五金鍍層測(cè)量已成為加工工業(yè)、表面工程質(zhì)量檢測(cè)的重要環(huán)節(jié),是產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的必要手段。為使產(chǎn)品國(guó)際化,我國(guó)出口商品和涉外項(xiàng)目中,對(duì)鍍層厚度有了明確要求。
鍍層厚度的測(cè)量方法主要有:楔切法,光截法,電解法,厚度差測(cè)量法,稱重法,X射線熒光法,β射線反向散射法,電容法、磁性測(cè)量法及渦流測(cè)量法等等。這些方法中前五種是有損檢測(cè),測(cè)量手段繁瑣,速度慢,多適用于抽樣檢驗(yàn)。
五金鍍層測(cè)厚儀是將X射線照射在樣品上,通過(guò)從樣品上反射出來(lái)的第二次X射線的強(qiáng)度來(lái)。測(cè)量鍍層等金屬薄膜的厚度,因?yàn)闆](méi)有接觸到樣品且照射在樣品上的X射線只有45-75W左右,所以不會(huì)對(duì)樣品造成損壞。同時(shí),測(cè)量的也可以在10秒到幾分鐘內(nèi)完成。
五金鍍層測(cè)厚儀測(cè)量值精度的影響因素
1.影響因素的有關(guān)說(shuō)明
a基體金屬磁性質(zhì)
磁性法測(cè)厚受基體金屬磁性變化的影響(在實(shí)際應(yīng)用中,低碳鋼磁性的變化可以認(rèn)為是輕微的),為了避免熱處理和冷加工因素的影響,應(yīng)使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn);亦可用待涂覆試件進(jìn)行校準(zhǔn)。
b基體金屬電性質(zhì)
基體金屬的電導(dǎo)率對(duì)測(cè)量有影響,而基體金屬的電導(dǎo)率與其材料成分及熱處理方法有關(guān)。使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
c基體金屬厚度
每一種儀器都有一個(gè)基體金屬的臨界厚度。大于這個(gè)厚度,測(cè)量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見(jiàn)附表
d邊緣效應(yīng)
本儀器對(duì)試件表面形狀的陡變敏感。因此在靠近試件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行測(cè)量是不可靠的。
e曲率
試件的曲率對(duì)測(cè)量有影響。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大。因此,在彎曲試件的表面上測(cè)量是不可靠的。
f試件的變形
測(cè)頭會(huì)使軟覆蓋層試件變形,因此在這些試件上測(cè)出可靠的數(shù)據(jù)。
g表面粗糙度
基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對(duì)測(cè)量有影響。粗糙程度增大,影響增大。粗糙表面會(huì)引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差,每次測(cè)量時(shí),在不同位置上應(yīng)增加測(cè)量的次數(shù),以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙,還必須在未涂覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個(gè)位置校對(duì)儀器的零點(diǎn);或用對(duì)基體金屬?zèng)]有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后,再校對(duì)儀器的零點(diǎn)。
g磁場(chǎng)
周圍各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng),會(huì)嚴(yán)重地干擾磁性法測(cè)厚工作。
h附著
涂鍍層測(cè)厚儀精度的影響有哪些因素?
