Raimondirus.ru

RAiMONDI
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Измерение толщины сырого слоя лакокрасочных покрытий

Измерение толщины сырого слоя лакокрасочных покрытий.

Для измерения толщины сырого слоя покрытий, согласно ГОСТ P51694, ISO 2808, применяются колесные толщиномеры и измерительные гребенки. Измеряя толщину сырого слоя и используя методику корреляции можно оценить толщину сухого слоя непосредственного после нанесения покрытия.

Колесный толщиномер может применяться как для контроля сырого покрытия непосредственно на рабочем месте сразу после окрашивания, так и для лабораторных испытаний на контрольных пластинах.

Измерительная гребенка обычно применяется для контроля сырого покрытия непосредственно на рабочем месте сразу после окрашивания. Измерения гребенкой дают приближенные (оценочные) данные.

Колесные толщиномеры сырого слоя покрытий

Колесный толщиномер сырого слоя покрытий КТ-201 с рукояткой.

Колесный толщиномер выполнен в виде диска из нержавеющей стали с тремя ободами. Центральный обод имеет меньший диаметр и установлен эксцентрично относительно двух крайних ободов. При прокатывании колесного толщиномера по сырому покрытию, на центральном ободе остается отпечаток покрытия. Толщина покрытия считывается по шкале в месте, где отпечаток покрытия заканчивается.

Толщиномер мокрого слоя позволяет производить измерения как на плоских, так и на изогнутых поверхностях.

Методика измерения

1. Перед началом работы протереть контактную поверхность измерительного колеса ветошью, смоченной в растворителе.

2. После нанесения покрытия установить колесный толщиномер на окрашенную поверхность, так чтобы два внешних обода были в контакте с покрытием в точке максимального зазора (максимальное значение на шкале).

3. Прокатить колесо в одном направлении по поверхности до значения 0, а затем в другом направлении на один оборот. Взять среднее значение из двух показаний по ближайшему нижнему делению шкалы.

4. Повторить измерение не менее двух раз в различных местах для получения достоверных результатов для окрашенной площади.

5. Если известно соотношение объема покрытия к его сухому остатку, толщина мокрого слоя может использоваться для оценки толщины покрытия после высыхания.

6. После завершения работы с колесным толщиномером удалить c него оставшееся покрытие и протереть ветошью, смоченной в растворителе до полного устранения следов покрытия.

Оборудование

В зависимости от толщины мокрого покрытия можно необходимо применять колесные толщиномеры:

Измерительные гребенки.

Гребенка имеет две опорные базы на каждой из граней и набор выступов с фиксированным зазором относительно баз. Величина зазора отмечена на выступе. За толщину покрытия принимается величина зазора между опорной базой и между значениями толщины, мкм, указанными на паре окрашенного и неокрашенного выступов.

Методика измерения

1. Перед началом измерения с помощью ветоши, смоченной в каком-либо растворителе протереть гребенку.

2. Установить гребенку на окрашенную поверхность и прижать ее.

3. Определить толщину покрытия как величину, находящуюся между значениями толщины, мкм, указанных на паре окрашенного и неокрашенного выступов.

4. После окончания контроля протереть гребенку ветошью, смоченной в каком-либо растворителе, до полного устранения следов краски.

Оборудование

В зависимости от толщины и типа мокрого покрытия можно гребенки могут быть:

Универсальные – на широкий диапазон толщин, например, Измерительныая гребенка ГУ 10-4000 мкм.

Для измерения толщины порошковых покрытии применяются специальные гребенки Измерительная гребенка ГП1 10-220 мкм, Измерительная гребенка ГП2 25-800 мкм.

Типы грунтовок для разных поверхностей

Перед проведением штукатурных и отделочных работ необходимо загрунтовать поверхности. Это известно каждому профессиональному мастеру ремонта. Для того чтобы самостоятельно разобраться (без помощи мастера) в типах грунтовок, нужно прочитать данную статью.

Дом с баней

Основные типы грунтовок

Грунтовочный слой нужен для лучшей адгезии основания с последующим слоем штукатурки, плиточного клея и других. От вида основания зависит тип грунтовки. Адгезионный материал, подходящий для плиточного клея, не годится в процессе оклеивания стены обоями.

