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電鍍錫加工完成后,測量鍍層厚度常用的檢測方法可分為破壞性和非破壞性兩大類,具體如下:
破壞性檢測方法
重量法(庫侖法):該方法基于法拉第定律,通過電解溶解鍍層,測量溶解所需的電量來計算鍍層厚度。它適用于平面或規(guī)則形狀的鍍件,檢測精度較高,誤差通常在±1% - 3%。不過,此方法會破壞鍍層和基材,所以一般只用于抽樣檢測或者研發(fā)階段。
金相顯微鏡法:先切割鍍件的橫截面,然后對切割面進(jìn)行拋光處理,最后使用金相顯微鏡測量鍍層與基材的界面距離,以此確定鍍層厚度。這種方法不僅可以準(zhǔn)確測量鍍層厚度,還能觀察鍍層的均勻性、結(jié)合力以及微觀結(jié)構(gòu),精度能達(dá)到±2% - 5%。但它屬于破壞性檢測,需要專業(yè)的設(shè)備和操作技能。
溶解稱重法:把鍍件浸泡在特定的化學(xué)試劑里,使鍍層溶解,然后通過測量鍍件溶解前后的質(zhì)量差來計算鍍層厚度。該方法適用于小型樣品,精度中等,誤差約為±5% - 10%。同樣,它也會破壞鍍件,并且化學(xué)試劑可能會對基材產(chǎn)生影響。
非破壞性檢測方法
磁性測厚儀:當(dāng)鍍件基材為鋼鐵等鐵磁性材料時,可使用磁性測厚儀。其原理是測量磁場在鍍層中的變化與鍍層厚度的關(guān)系。該儀器精度較高,誤差在±3% - 5%之間。但需要注意的是,它僅適用于鋼鐵基材上的非磁性鍍層(如錫),如果基材不是鐵磁性材料,就不能使用這種方法。
渦流測厚儀:對于非鐵磁性基材(如鋁、銅、塑料)上的鍍錫層,渦流測厚儀是不錯的選擇。它利用高頻交變電流產(chǎn)生的渦流在鍍層中的衰減程度來測量厚度,精度較高,誤差約為±5% - 10%。不過,基材的導(dǎo)電性需要穩(wěn)定,而且表面粗糙度會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。
X射線熒光測厚儀(XRF):這是一種非破壞性的檢測方法,具有快速檢測的特點(diǎn),適用于多種基材(包括金屬和非金屬),檢測精度高,誤差在±2% - 5%之間。它不僅可以測量鍍層厚度,還能同時分析鍍層的成分,例如判斷是純錫還是錫合金。但設(shè)備價格昂貴,并且需要定期校準(zhǔn)。
β射線測厚儀:利用β射線穿透鍍層后的衰減程度來計算鍍層厚度,適用于測量薄鍍層(通常小于10μm),檢測精度較高。然而,設(shè)備成本高,并且由于β射線有輻射,使用時須采取嚴(yán)格的安全防護(hù)措施。
光學(xué)干涉測厚儀:通過光在鍍層上下表面反射的干涉條紋來計算鍍層厚度,適用于超薄鍍層(納米級至微米級),精度非常高,誤差在±1%以內(nèi)。但設(shè)備復(fù)雜,一般只用于實(shí)驗(yàn)室或研發(fā)環(huán)境。
在實(shí)際選擇檢測方法時,要綜合考慮檢測需求、基材類型、成本等因素。比如,對于高精度且允許破壞鍍件的情況,可選擇重量法或金相顯微鏡法;若需要在生產(chǎn)線上快速進(jìn)行非破壞性檢測,渦流測厚儀或XRF是比較合適的;而對于超薄鍍層的測量,光學(xué)干涉測厚儀則是更好的選擇。同時,在使用這些檢測方法時,要注意基材的影響、表面狀態(tài)以及儀器的校準(zhǔn)等問題,以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。