1.影響因素的有關(guān)說(shuō)明
a基體金屬磁性質(zhì)磁性法測(cè)厚受基體金屬磁性變化的影響(在實(shí)際應(yīng)用中,低碳鋼磁性的變化可以認(rèn)為是輕微的),為了避免熱處理和冷加工因素的影響,應(yīng)使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn);亦可用待涂覆試件進(jìn)行校準(zhǔn)。
b基體金屬電性質(zhì)基體金屬的電導(dǎo)率對(duì)測(cè)量有影響,而基體金屬的電導(dǎo)率與其材料成分及熱處理方法有關(guān)。使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
c基體金屬厚度每一種儀器都有一個(gè)基體金屬的臨界厚度。大于這個(gè)厚度,測(cè)量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見(jiàn)附表1。
d邊緣效應(yīng)本儀器對(duì)試件表面形狀的陡變敏感。因此在靠近試件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行測(cè)量是不可靠的。
e曲率試件的曲率對(duì)測(cè)量有影響。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大。因此,在彎曲試件的表面上測(cè)量是不可靠的。
f試件的變形測(cè)頭會(huì)使軟覆蓋層試件變形,因此在這些試件上測(cè)出可靠的數(shù)據(jù)。
g表面粗糙度基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對(duì)測(cè)量有影響。粗糙程度增大,影響增大。粗糙表面會(huì)引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差,每次測(cè)量時(shí),在不同位置上應(yīng)增加測(cè)量的次數(shù),以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙,還必須在未涂覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個(gè)位置校對(duì)儀器的零點(diǎn);或用對(duì)基體金屬?zèng)]有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后,再校對(duì)儀器的零點(diǎn)。
g磁場(chǎng)周圍各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng),會(huì)嚴(yán)重地干擾磁性法測(cè)厚工作。
h附著物質(zhì)本儀器對(duì)那些妨礙測(cè)頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)敏感,因此,必須清除附著物質(zhì),以保證儀器測(cè)頭和被測(cè)試件表面直接接觸。
i測(cè)頭壓力測(cè)頭置于試件上所施加的壓力大小會(huì)影響測(cè)量的讀數(shù),因此,要保持壓力恒定。
j測(cè)頭的取向測(cè)頭的放置方式對(duì)測(cè)量有影響。在測(cè)量中,應(yīng)當(dāng)使測(cè)頭與試樣表面保持垂直。
電鍍簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將接受電鍍的部件浸于含有被沉積金屬化合物的水溶液中,以電流通過(guò)鍍液,使電鍍金屬析出并沉積在部件上。因?yàn)橛猛竞筒牧喜煌?,一般的電鍍有鍍鋅、鍍金、鍍銀、鍍鉻、鍍錫、鍍鎳和鍍銅鎳合金等,根據(jù)需要鍍層又分為一層、二層和多層電鍍等。從技術(shù)方便來(lái)話,電鍍的鍍層不僅僅要平整還要均勻,而對(duì)電鍍的鍍層厚度要求也要,比如電鍍金,鍍的太厚,電鍍廠家的成本就要增加,而鍍的薄了,又可能滿足不了客戶的需求,所以電鍍的膜厚測(cè)量也是電鍍技術(shù)能力和成本的一個(gè)重要指標(biāo)。
專業(yè)提供電鍍鍍層膜厚儀Thick 800A,解決客戶鍍層膜厚測(cè)量的難題