Так различают алюминиевые, акриловые, алкидные, поливинилацетатные, силиконовые, шеллаковые и эпоксидные.

Применение и свойства различных видов грунтовок

Алюминиевый тип грунтовки используется на деревянных основаниях, защищая их от намокания. Для металлических поверхностей подходит алкидный грунт. Он также может использоваться и для деревянных конструкций.

Поливинилацетат в грунтовочном слое наносят под слой краски специального назначения на бетонное, деревянное, металлическое основание, а также на оштукатуренную поверхность.

Силиконовые грунты нужны для обработки декоративных штукатурок и силикатных кирпичных стен. Для предотвращения выделения смолы на свежие деревянные стены и потолки наносят грунтовку с шеллаком. Глубокая пропитка металлических листов и бетонных полов возможна при применении эпоксидных грунтов. Они также предотвращают коррозию.

Поэтому сначала необходимо уточнить тип поверхности, потом выбрать подходящий состав грунтовки.

Универсальные акриловые грунты подходят для работы на любых поверхностях как внутри помещений, так и снаружи. Под обои – идеальный вариант, а также под покраску. Существует также красящий грунт. Поверхность при этом остается покрашенной в белый цвет и загрунтованной одновременно.

Посмотрите видео с мастер-классом по нанесению грунтовки

Грунтовки, проникающие глубоко в структуру основания, имеют все свойства акрила, но они гораздо крепче держат прикрепляемый слой. Глубина впитывания составляет 10 мм. Этого достаточно для последующего наклеивания обоев, оштукатуривания. Плитку также можно приклеить, если поверхность очищена от краски и зашпаклевана. В противном случае необходимо использовать адгезионные составы, содержащие грубые частицы для образования шероховатой текстуры.

Читайте так же:
Как наносить грунтовку быстро

Кварцевый песок, входящий в состав адгезионных грунтовых смесей позволяет сделать гладкую поверхность пригодной для дальнейшего приклеивания плитки как на стену, так и на пол.

Дом с баней

Как работать с грунтовками?

Грунтуемую поверхность сначала очищают от грубых выступов, плохо держащихся слоев и обезжиривают. Количество слоев грунта зависит от назначения стен и потолков. Так для натяжного потолка достаточно нанести один слой грунтовки на акриловой основе, после высыхания закрыть потолочную плиту материалом.

Для штукатурки базового назначения необходимо загрунтовать поверхность на два раза. Если необходимо шпаклевание, то грунтуют оштукатуренный слой. И каждый раз перед шпаклеванием производят грунтование. Перед нанесением клея для обоев на стену, ее грунтуют слабым раствором клея или акриловой грунтовкой (концентрат разводят в соотношении по инструкции) в один слой. Клеить обои можно только после полного высыхания грунтовочного слоя.

Измерение толщины краски на кузове автомобиля – приборы, способы и нормы

Чтобы купить хороший автомобиль, бывший в употреблении, нужно постараться – огромное количество таких машин битые, некачественно покрашенные. Покупать автомобили с крашеным кузовом небезопасно, ведь всегда остается риск обнаружения скрытых дефектов. Толщина краски на авто легко измеряется при помощи специального прибора – толщинометра, благодаря чему можно выявить проблемы еще на стадии покупки.

Измерение толщины лакокрасочного покрытия – зачем проводится

Толщина слоя краски на деталях автомобиля – это показатель, который отражает расстояние от поверхности кузова до собственно металлической основы. Лакокрасочное покрытие (ЛКП) может измеряться в миллиметрах (мм), но на большинстве современных машин оно настолько тонкое, что меряется в микронах, они же микрометры (мкм). Один микрон равен 0,001 мм. Даже такого незначительного по размеру слоя хватает для защиты автомобиля от воды, грязи и кислорода.

