مقالات

اصول اندازه گیری ضخامت رنگ (بخش 2)

اصول-اندازه-گیری-ضخامت-رنگ--2

کاربردهای خاص

تمامی روش­های انداه­گیری ضخامت پوشش به اندازه اندازه­گیری ضخامت پوشرنگ روی فولاد آسان نیستند. پوشش متشکل از رنگی است که بر روی ورق فولاد گالوانیزه قرار داده می­شود، که گاهی به آن پوشش­ دوگانه گفته می­شود و از آن در صنعت خودروسازی استفاده می­شود. ضخامت لایه­های رنگ و ورق گالوانیزه مهم است. ضخامت روی مورد استفاده در ساخت بدنه خودرو بین صفر تا 10 میکرون است و ضخامت رنگ مورد استفاده حداکثر تا 150 میکرون است.

پوشش دادن گالوانیزه توسط شرکت سازنده ورق فلز به روش گالوانیزه گرم یا به روش الکتروگالوانیزه انجام می­شود. اگر ضخامت پوشش روی یکنواخت باشد، می­توان به کمک یک ابزار اندازه­گیری ضخامت پوشش از نوع القای مغناطیسی، ضخامت پوشش رنگی قرار داده شده را اندازه­گیری نمود. برای این کار کافی است که یک مقدار ثابت از مقدار قرائت شده کسر شود.

اما هنگام تشکیل ورق، ضخامت روی تغییر می­کند. در هنگام تشکیل ورق، خم شدن شدید ممکن است سبب ایجاد موج و حتی خراش در بعضی مناطق شود. این کار می­تواند ضخامت ورق را بین 3 تا 9 میکرون تغییر دهد و گاهی اوقات سبب از بین رفتن کامل پوشش شود.

ممکن است در هنگام ترمیم ناحیه­ای از ورق که دچار نقص در پوشش به دلیل سمباده کاری و یا پوشرنگ شده است، شرایط مشابهی ایجاد شود. در این حالت پوشش روی سمباده زده می­شود که در صورت استفاده از دستگاه اندازه­گیری ضخامت می­توان مشاهده کرد که ضخامت رنگ به وضوح کاهش یافته است. این امر نه تنها هنگام بازرسی مشکل­ساز است، بلکه در کیفیت پوشرنگ کاتافورزی نیز اهمیت دارد، زیرا ضخامت آن معمولا 20 میکرون است. وجود خطای 5-6 میکرونی در اندازه­گیری ضخامت در هنگام کاهش پوشش روی، فراتر از حد مجاز است.

به عنوان مثال دستگاه Phascope PMP10 Duplex شرکت ما می­تواند ضخامت رنگ را به صورت مستقل از ضخامت روی اندازه­گیری کند. دقت و تکرارپذیری اندازه­گیری ضخامت روی توسط این دستگاه در حد چند ده نانومتر است، که این مقدار برای اندازه­گیری ضخامت رنگ کمتر از 5/0 میکرون است.

برخی از خودروسازان به منظور کاهش وزن خودرو از مقدار بیشتری از ورق آلومینیوم در اجزای غیر مرتبط با ایمنی در بدنه خودرو استفاده می­کنند. اندازه­گیری ضخامت پوشش یک آلیاژ آلومینیومی با استفاده از یک دستگاه دارای جریان گردابی و مطابق با استاندارد انجام می­شود. این دستگاه بدون دخالت انسان (ممکن است حتی اپراتور نداند که جنس قطعات از فولاد یا آلومینیوم است)، بلافاصله پس از تماس پروب با قطعه بطور خودکار روش دوگانه یا جریان گردابی را انتخاب می­کند و داده­های مربوط به ضخامت را به گونه­ای ذخیره می­کند که امکان ارزیابی ساده توزیع رنگ بدون توجه به نوع ورق فلز امکان­پذیر است.

سایر روش­های اندازه­گیری ضخامت

روش­هاي ديگري جهت اندازه­گيري ضخامت پوشش به خصوص در صنايع خودروسازي وجود دارد. اين روش­ها شامل كولومتري، بازتاب سنجي اشعه بتا، و فلورسانس اشعهX  است.

روش كولومتري كاربردهاي مهم فراواني دارد که می­توان به پوشش­هاي دولايه نيكل در صنعت خودروسازی اشاره نمود. اين روش شامل تعيين وزن يك سطح از پوشش فلزي از طريق عریان سازی آندي موضعي پوشش و محاسبه ضخامت بر اساس وزن واحد سطح است.