利用X射線穿透被測(cè)材料時(shí),X射線的強(qiáng)度的變化與材料的厚度相關(guān)的特性,從而測(cè)定材料的厚度,是一種非接觸式的動(dòng)態(tài)計(jì)量?jī)x器。針對(duì)檢測(cè)樣本的不同種類,可在下列3種型中進(jìn)行選擇。測(cè)量引線架、連接器等各類電子元器件的微型部件、超薄薄膜的型,能夠處理尺寸為600 mm×600 mm的大型印刷電路板的大型印刷電路板用型,適合對(duì)陶瓷芯片電極部分中,過(guò)去難以同時(shí)測(cè)量的Sn/Ni兩層進(jìn)行高能測(cè)量的型。
兼顧易操作性與安全性
放大了開(kāi)口,同時(shí)樣本室的門也可單手輕松開(kāi)閉。從而提高了取出、放入檢測(cè)樣本的操作簡(jiǎn)便性,并且該密封結(jié)構(gòu)也大大減少了X射線泄漏的風(fēng)險(xiǎn),讓用戶放心使用。
檢測(cè)部位可見(jiàn)
通過(guò)設(shè)置大型觀察窗、修改部件布局,使得樣本室門在關(guān)閉狀態(tài)下亦可方便地觀察檢測(cè)部位。
清晰的樣本圖像
使用了分辨率比以往更高的樣本觀察攝像頭,采用全數(shù)碼變焦,從而消除位置偏差,可以清晰地觀察數(shù)十μm的微小樣本。
另外,亦采用LED作為樣本觀察燈,無(wú)需像以往的機(jī)型那樣對(duì)燈泡進(jìn)行更換。
電鍍層膜厚儀Thick800A:
測(cè)量元素:原子序數(shù)13(Al)~92(U)
X射線源:管電壓:45 kV
FT:Mo FTh:W FTL:Mo
檢測(cè)器:Si半導(dǎo)體檢測(cè)器(SDD)(無(wú)需液氮)
型:Thick 800A
元素分析范圍從硫(S)到鈾(U)。
同時(shí)可以分析30種以上元素,五層鍍層。
分析含量一般為ppm到99.9 。
鍍層厚度一般在50μm以內(nèi)(每種材料有所不同)
任意多個(gè)可選擇的分析和識(shí)別模型。
相互的基體效應(yīng)校正模型。
多變量非線性回收程序
度適應(yīng)范圍為15℃至30℃。
電源: 交流220V±5V, 建議配置交流凈化穩(wěn)壓電源。
外觀尺寸: 576(W)×495(D)×545(H) mm
樣品室尺寸:500(W)×350(D)×140(H) mm
重量:90kg
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì):
采用非真空樣品腔;專業(yè)用于PCB鍍層厚度,金屬電鍍鍍層分析;可同時(shí)分析鍍層中的合金成分比列;多鍍層,1~5層;
汽車涂層是涂層復(fù)合材料的一種重要應(yīng)用。經(jīng)過(guò)百余年的發(fā)展,汽車涂層從只具有單一功能的單層涂層發(fā)展成為了具有多種功能的多層涂層。而汽車涂層的力學(xué)性能決定著涂層的表面性能(如抗劃傷能力、服役壽命等),影響著整車質(zhì)量的優(yōu)劣。為此天瑞儀器針對(duì)汽車涂覆層厚度測(cè)試行業(yè)推出了多款儀器,其中包括Thick 800智能型全自動(dòng)鍍層厚度測(cè)厚儀、Thick 800A鍍層分析儀和Genius 6000XRF手持式汽車行業(yè)分析儀。它們是天瑞集多年的經(jīng)驗(yàn),專門研發(fā)用于鍍層行業(yè)的儀器,可全自動(dòng)軟件操作,可多點(diǎn)測(cè)試,由軟件控制儀器的測(cè)試點(diǎn),以及平臺(tái)。下面我們就對(duì)這幾類儀器進(jìn)行介紹。
Thick 800 智能型全自動(dòng)鍍層測(cè)厚儀
Thick 800智能型全自動(dòng)鍍層測(cè)厚儀是天瑞集多年的經(jīng)驗(yàn),專門針對(duì)鍍層厚度測(cè)量而精心設(shè)計(jì)的新型高端儀器,精密的三維平臺(tái)、先進(jìn)的圖像識(shí)別,及大面積高分辨率的探測(cè)器,能夠完美的測(cè)出汽車涂層。
性能優(yōu)勢(shì)
精密的三維平臺(tái)
卓越的樣品觀測(cè)系統(tǒng)
先進(jìn)的圖像識(shí)別
輕松實(shí)現(xiàn)深槽樣品的檢測(cè)
四種微孔聚焦準(zhǔn)直器,自動(dòng)切換
雙重保護(hù)措施,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫防撞
采用大面積高分辨率探測(cè)器,有效降低檢出限,提高測(cè)試精度
全自動(dòng)智能控制方式,一鍵式操作
開(kāi)機(jī)自動(dòng)退出自檢、復(fù)位
開(kāi)蓋自動(dòng)退出樣品臺(tái),升起Z軸測(cè)試平臺(tái),方便放樣