Структура автомобильного лакокрасочного покрытия

Данная величина устанавливается в заводских условиях в зависимости от модели транспортного средства, но в соответствии с принятыми нормами. Общего стандарта нет, и толщина может варьировать в широких пределах. Она будет зависеть не только от пожеланий изготовителя, но и от таких факторов:

  • режим, температура сушки,
  • метод окрашивания,
  • количество слоев краски,
  • марка краски.

Зачем нужны замеры толщины краски на автомобиле? Покрытие с завода сильно отличается от того, что делают в большинстве автосервисов. Идеальное окрашивание – дорогой вариант, потому мастера экономят на краске. Под ее слоем может прятаться сварной шов, если машина — «конструктор». Шпаклевкой, краской зачастую покрывают гниль, дырки, ямы на старой технике. Все это выявляют особые замеры. Также при помощи измерителя возможна проверка следующих данных:

  • степень износа машины,
  • факт проведения ремонта кузова в прошлом,
  • наличие заполированных царапин,
  • места утолщения краски при грубом ремонте,
  • слишком частое проведение полировок.

Поскольку добиться заводских параметров в обычных условиях практически невозможно, все отклонения легко выявить, что позволит отказаться от покупки или требовать серьезную скидку.

Частые полировки могут истончить лакокрасочное покрытие автомобиля

Показатели заводской покраски

Заводская краска дает защиту металлическому основанию кузова, а также прочим слоям, которые на него нанесены, – оцинковке, грунтовке. Только строгое соблюдение технологии обеспечивает нужную долговечность службы кузова. Сколько составит суммарная толщина покрытия, сделанного на заводе? Для большинства машин показатель находится в диапазоне 70-180 мкм, при этом разброс по автомобилю может составить 20-25 мкм, по одной детали – 10-15 мкм. Для следующих элементов допускается толщина слоя в пределах 50-90 мкм:

  • дверные стойки,
  • пороги,
  • багажник,
  • подкапотное пространство.

Сделать покраску машины без указанной погрешности невозможно даже на заводе. Лакокрасочное средство может неравномерно распределяться на разных участках: так, на горизонтальных зонах слой неизбежно будет более толстым, чем на вертикальных. Также во время окрашивания появляется шагрень – шероховатость поверхности. Различаются и показатели окраски для деталей, выполненных из цветных и черных металлов. Таким образом, даже на новом автомобиле допускается разброс показаний при измерении прибором.

Толщина лакокрасочного покрытия для различных марок автомобилей

Определение толщины краски по маркам легковых автомобилей

Если машина подвергалась ремонту, на детали наносилась шпаклевка, то толщина слоя покрытия увеличится до 180-200 мкм и более. Проверять подобные отклонения нужно специальным прибором для измерения краски – толщиномером. Такие устройства позволяют с высокой точностью замерить слой ЛКП на изделиях из металла, пластика, стекла.

Современные толщиномеры не вредят покрытию автомобиля, не нарушают его целостности. Недорогие модели помогают определить только наличие шпаклевки, более высококлассные изделия дают информацию даже о малейшем перекрашивании кузова. Принцип работы любого толщиномера – вычисление интервала от датчика до базы.

Читайте так же:
Как выбрать грунтовку для дверей

Классификация толщиномеров

Измерять толщину краски можно разными приборами, есть несколько основных, отличающихся способом проведения замеров.

Электромагнитные толщиномеры

Такие устройства используются только для проведения измерений краски на металлических деталях. Они не помогут при оценке состояния пластиковых элементов, изделий из цветного металла. Для работы применяется магнитная индукция и эффект Холла, все вычисления делаются на основании плотности магнитного поля. Создает это поле мягкий ферромагнитный стержень с катушкой. Допустимый процент погрешности – 3 %.

Электромагнитный толщинометр для авто

Вихретоковые толщиномеры

На поверхности зонда такого прибора генерируется электрический ток, который проходит через катушку с намотанной проволокой. В результате создается переменное магнитное поле. Когда зонд приближают к токопроводящей поверхности (металлу), образуются токи Фуко (вихревые токи), при помощи которых получают нужные данные. Такие приборы подходят для деталей, выполненных из алюминия, прочих цветных металлов. Цена устройств довольно высока – около 5 тыс. руб.

