럼 마모를 행하게하는 것이다. 내마모성은 일정의 회전수 시험을 한 때의, 마모 감량을 평량해서 구하든지, 양극산화 피막을 제거하고, 알루미늄 소지가 노출한 시점을 끝점으로 하여, 끝점까지의 시료 회전수를 가지고 내마모성으로 한다. 이 시험 방법은 시험 조건이 그다지 까다롭지 않고, 제품의 실제 사용 상태에 가까운 마모형태이며, 시험도 비교적 간단히 행할 수 있어, 경질 양극산화 피막의 내마모성 시험으로서, 최근 많이 사용되게 되었다.
그러나 이 시험에 사용하는 시료는 직경 100 ㎜ 이상으로, 그것도 마모휠이 전면(全面)밀착 할 정도로 평평하지 않으면 안 되는 제약이 있어, 작고 복잡한 제품의 경우는 적용할 수 없는 결점이 있다. 또 중량 감소에 의한 마모량을 구하는 경우 문제로 되는 것은 그림10-3에 표시하듯이 양극산화 피막이 수분을 흡착해, 중량이 변화하는 것이다. 특히, 무봉공의 피막보다도 봉공한 피막쪽의 흡수성이 크다.
이 흡착한 수분은 건조제를 넣은 데시케이타 속에 보존해 두면 그림 10-4에 표시하듯이 거의 20시간에 제거할 수 있다.
따라서 디바식 마모 시험기로 시험을 행할 경우에는 시험 전 및 시험 후에 시료를 20시간 이상 보존해 수분을 제거하고 나서 평량할 필요가 있다. 이 외에 윤활제를 사용해서 일본에서 개발된 엽산식(葉山式) 마모 시험기와 대월식(大越式) 신속 마모 시험기 등이 있다.
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