[Elektrophysik ]
Главная » Статьи » Толщинометрия гальванических покрытий

Толщинометрия гальванических покрытий

Толщиномер покрытий

Minitest
предназначен для измерения толщины:
- электропроводящих неферромагнитных (цинковых, хромовых, кадмиевых, серебряных, никелевых, медных, оловянных и др.) покрытий на стальных деталях;
- электропроводящих ферромагнитных (например, электролитических никелевых) покрытий на стальных деталях;
- электропроводящих неферромагнитных (серебряных, медных, латунных, оловянных и др.) покрытий на деталях из неферромагнитных металлов и сплавов;
- анодноокисных и др. диэлектрических покрытий на деталях из ферро- и неферромагнитных металлов и сплавов;
- многослойных покрытий;
- гальванических покрытий на внутренних поверхностях труб;
- плакирующих покрытий;
- специальных покрытий большой толщины.

Когда мы говорим о защитных покрытиях металлических изделий, мы часто даже не представляем, насколько они отличаются одно от другого по своим свойствам и назначению. Защитные гальванические покрытия на изделиях - это микронные цинковые покрытия на крепеже, золотые покрытия на куполах церквей, хромированная поверхность орудийных стволов, никелированные спицы детских колясок. Для защиты деталей, работающих в условиях сверхвысоких температур используют напыляемые металлические покрытия толщиной до нескольких мм. Покрытия и основания имеют в своем сочетании самые различные электрофизические свойства.
Задачи измерения толщины гальванических покрытий можно разделить по следующим сочетаниям покрытие/основание:
- электропроводящие неферромагнитные (цинковые, хромовые, кадмиевые, медные и др. ) покрытия на изделиях из черных металлов;
- электропроводящие неферромагнитные (цинковые, хромовые, кадмиевые, медные и др. ) покрытия на изделиях из цветных металлов;
- электропроводящие ферромагнитные (например, электролитический никель ) покрытия на изделиях из черных металлов;
- электропроводящие ферромагнитные (например, электролитический никель ) покрытия на изделиях из цветных металлов;
В настоящее время для измерения толщины защитных покрытий на металлических основаниях применяются три электромагнитных метода: вихретоковый фазовый, индукционный и вихретоковый параметрический.

Вихретоковый фазовый метод является оптимальным для измерения толщины:
- электропроводящих ферромагнитных покрытий на ферромагнитных изделиях (из черных металлов) (например, электролитического Ni на ферромагнитных изделиях);
- электропроводящих неферромагнитных покрытий( (медь, цинк, хром, кадмий, олово и др.) на ферромагнитных изделиях;
- электропроводящих неферромагнитных покрытий на электропроводящих неферромагнитных основаниях (при соотношении электропроводности покрытия δп и основания δп    δп/δп  >  1,5 или δп/δ п <  0,65)
- гальванических покрытий под слоем диэлектрических (например, лакокрасочных), а также многослойных.
При использованием вихретокового фазового метода фактически измеряется объемная масса покрытия с электропроводностью δп в зоне контроля. Толщина покрытия, его электропроводность и пористость (защитные свойства) обусловливаются состоянием электролита в ванне и соблюдением техпроцесса нанесения. Показания толщиномеров, использующих вихретоковый фазовый метод, характеризуют защитные свойства покрытия и могут отличаться от результатов механических измерений.
Достоинства вихретокового фазового метода:
- исключительно малое влияние шероховатости изделия на результаты измерения;
- возможность создания преобразователей с эквивалентным диаметром зоны контроля ~ 1,5 мм (рабочая частота f(t)= 1,2 … 3 МГц), что позволяет проводить измерения толщины покрытий (например, цинковых) на малоразмерных деталях (винты, гайки и т.д.) без специальных приспособлений;
- обеспечение отстройки от влияния зазора (например, диэлектрических покрытий);
- возможность проведения измерений на изделиях с переменной и высокой намагниченностью;
- возможность измерения ряда электропроводящих неферромагнитных покрытий на электропроводящих неферромагнитных основаниях.
Недостатки вихретокового фазового метода:
- зависимость результатов измерений от электропроводности покрытия, что обусловливает необходимость снятия на этапе изготовления прибора и хранения нескольких градуировочных характеристик в памяти прибора или преобразователя.

Индукционный метод применим для измерения:
- неферромагнитных электропроводящих покрытий на ферромагнитных изделиях с полной отстройкой от влияния электропроводности основания и покрытия;
- ферромагнитных покрытий на неферромагнитных изделиях (например, электролитического никеля на сплавах алюминия и меди);
- биметаллических покрытий (например, плакирующих покрытий из нержавеющей стали на черных металлах);
Достоинства индукционного метода:
- независимость показаний от электропроводности покрытия и основания;
- высокая точность измерений толщины покрытий на изделия правильной формы с хорошо подготовленной поверхностью;
Недостатки индукционного метода:
- сильной влияние шероховатости основания на результаты измерений (возможно уменьшение за счет проведения измерений с усреднением по зоне);
- трудность проведения измерений на малоразмерных деталях (винты, гайки, заклепки и т.д.) без специальной оснастки и стендов.

Вихретоковый параметрический может быть использован для измерения:
- анодно-окисных покрытий на неферромагнитных электропроводящих металлах (например, алюминиевых и титановых сплавах);
- электропроводящих неферромагнитных покрытий на электропроводящих неферромагнитных металлах при соотношениях 0,65 < δ/δп < 1,5 (например, олово на меди или латуни, хром на латуни и т.д.);

Таким образом, целесообразным является использование индукционного, вихретоковых фазового и параметрического методов в одном приборе. Индукционный метод оптимален для измерения толщины диэлектрических и электропроводящих неферромагнитных покрытий на изделиях с хорошей подготовкой поверхности и размерами, превосходящими диаметр зоны контроля преобразователя. Вихретоковый фазовый метод предпочтителен для измерений на малоразмерных деталях (различный крепеж и т.д.) и при контроле ферромагнитных покрытий, при проведении измерений на изделиях с большой шероховатостью, а также на намагниченных изделиях. Вихретоковый параметрический метод дополняет их с точки зрения полноты решения существующих задач толщинометрии гальванических покрытий.

При заказе толщиномеров необходимым условием является изготовление и аттестация калибровочных образцов в соответствии с используемым техпроцессом нанесения покрытий для обеспечения сходимости результатов измерений с реальными.
Выбор толщиномера и его сервисных возможностей должен определяться требованиями к достоверности контроля, необходимости документирования результатов, наличием сертификатов, эргономическими характеристиками, уровнем обслуживающего персонала и условиями применения
Главными при выборе преобразователей являются их технические характеристики – контролируемые покрытия, погрешность и диапазон измерений, размер зоны контроля, габариты, долговечность, вид исполнения, учитывающий условия применения, наличие оснасток и приспособлений.

А.С. Булатов

Константа

Категория: Толщинометрия гальванических покрытий | Добавил: NDT-UA (19.08.2009)
Просмотров: 3674