Емкостные толщиномеры

Данные приборы измерения подходят для проводящих немагнитных изделий. Сам датчик служит первой обкладкой конденсатора, второй — станет кузов. Между ними располагается диэлектрик – слой краски, емкость которого будет измерена прибором. Но у таких толщиномеров есть существенные минусы – они очень чувствительны к влаге, а их контактная поверхность велика.

Ультразвуковые толщиномеры

Подобные толщиномеры работают с деталями из любого материала – металла, пластика, композитов, керамики, стекла, поэтому у пользователя будет возможность замерить толщину слоя на всех основных и декоративных деталях. В зонде приборов есть ультразвуковой датчик, посылающий импульсы через покрытие. После отражения импульса от поверхности он трансформируется в электрический сигнал. Результат мгновенный – через секунду на экране будут заметны нужные цифры. Минус один – очень высокая цена (от 10 тыс. руб.).

Измерение слоя краски на авто с помощью ультразвукового толщинометра

Выбор приборов

Подбирая устройство, важно понимать, что планируется измерять, для каких целей, как часто оно будет использоваться. Если толщиномер покупается профессионалом, лучше обратить внимание на ультразвуковые модели. Мастерам могут быть важны дополнительные функции – расширенный температурный диапазон, большое время работы без подзарядки, подсветка, возможность подключения к компьютеру, загрузки результатов в память.

Тем, кто решил купить прибор для бытовых нужд, стоит рассмотреть менее дорогие варианты. Это – электромагнитные и вихревые толщиномеры. Качество измерений будет на достойном уровне, пользователь сможет установить факт ремонтных работ и точные детали их выполнения.

Что еще надо учесть при покупке? Вот дополнительные параметры толщиномеров:

  • емкость аккумулятора,
  • запуск нажатием курка или кнопки,
  • размер дисплея.

Самыми популярными марками приборов являются ET, CHY Firemate Company, Horstek, PHYNIX.

Самокалибрующийся толщинометр для проверки краски авто

Правильное использование толщиномера

До начала работы следует проверить, достаточно ли заряжен аккумулятор (нужно, чтобы уровень зарядки был не менее 60-70 %). В противном случае замер может быть некорректным. Поверхность для измерения должна быть очищена от видимой грязи, жира, иных пятен.

Как проверить толщину краски? Работа с прибором очень проста. Его нужно запустить (включить), после активации дисплея приложить чувствительный элемент к целевому участку. Обычно выбирают сомнительный, который даже внешне кажется подозрительным. В других случаях следует приложить прибор к любой точке каждой детали автомобиля.

Лучше всего использовать «квадратно-гнездовой» способ. Для этого кузов мысленно разбивают на квадраты со сторонами по 25-35 см, затем проверяют каждый квадрат в 1-2 местах. Метод кропотливый, потребует до 1-2 часов времени, зато очень достоверный. Если действовать нужно быстро, применяют иной способ. На каждой детали мысленно рисуют крест, затем проводят измерения в его крайних точках и в центре. В каждом месте следует задерживать прибор на несколько секунд – как написано в инструкции к толщиномеру. После отражения данных они сбрасываются или фиксируются, проводится новое измерение.

Измерение толщины лакокрасочного покрытия в автосервисе

Первоочередная проверка определенных деталей

Специалисты советуют начинать проверку с крыши. Ее красят редко, поскольку в авариях этот элемент машины почти не участвует. Слой ЛКП здесь станет эталоном – по нему можно определить, какая должна быть толщина в иных местах кузова. Заводские показатели в прочих зонах всегда чуть больше, так предусмотрено технологией (но ненамного).

Далее порядок проверки будет таким:

  • стойки,
  • передние и задние бамперы,
  • пороги кузова,
  • двери.

Также стоит проверить салон, багажник, место под капотом, лючок бензобака. Подозрительные зоны промеряют на несколько раз – по центру и периферии. Перепады более 35-55 мкм считаются дефектом, это – не заводская покраска.