اندازه­گيري ضخامت به کمک يك سلول الكتروليز كه از يك الكتروليت مخصوص براي عریان سازی پوشش­هاي خاص پر شده است، انجام مي­شود. در اين روش از يك جريان ثابت براي جدا سازي لايه پوششي روي قطعه كه به عنوان آند عمل می­کند، در داخل سلول الکترولیز استفاده مي­شود. با فرض ثابت بودن چگالي جريان ثابت و مساحت سطح قطعه، ضخامت پوشش متناسب با زماني كه طول مي­كشد تا پوشش جدا شود خواهد بود.

اين روش به طور خاص براي اندازه­گيري پوشش­هاي رساناي جريان الكتريسيته بر روي يك زيرآيند رسانا مفيد است.

از روش بازتاب سنجي اشعه بتا زمانی استفاده می­شود که نمونه در معرض تابش اشعه بتاي ساطع شده از يك ایزوتوپ تابنده بتا قرار گیرد. يك پرتو از ذرات بتا به طور مستقیم از طریق یک روزنه به سمت قطعه پوشش داده شده ارسال شده و قسمتي از اين پرتو كه از روي سطح بازتاب پيدا مي­كند به وسيله يك دستگاه از طريق روزنه باريكي به درون لوله GM (Geiger Muller tube) فرستاده مي­شود. گازي كه درون لولهGM  وجود دارد، اشعه بتا را يونيزه کرده و باعث ايجاد يك تخليه لحظه اي درميان الكترودهاي درون لوله مي­شود. این تخليه به صورت يك پالس به وسيله يك شمارنده الكترونيكي شمرده مي­شود و تعداد این پالس­ها به ضخامت پوشش تبديل شده و به صورت عدد نمايش داده مي­شود.

بازتاب ذرات بتا در موادي كه عدد اتمي نسبتا کمی دارند كمتر از مواد دارای عدد اتمي بالا است. به عنوان مثال در يك قطعه با زیرآیند مس و پوشش طلا با ضخامت 60 ميكرواينچ ، ذرات بتا از هر دو ماده زیرآیند و پوشش بازتاب مي­كنند. اگر ضخامت پوشش افزایش یابد، سرعت بازتاب زياد مي­شود. تغيير در سرعت پراكندگي ذرات معیاری از ضخامت پوشش خواهد بود.

اين تكنيك هنگامي قابل اجرا است كه عدد اتمي پوشش و لايه زیرآیند دارای 20 درصد اختلاف باشند. این روش در اندازه­گيري ضخامت طلا، نقره و قلع روي اجزاء الكترونيكي، پوشش روي ابزارهاي برش، آبكاري­هاي تزئيني، پوشش­هاي رسوب داده شده با بخار بر روي قطعات الكترونيكي، سراميك و شيشه كاربرد دارد. از ديگر كاربردهای این روش مي­توان به اندازه­گيري ضخامت پوشش­هاي آلي مانند روغن­ها يا روانسازها بر روي فلزات اشاره نمود.

فلورسانس اشعه ایکس (XRF) يك روش متداول و غیر تماسی جهت اندازه­گیری پوشش لايه­هاي نازكی از آلياژ بر روي قطعات كوچك است.

این روش اندازه­گيري بر اساس قرار دادن قطعه در معرض اشعه ایکس انجام مي­شود. يك موازي ساز، اشعهX را بر روی سطح مشخصی از نمونه تنظيم مي­كند. اين تشعشع منجر به نشر (فلورسانس) اشعه ایکس از پوشش و زيرآيند مي­شود. اين تابش نشر شده به وسيله يك آشكارساز پراکنده كننده انرژي نمايان مي­شود.

استفاده از قطعات الكترونيكي مناسب، امكان ثبت مقدار اشعه بازتاب شده از پوشش و زيرآيند را ممكن مي­سازد. همچنين هنگامي كه يك لايه مياني وجود داشته باشد، امکان آشكارسازي انتخابي یک پوشش خاص وجود دارد. این روش در بردهاي مدارهاي چاپي، قطعات الكترونيكي، جواهرات و وسايل نوري کاربرد دارد.

بخش اول این مقاله را می توانید از طریق لینک زیر مشاهده کنید:

اصول اندازه گیری ضخامت رنگ (بخش 1)

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *