KONTROLA JAKOSTI POVLAKOVÝCH SYSTÉMŮ

Transkript

1 KONTROLA JAKOSTI POVLAKOVÝCH SYSTÉMŮ

2 Kontrola jakosti povlakových systémů Hodnocení jakosti povrchové úpravy (povlaku) event. třídění výrobků

3 VZHLEDOVÉ VLASTNOSTI Celkový vzhled Vizuální vzhledová kontrola (ČSN , , ) subjektivní hodnocení Barva vizuální metody, srovnávací ČSN objektivní fotometrické kolorimetry spektrofotometry

4 Lesk, matnost, zobrazivost Hodnocení Gardamova lampa s mřížkou srovnání se standardem použití černobílé šachovnice ČSN použití Gardamovy mřížky hodnocení lesku ČSN

5 Čistota a drsnost povrchu Význam znečištění Vizuální hodnocení (ČSN ) Metody hodnocení srovnávací měření metoda šikmého výbrusu metoda interferenčního mikroskopu metoda dotykového hrotu atp.

6 Zamaštění povrchu Metody hodnocení porušení souvislého vodního filmu ČSN postřiková hmotnostní (vážková) fluorescenční (1 - rozprašovač; 2 - zásobní nádržka zkušebního roztoku; 3 - držák; 4 - šablona; 5 - regulátor tlaku; 6 - zdroj stlačeného vzduchu)

7 Přilnavost povlaku zkouška mřížkovým řezem ČSN stupeň a - do 60 μm b - 60 až 120 μm c až 200 μm A = min. 20 mm

8 Přilnavost povlaku Metody seřezáváním vtlačováním technologické zkoušky (ohybem, hloubením, navíjením, ČSN ) vrypová (scratch test)

9 Přilnavost povlaku metody kolmého odtrhu Namáhání v tahu ČSN DIN Namáhání smykem DIN 50161

10 Odolnost proti deformaci Metody zkouška ohybem zkouška hloubením ČSN zkouška úderem razníku ČSN

11 Tvrdost Metody dle druhu a tloušťky povlaku vnikací zkoušky tužková ČSN (tužky Hardtmunth Koh-i-noor 1500, úhel 30, tlak 300 g) kyvadlového přístroje dle Persoze ČSN t 1 - doba kývání na vzorku; t 2 - doba kývání na standardu

12 Mechanické vlastnosti - pevnost Problematika tloušťky a ovlivnění substrátem možnost zkouška mezikruží dle ČSN

13 Vnitřní pnutí Ovlivnění užitných vlastností u galvanických pochodů deformace katody vliv nejen velikost, ale i charakter rozložení

14 Struktura a složení Struktura - světelná a elektronová mikroskopie Složení - viz kap. 11 jednoduchá kvalitativní kapková zkouška

15 Nasáklivost ČSN nasáklivost vyluhovatelnost hustota nátěrového filmu objemová nasáklivost S - plocha obou stran vzorku /m 2 /; m - hmotnost vzorku bez nátěru; m 1 - hmotnost vzorku s nátěrem po zaschnutí; m 2 - hmotnost vzorku s nátěrem po vyjmutí z vody a osušení; m 3 - hmotnost vzorku s nátěrem po vyjmutí z exikátoru; m 4 - hmotnost vzorku bez nátěru ponořeného ve vodě; m 5 - hmotnost vzorku s nátěrem ponořeného ve vodě;

16 TLOUŠŤKA Hlediska výběru měřitelnost kombinace povlak- podklad charakter kontroly velikost a tvar výrobku rozsah souboru

17 Destruktivní metody metoda snímací Destruktivní metody výběr u hromadného charakteru širší použití vícevrstvé povlaky velký rozsah přesnosti Snímací - stanovení průměrné tloušťky - ČSN chemická nebo elektrochemická h - průměrná tloušťka povlaku; m 1 - hmotnost výrobku s povlakem; m 2 - hmotnost výrobku bez povlaku; ρ - hustota povlaku; S - povlakovaná plocha;

18 Destruktivní metody metoda kapková Nejjednodušší - ČSN pro tloušťky od 2 do 10 μm k 1 - konstanta pro Cr od 0,06 do 1,2 μm n - počet kapek t - doba leptání složení zkušebních roztoků

19 Destruktivní metody metoda praménková ČSN , pro tloušťky min. 5 μm, plochy nad 0,5 cm 2 k 2 - převodní konstanta; t - doba chemického rozpouštění zařízení pro měření tloušťky

20 Destruktivní metody metoda culometrická ČSN různé kombinace i vícevrstvé povlaky rozsah 0,2 až 50 μm princip anodické rozpouštění povlaku za řízených elektrochemických podmínek Tloušťka povlaku h c - konstanta pro danou kombinaci roztoku a kovu experimentálně stanovená /μm.s -1.A -1 /; t - čas rozpouštění povlaku /s/; I - rozpouštěcí proud /A/; k - elektrochemický ekvivalent povlakového kovu /mg.a -1.s -1 /; r - anodická proudová účinnost; S - plocha rozpouštěného povlaku /cm 2 /; ρ - hustota povlakového kovu /g.cm 3 /;