Измерение слоя краски на заднем пороге автомобиля

Таблица толщины ЛКП

Существуют данные, согласно которым можно быстро выявить отклонения в толщине слоя покрытия. Ниже приведена таблица с информацией по основным маркам автомобилей:

Марка машиныТолщина краски, мкм
Audi серия A80-100
Audi серия Q110-165
BMW90-110
Cadillac Escalade, CTS120-150
Chery100-120
Citroen75-125
Citroen DS4205-230
Daewoo90-120
Fiat100-140
Ford115-145
Hyundai70-130
Honda80-130
KIA100-140
Lexus140-150
Mazda85-130
Mercedes165-180
Mitsubishi Lancer, Pajero90-125
Mitsubishi L200, Outlander XL, ASX55-75
Nissan80-120
Nissan Almera, Teana130-150
Opel110-160
Peugeot100-20
Renault100-140
Subaru100-140
Toyota LC200, Camry, Highlander, Auris, Vers110-130
Toyota Avensis, Corolla, Prado, Prius, RAV480-110
Volkswagen110-140
Лада Калина, Приора60-100
Лада Гранта, Нива110-140
Лада Ларгус180-230
Читайте так же:
Закрепление грунтов откосов котлована

Отличия покраски в автосервисе

Точно такой же тип покрытия, как заводское, не сможет выполнить ни один обычный автосервис. Краска всегда ложится более толстым слоем, чем он был вначале. Но профессионалы делают работу качественно, поэтому ЛКП имеет незначительные и вполне допустимые отклонения. Если же толщина слоя более 40-100 мкм, чем положено, значит, при ремонте использовалась шпаклевка. По мнению мастеров, покрытие с отклонением до 55 мкм можно оставлять без изменений, оно обеспечивает достаточную защиту от коррозии. Если же показатели превышены более чем на 100 мкм, эластичность ЛКП и устойчивость к вибрации будут на порядок ниже. Со временем краска обязательно отслоится.

Советы и рекомендации

Какие выводы можно сделать при получении данных после проведения замеров? Когда на крыльях автомобиля толщина слоя краски равна 100, на капоте 140, на дверях 120, пугаться не стоит. Такие отклонения вполне допустимы и часто наблюдаются даже на новой машине. Зато разброс на 50-80 % и более указывает на проведение покраски автомобиля, значит, он попадал в аварию. В таком случае надо провести более детальный анализ на СТО, заплатив за диагностику. Это поможет избежать серьезных проблем и затрат в будущем.

Неразрушающие методы контроля толщины

Методы контроля толщины покрытий делятся на разрушающие и неразрушающие. Неразрушающие методы (с применением толщиномеров), как видно из названия, не влияют на целостность проверяемого изделия и по этой причине более предпочтительны.

Основная проблема толщиномеров — влияние разнообразных геометрических и физико-химических параметров изделий, подвергающихся контролю. Рассмотрим их подробнее.

Геометрические осложняющие факторы.

1. Существенный геометрический фактор, создающий помеху процессу измерения толщины покрытия – форма контролируемой поверхности, которая, в свою очередь, характеризуется радиусом кривизны. Чем больше кривизна исследуемой поверхности, тем больше расстояние между датчиком (преобразователем) и покрытием. Это серьезно увеличивает погрешность измерений.

2. Похожее влияние оказывает измерение толщины на краях изделия или на участках, где имеются переходы одной геометрической формы в другую. Явление, возникающее при измерении толщины поверхности с края изделия получило название «краевой эффект». Для уменьшения его влияния поверхность датчика, непосредственно контактирующая с покрытием, делается сферической или цилиндрической с малым радиусом кривизны.

3. Шероховатость. Вклад шероховатости в общую погрешность измерения толщины покрытия зачастую бывает больше, чем вклад основной погрешности самого метода.

4. Толщина металла-основы. При исследовании деталей тоньше 1-2 мм погрешность измерений может возрастать в разы.

5. Равномерность покрытия. Неравномерное распределение покрытия по толщине (из-за сложного профиля детали и/или из-за использования электролита с низкой рассеивающей способностью) затрудняет интерпретацию результатов измерений.

Физико-химические осложняющие факторы.