關(guān)蓋推進(jìn)樣品臺(tái),下降Z軸測(cè)試平臺(tái)并自動(dòng)完成對(duì)焦
直接點(diǎn)擊全景或局部景圖像選取測(cè)試點(diǎn)
點(diǎn)擊軟件界面測(cè)試按鈕,自動(dòng)完成測(cè)試并顯示測(cè)試結(jié)果
技術(shù)指標(biāo)
分析元素范圍:硫(S)- 鈾(U)
同時(shí)檢測(cè)元素:多24種,多達(dá)5層鍍層
檢出限:可達(dá)2ppm,薄可測(cè)0.005μm
分析含量:2ppm-99.9
鍍層厚度:50μm以內(nèi)(每種材料有所不同)
重復(fù)性:可達(dá)0.1
穩(wěn)定性:可達(dá)0.1
SDD探測(cè)器:分辨率低至eV
采用先進(jìn)的微孔準(zhǔn)直技術(shù),小孔徑達(dá)0.1mm
小光斑可達(dá)0.1mm
樣品觀察:配備全景和局部?jī)蓚€(gè)工業(yè)高清攝像頭
準(zhǔn)直器:0.3×0.05mm、Ф0.1mm、Ф0.2mm與Ф0.3mm
四種準(zhǔn)直器組合
儀器尺寸:690(W)×575(D)×660(H)mm
樣品室尺寸:520(W)×395(D)×(H)mm
樣品臺(tái)尺寸:393(W)×258(D)mm
X/Y/Z平臺(tái)速度:額定速度200mm/s速度333.3mm/s
X/Y/Z平臺(tái)重復(fù)定位精度:小于0.1μm
操作環(huán)境濕度:≤90
操作環(huán)境溫度:15℃-30℃
應(yīng)用實(shí)例
隨著汽車工業(yè)的塑料化和全塑化汽車的出現(xiàn),塑料電鍍的應(yīng)用日益廣泛,目前國(guó)內(nèi)外已廣泛在(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龍等靼料表面上進(jìn)行電鍍,其中尤以ABS塑料電鍍應(yīng)用廣,電鍍效果。電鍍亮鉻的ABs塑料制品具有質(zhì)地輕巧、造型優(yōu)美的特點(diǎn),鉻層呈銀藍(lán)色鏡面光澤,具有極好的反光性能和裝飾性能,用在制造汽車燈罩上具有“韌、硬、剛”的特性。
使用Thick 8000儀器對(duì)某客戶提供汽車ABS鍍銅鍍鎳鍍鉻樣品進(jìn)行測(cè)試,其測(cè)試結(jié)果如下:
汽車ABS鍍銅鍍鎳鍍鉻樣品
汽車ABS鍍銅鍍鎳鍍鉻樣品譜圖
測(cè)試結(jié)果:
元素
Cu Ni Cr
厚度(微米)
3.1 7.9 0.52
Thick 800A是天瑞集多年的經(jīng)驗(yàn),專門研發(fā)用于鍍層行業(yè)的儀器,可全自動(dòng)軟件操作,可多點(diǎn)測(cè)試,由軟件控制儀器的測(cè)試點(diǎn),以及平臺(tái)。是功能強(qiáng)大的儀器,配上專門為其開(kāi)發(fā)的軟件,在汽車涂覆層測(cè)厚中可謂大展身手。
性能優(yōu)勢(shì)
滿足各種不同厚度樣品以及不規(guī)則表面樣品的測(cè)試需求
φ0.1mm的小孔準(zhǔn)直器可以滿足微小測(cè)試點(diǎn)的需求
高精度平臺(tái)可定位測(cè)試點(diǎn),重復(fù)定位精度小于0.005mm
采用高度定位激光,可自動(dòng)定位測(cè)試高度
定位激光確定定位光斑,確保測(cè)試點(diǎn)與光斑對(duì)齊
鼠標(biāo)可控制平臺(tái),鼠標(biāo)點(diǎn)擊的位置就是被測(cè)點(diǎn)
高分辨率探頭使分析結(jié)果更加
良好的射線屏蔽作用
測(cè)試口高度敏感性傳感器保護(hù)
技術(shù)指標(biāo)
元素分析范圍:硫(S)~ 鈾(U)
同時(shí)檢測(cè)元素:多24個(gè)元素,5層鍍層
檢出限:可達(dá)2ppm,薄可測(cè)試0.005μm
分析含量:2ppm~99.9
鍍層厚度:50μm以內(nèi)(每種材料有所不同)
任意多個(gè)可選擇的分析和識(shí)別模型
相互的基體效應(yīng)校正模型
多變量非線性回收程序
重復(fù)性:可達(dá)0.1
穩(wěn)定性:可達(dá)0.1
操作環(huán)境溫度:15℃~30℃
電源:交流220V±5V, 建議配置交流凈化穩(wěn)壓電源
外觀尺寸: 576(W)×495(D)×545(H)mm
重量:90kg
儀器配置
開(kāi)放式樣品腔
精密二維樣品平臺(tái),探測(cè)器和X光管上下可動(dòng),實(shí)現(xiàn)三維
雙激光定位裝置
鉛玻璃屏蔽罩
Si-Pin探測(cè)器
檢測(cè)電子電路
高低壓電源
X光管
高度傳感器