21 Metoda culometrická

22 Destruktivní metody metoda výbrusu Univerzální metoda ČSN struktura i difúzní vrstvy Vhodnost použití šikmých výbrusů event. probrusu ( tzv. kalotest ) tloušťka povlaku h R - poloměr kotouče; L 1, L 2 - odečtené délky probrusů;

23 Destruktivní metody délková měření - mokrá stopa dotyková varianta vpichová varianta Mokrý nátěr odvalovací kotouč (a) měřící pravítko (b)

24 Nedestruktivní metody metoda magnetická Nedestruktivní metody rychlá měření využití pro automatizaci obvykle srovnávací nutnost kalibrace varianta odtrhová - síla k odtržení permanentního magnetu - např. tužkový tloušťkoměr Metra

25 Nedestruktivní metody metoda magnetická Varianta indikující rozložení magnetického pole Varianta indikující magnetický tok

26 Nedestruktivní metody metoda elektromagnetická Změna magnetického toku v obvodu snímače obdoba magnetických buzené střídavé elektromagnetické pole vyšší přesnost

27 Nedestruktivní metody metoda vířivých proudů Oblasti použití izolant - elektricky vodivý podklad elektricky vodivý podklad - izolant elektricky vodivý povlak - elektricky vodivý podklad Zpětné působení vířivých proudů při přiblížení cívky napájené z vf zdroje limit hloubka vniku vířivých proudů d σ - měrná vodivost materiálu /S.m -1 /; f - pracovní kmitočet vf zdroje /MHz/ nevhodné pro podíl vodivosti povlaku a podkladu 0,7 až 1,2

28 Nedestruktivní metody metoda izotopová odrazová resp. a - Z p > Z z b - Z p < Z z Z p (z) fluorescenční p (z) - atomové číslo povlaku (základu) h -tloušťka; y -počet odražených částic β; 1-nekonečná tloušťka základu; 2 -nekonečná tloušťka povlaku; 3 -změna záření β; 4 - tloušťka;

29 Nedestruktivní metody termoelektrická - průrazného napětí Termočlánek Ni - základní materiál ČSN niklové povlaky 5 až 25 μm přesnost 15 % Vhodná pro povlaky Al 2 O 3 na hliníku rozsah 2 až 25 μm přesnost 15 % elektrická pevnost při rostoucím stejnosměrném napětí (od 200 V do 3 kv)

30 PÓROVITOST Dle velikosti makroskopické (> 100 μm) mikroskopické (1 až 100 μm) submikroskopické (0,001 až 0,1 μm) Dle umístění průchozí neprůchozí inherentní Metody hodnocení kvalitativní kvantitativní Zkoušky pórovitosti chemické elektrochemické fyzikální

31 Pórovitost metody chemické Chemická reakce zkušebního prostředí s materiálem základu Dle aplikace zkušebního roztoku ponorová varianta varianta místní komorová zkouška Kvalitativní hodnocení ČSN , P - podíl pórovitosti; N - celkový počet čtverců měrné mřížky; n - počet čtverců měrné mřížky obsahující póry; Kvantitativní hodnocení množství rozpuštěného podkladu /mg.m -2 /

32 Pórovitost metody elektrochemické Kontrolované anodické rozpouštění základního materiálu Provedení elektrografické jednostupňové dvoustupňové potenciostatické

33 Měřící systém EP-test Pórovitost metody elektrochemické volba roztoků složení roztoků

34 Pórovitost metody fyzikální Varianty Měření stupně utěsnění eloxované vrstvy 1 - elektroda; 2 - těsnění; 3 - měřič impedance snímací optická plynná vysokonapěťová impedanční

35 KOROZNÍ ZKOUŠKY Dle hodnocení Dle prostředí kvalitativní kvantitativní přírodní (provozní) laboratorní

36 ZKOUŠKY OPOTŘEBITELNOSTI Modelování provozních podmínek Hodnocení kvalitativní kvantitativní Zkušební stroj dobrá reprodukce druhu opotřebení spolehlivost měření podmínek zatěžování měření v ustáleném stavu i za různých podmínek

37 Zkoušky opotřebitelnosti adhezívní (kluzné) opotřebení 1) Způsoby vyvození adhezívního opotřebení a - na obvodu kotouče; b - na čele kotouče; c - na čele dutých válců; 2) 1 - zkouška dle Amslera; 2 - stroj Suzuki 2)

38 Zkoušky opotřebitelnosti abrazívní opotřebení VÚMT Praha kotouč pokrytý brusným plátnem ČSN odolnost nátěrových filmů 1 -násypka; 2 - trubice; 3 - deska upevňovací

39 Zkoušky opotřebení erozivní opotřebení - kavitační opotřebení ZVZ Milevsko Z - zkušební vzorek; A - křemičitý písek; D - keramická deska; T - tryska Podmínky kavitace Venturiho trubice magnetostrikčním rozkmitáním vzorku

40 Zkoušky opotřebení kontaktní únava Přístroj R-MAT zkušební vzorek; 2 - hnaný kotouč;