1. Магнитные свойства металла-основы. Магнитные свойства зависят от химического состава и структуры материалов. Также следует учитывать возможность анизотропии магнитных свойств по различным направлениям контролируемой детали.

2. Способы изготовления деталей. Сюда относится формовка, изменения в поверхностном слое металла после механической обработки (закатанная окалина, заусенцы и т.п.), термическая или химико-термическая обработка.

3. Температура окружающей среды. Например, для капельного метода толщина покрытия снимаемая одной каплей раствора с ростом температуры несколько увеличивается.

4. Качество исходных реактивов для анализа, человеческий фактор.

Перейдем к рассмотрению основных видов неразрушающих методов, среди которых самым простым является прямое измерение толщины мерительным инструментом.

Метод прямого измерения. Заключается в определении толщины изделия без покрытия и изделия с покрытием при помощи микрометра или оптиметра. Погрешность метода составляет ±10 мкм, поэтому применение его в гальванике возможно только для очень толстых и гладких покрытий.

Магнитоотрывной метод. Суть метода состоит в измерении усилия, необходимого для отделения магнита от поверхности проверяемого изделия, т.к. сила притяжения магнита является функцией толщины покрытия. Если основание ферромагнитно (железо, никель), а покрытие — нет (олово, медь, серебро), то с ростом толщины покрытия намагничивание поверхности уменьшается. И наоборот.

Метод применяется для измерения толщины покрытий, существенно отличающихся по магнитным свойствам от металла-основы.

При использовании постоянного магнита сила отрыва определяется динамометром, а при использовании электромагнита — по изменению показателя тока намагничивания.

Диапазоны измерения толщины данным методом составляют от 0 до 50 мкм с высокой точностью и от 50 до 200 мкм с низкой. Максимальная погрешность метода 10%. Длительность одного измерения – 5-6 сек.

Читайте так же:
Зернистой грунтовкой типа ceresit ct 16

Приборы на основе постоянного магнита могут быть стационарными (рисунок 1,2) и переносными (рисунок 3).

Рисунок 1 — Схема стационарного магнитоорывного измерителя на основе постоянного магнита.

Принцип работы прибора на рисунке 1 заключается в постепенном увеличении силы прилагаемой к магниту 1 с помощью рукояти кронштейна 9. В момент отрыва магнита на шкале 4 фиксируется крайнее положение пружины.

Более сложным и точным является прибор на рисунке 2.

Рисунок 2 — Оптико-механический толщиномер с постоянным магнитом.

В нем постоянный магнит 1 укреплен на пружине 2. При отрыве магнита сила затрачиваемая на отрыв вызывает изгиб пружины, конец которой поворачивает зеркало 4. Световой луч из источника света 8, проходит через линзу 5 и попадает на зеркало 4. После отражения, луч света снова проходит через линзу 5, отражается от зеркала 9 и попадает на шкалу 7. Отклонение светового пятна по шкале 7 указывает значение толщины покрытия.

Компактным магнитоотрывным толщиномером с постоянным магнитом, работающим по принципу прибора на рисунке 1, является толщиномер Акулова карандашного типа (рисунок 3). Основное его достоинство – компактность и относительная простота изготовления, а следовательно и низкая цена.

Рисунок 3 — Карандашный магнитоотрывной толщиномер Акулова.

Действие приборов с электромагнитами (рисунок 4) основывается на измерении силы притяжения сердечника электромагнита (который является подвижным), зависящей от толщины покрытия. Для увеличения чувствительности датчика и уменьшения влияния различных осложняющих факторов, используется сердечник в форме иглы.

Рисунок 4 — Схема электромагнитного датчика для измерения толщины: подвижный сердечник 2, катушка электромагнита 4 с конусной намоткой 8, корпус 3, гильза 5, колпачок 6 и кабель питания 7.

Следует помнить, что при использовании магнитоотрывных методов к поверхности покрытия предъявляются строгие требования по степени неровности и шероховатости. Поэтому применять их на сложнопрофильных и радиальных поверхностях затруднительно.

Индукционный магнитный метод. Основан на измерении магнитного потока, который проходит через сердечник электромагнита. При использовании данного метода магнитный поток являет собой функцию толщины покрытия.