保護(hù)傳感器
計(jì)算機(jī)及噴墨打印機(jī)
應(yīng)用實(shí)例
鍍鋅層測(cè)試
鍍鋅板是指表面鍍有一層鋅的鋼板。全世界鋅產(chǎn)量的一半左右均用于此種工藝,特別是汽車產(chǎn)品,鍍鋅板廣泛應(yīng)用于乘用車白車身、底盤(pán)金屬件。鍍鋅鋼板是為防止鋼板表面遭受腐蝕,延長(zhǎng)其使用壽命,在鋼板表面涂以一層金屬鋅,這種涂鋅的薄鋼板稱為鍍鋅板。
使用Thick 800A儀器對(duì)某客戶提供汽車鐵鍍鋅樣品進(jìn)行測(cè)試,其測(cè)試結(jié)果如下:
電力行業(yè)中高壓隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)用范圍相當(dāng)?shù)膹V泛,主要用于高壓線路無(wú)負(fù)載換接、斷路器等電氣設(shè)備與高壓線路之間的電氣隔離,其鍍層厚度會(huì)極大的影響開(kāi)關(guān)導(dǎo)電性和使用壽命。因此,對(duì)相關(guān)部件表面鍍層厚度的測(cè)量就顯得尤為必要。
鍍銀層主要作用在于防止腐蝕,增加導(dǎo)電率、反光性和美觀。廣泛應(yīng)用于電器、儀器、儀表和照明用具等制造工業(yè)。例如銅或銅合金制件鍍銀時(shí),須先經(jīng)除油去銹;再預(yù)鍍薄銀或浸入由氯化等配成的溶液中,進(jìn)行化處理,使在制件表面鍍上一層膜;然后將制件作陰極,純銀板作陽(yáng)極,浸入由銀和所配成的電解液中,進(jìn)行電鍍。電器、儀表等工業(yè)還采用無(wú)氰鍍銀。電鍍液用硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫氰酸鹽、亞鐵等。為了防止銀鍍層變色,通常要經(jīng)過(guò)鍍后處理,主要是浸亮、化學(xué)和電化學(xué)鈍化,鍍貴金屬或稀有金屬或涂覆蓋層等。如何測(cè)量鍍銀層厚度對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要,天瑞儀器生產(chǎn)的鍍銀厚度測(cè)試儀是快速、準(zhǔn)確、無(wú)損檢測(cè)儀器,廣泛應(yīng)用于電子電器、五金工具、電子連接器、印制線路板、五金端子等產(chǎn)品中,產(chǎn)品得到了客戶的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。
滿足各種不同厚度樣品以及不規(guī)則表面樣品的測(cè)試需求
φ0.1mm的小孔準(zhǔn)直器可以滿足微小測(cè)試點(diǎn)的需求
高精度平臺(tái)可定位測(cè)試點(diǎn),重復(fù)定位精度小于0.005mm
采用高度定位激光,可自動(dòng)定位測(cè)試高度
定位激光確定定位光斑,確保測(cè)試點(diǎn)與光斑對(duì)齊
鼠標(biāo)可控制平臺(tái),鼠標(biāo)點(diǎn)擊的位置就是被測(cè)點(diǎn)
高分辨率探頭使分析結(jié)果更加
良好的射線屏蔽作用
測(cè)試口高度敏感性傳感器保護(hù)
技術(shù)指標(biāo)
型:Thick 800A
元素分析范圍從硫(S)到鈾(U)。
同時(shí)可以分析30種以上元素,五層鍍層。
分析含量一般為ppm到99.9 。
鍍層厚度一般在50μm以內(nèi)(每種材料有所不同)
任意多個(gè)可選擇的分析和識(shí)別模型。
相互的基體效應(yīng)校正模型。
多變量非線性回收程序
度適應(yīng)范圍為15℃至30℃。
電源: 交流220V±5V, 建議配置交流凈化穩(wěn)壓電源。
外觀尺寸: 576(W)×495(D)×545(H) mm
樣品室尺寸:500(W)×350(D)×140(H) mm
重量:90kg
利用天瑞儀器的explorer5000鍍銀層測(cè)厚儀分析一系列銅鍍銀樣品,所得結(jié)果如下表。各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)系數(shù)為0.996,線性相關(guān)性非常好。當(dāng)銀厚度為1-30 μm 范圍內(nèi),測(cè)量值與標(biāo)稱值平均誤差為0.6 μm, 30-60 μm 范圍內(nèi)平均誤差為 1.3 μm,相對(duì)誤差小于4,在可接受范圍以內(nèi),測(cè)厚范圍可達(dá)1-60 μm。
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