Толщиномеры индукционного типа подразделяются на две группы: для автоматизированного и ручного контроля. Последние представляют собой головной прибор (например, как на рисунке 5) и сменный преобразователь (рисунок 6). Диапазон измерения толщины покрытий данным методом весьма высок — от 0 до 2000 мкм, однако на каждом участке этого диапазона применяются преобразователи несколько отличающиеся друг от друга по своим параметрам. Максимальная погрешность измерения составляет 10%, а длительность одного измерения – 2-10 сек. При этом современные преобразователи позволяют работать с еще более низко погрешностью ± (1% + 1) мкм.

Рисунок 5 — Пример головного устройства для индукционного и вихретокового метода измерения толщины покрытий.

Рисунок 6 — Пример магнитоиндукционного преобразователя российского производства.

Основные достоинства индукционного метода – возможность автоматизированного контроля, компенсация влияния физических и геометрических свойств основы за счет зануления прибора на детали без покрытия, а также возможность измерять толщину покрытия на изделиях сложной конфигурации.

Метод вихревых токов. Приборы данного типа создают вихревые токи в поверхностном слое изделия с покрытием при помощи катушки индуктивности. Это приводит к изменению полного сопротивления катушки полем вихревых токов. За счет измерения этого сопротивления можно контролировать толщину покрытия. Однако следует помнить, что сопротивление катушки зависит также от множества других параметров, таких, как размер изделия, конфигурация его профиля, качество исходной поверхности, физические свойства металла покрытия и основы.

Основное применение вихретокового метода – контроль толщины неферромагнитных и слабомагнитных покрытий на неферромагнитной основе, а также неферромагнитных покрытий нанесенных на диэлектрики. Яркий пример правильного использования вихретокового метода – оценка толщины серебряного покрытия на бронзовой основе. Измерения производятся с помощью преобразователя (например, как на рисунке 7), подключенного к головному прибору (иногда может быть то же устройство, что и для индукционного метода).

Рисунок 7 — Пример вихретокового преобразователя российского производства.

Основные достоинства вихретоковых приборов — высокая скорость отклика, низкая погрешность 2-3% и возможность подстроиться под необходимые параметры изделия (кривизна, сложный профиль и т.д.).

Радиационный метод. Основан на обратном рассеянии (отражении) β-излучения, не поглощенного веществом. Интенсивность отраженного излучения определяется силой тока, возникающей в камере ионизации. Так, при увеличении толщины металла основы, интенсивность излучения растет линейно, пока не останавливается в моменте насыщения. Расчет толщины, соответствующей точке насыщения, зависит от физических свойств отражателя и энергии излучения. Например, с увеличением атомного номера металла покрытия возрастает интенсивность излучения, которое было отражено. В таблице ниже приведены толщины насыщения различных металлов и излучателей.

Толщина насыщения для излучателя, мкм

Принципиальная схема радиационного регистратора представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 — Принципиальная схема радиационного регистратора: 1 – основа; 2 – покрытие; 3 – излучатель; 4 – индикатор излучения.

Читайте так же:
Как обрабатывать стены грунтовкой глубокого проникновения

Главные достоинства радиационного метода – бесконтактный контроль, долгий срок службы источников излучения и возможность автоматизации.

Ограниченность его применения состоит в том, что толщина основы должна быть больше толщины, соответствующей точке насыщения, толщина покрытия, в свою очередь, меньше толщины насыщения, а разница атомных номеров металла покрытия и основы не менее 2 (чем больше разница, тем точнее измерение). Кроме этого, необходимо большое количество эталонных образцов для каждой пары основа/покрытие При выполнении этих условий диапазон измерений составит от 0 до 100 мкм с максимальной погрешностью 10%.

При осуществлении радиационного контроля толщин следует учитывать высокие риски при работе с радиоактивным веществом, а также невозможность проверки мелких и крупных сложнопрофильных деталей.

Ультразвуковой метод – основан на измерении акустических эффектов изделия. Различают эхо-импульсный и резонансный метод.

Принцип использования эхо импульсов состоит в замере времени распространения ультразвуковой волны в изделии или покрытии с последующим пересчетом на коэффициент распространения скорости звука для данного материала.

Резонансный метод основан на улавливании свободных колебаний (резонанса) и использовании интерференции возникающих ультразвуковых волн.

Максимальная толщина при использовании резонансного метода зависит от скорости распространения звука в материале изделия и максимальной частоты, генерируемой прибором.

Главное преимущество ультразвуковых методов – возможность измерения толщин покрытий в труднодоступных местах или в изделиях замкнутого типа (котлы, трубы, сосуды). Ни один из представленных в данном обзоре методов не позволяет проводить измерения в подобных условиях. Кроме этого, погрешность измерений ультразвуковыми методами составляет всего 1-2%. Однако, ультразвуковые методы не нашли широкого применения в гальванике из-за ограничений по минимальной толщине покрытия (от 100 мкм).

Закончим обзор группой оптических методов. Оптические методы применяются для измерения толщины тонкослойных покрытий, при этом обладающих хорошими оптическими свойствами. Точность определения толщины при использовании оптических методов зависит от точности заданного показателя преломления света. Оптические методы могут использоваться для оценки толщины как прозрачных (аноднооксидных), так и непрозрачных покрытий. В случае измерения толщины непрозрачных покрытий используется специальный подслой, часть которого в процессе нанесения покрытия экранируется, а измерение толщины происходит на границе подложки с покрытием и без покрытия.

Основные представители класса оптических методов: поляризационный, колориметрический, интерференционный, метод светового свечения и метод теневого свечения.

Поляризационный метод. Основан на регистрации степени поляризации оптического излучения после его контакта с объектом контроля (поляризация света изменяется с линейной на эллиптическую). В зависимости от степени поляризации можно сделать вывод об определенной толщине покрытия. Схема метода представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 — Схема поляризационного метода. 1 – слой покрытия. 2 – слой воздуха.

Колориметрический метод. Основан на сравнении цвета отраженного от пленки и прошедшего через пленку, соответственно применим только для прозрачных покрытий. Основной недостаток данного метода – его субъективность. Погрешность измерения составляет до 90%.

Интерференционный метод. Основывается на измерении величины изменения интерференционной полосы. По величине изгиба полосы можно судить о толщине слоя. Измерения можно проводить в диапазоне от 0,03 до 2,2 мкм с максимальной погрешностью 10-30%. Пример интерферометра представлен на рисунке 10, а пример искривления интерференционных полос — на рисунке 11.

Рисунок 10 — Микроинтерферометр МИИ-4.

Рисунок 11 — Пример искривления интерференционных полос.

Метод светового сечения. Сравнительный метод, реализуемый за счет использования двойных микроскопов (с двумя окулярами). Данный метод подразумевает сравнение углов падения и отражения светового потока от поверхности детали и покрытия. По измеренной разности углов определяется толщина покрытия. Прибор подобного рода представлен на рисунке 12, а пример поля зрения в этом приборе — на рисунке 13. Перекрестие толстых линий – указатель прибора. С помощью перемещения перекрестия измеряется расстояние между нижним и верхним краем световой щели, а затем рассчитывается толщина покрытия. Диапазон измерений составляет от 0,8 до 40 мкм с максимальной погрешностью 10-30%. Длительность одного измерения равняется примерно 36 секундам.

Рисунок 12 — Прибор МИС-11 для применения метода светового сечения.

Рисунок 13 — Поле зрения прибора МИС-11.

Метод теневого свечения. Основное отличие данного метода от метода светового сечения в том, что происходит исследование не светового потока, а тени, отбрасываемой этим световым потоком. Это позволяет измерять толщины покрытий от 40 до 320 мкм с меньшей, чем в предыдущем случае, погрешностью — 5-20%. Длительность измерений не меняется и составляет 36 секунд.

Оптические методы, как и ультразвуковые, не нашли широкого распространения при контроле гальванических покрытий в связи с их спецификой относительно прозрачности покрытий и необходимостью использования громоздких приборов. Основная область применения оптических методов – лабораторные исследования.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector