Volvo STD 5714-104 Medição da espessura do revestimento de metal e óxido por exame microscópico de seções

A norma “Volvo STD 5714-104 Medição de espessuras de revestimentos metálicos e de óxidos por exame microscópico de seções”, desenvolvida pela montadora Volvo, descreve um método de teste para medir a espessura de revestimentos metálicos, camadas de óxido e esmaltes de porcelana ou vítreos por exame microscópico de uma seção. Na melhor das hipóteses, esse método fornece uma precisão de medição absoluta de mais/menos 0,8 µm, o que determina a adequação do método para medir a espessura de revestimentos finos.

As amostras devem ser retiradas de um ou mais pontos na superfície crítica. É necessário garantir que o revestimento ou camada não tenha sofrido alterações.

Para proteger as bordas da amostra durante a preparação do teste, revestimentos macios, como cobre sobre zinco e cádmio, devem ser revestidos com uma espessura de pelo menos 10 µm com um depósito mais duro que forneça bom contraste quando abrasivo.

As amostras devem ser montadas de maneira que permita a retificação de uma seção perpendicular à superfície do revestimento ou camada a ser medida. Um desvio de 10 graus da vertical produz um valor de espessura aproximadamente 2% maior que a espessura real.

As amostras devem ser apoiadas em um suporte ou moldadas em plástico de tal forma que a espessura a ser medida não seja afetada pela temperatura ou pressão. A seção deve então ser retificada e polida para obter uma superfície aceitável para medição.

Para obter o máximo contraste entre o revestimento e o metal base, é aconselhável gravar a seção polida, mesmo que o contraste após o polimento pareça suficiente. Além disso, a gravação remove vestígios de metal macio que podem ter atingido o metal mais duro durante operações anteriores. Alguns materiais abrasivos estão listados na tabela fornecida na norma.

A medição da espessura da camada pode ser feita usando um dos seguintes métodos:

• Método A: Exame da amostra sob um microscópio metalúrgico usando uma lente micrométrica calibrada.
• Método B: Projeção da imagem da amostra na tela de um microscópio metalúrgico com uma ampliação determinada com precisão.

A espessura real do revestimento é obtida medindo-se a espessura projetada do revestimento e dividindo-a pelo fator de ampliação. O número e a distribuição das medições devem ser declarados no relatório de teste.

Resumidamente, esse método de teste envolve a medição da espessura local de revestimentos de metal e óxido por meio de exame microscópico de seções usando um microscópio óptico. Em boas condições, quando um microscópio óptico é usado, o método pode atingir uma precisão de medição absoluta de 0,8 µm. A precisão determina a adequação do método para medir a espessura de revestimentos finos. A precisão depende da configuração do microscópio e da preparação da amostra. 0,8 µm não deve ser considerado absoluto e deve ser usado como uma diretriz. Microscópios ópticos podem usar dispositivos de captura de imagens digitais e software para avaliar essas imagens.

Este método de teste consiste em cortar uma seção do corpo de prova, montá-lo e preparar a seção montada por meio de técnicas apropriadas de retificação, polimento e abrasão. A espessura da seção é medida com um microscópio óptico.

A espessura do revestimento é um fator importante no desempenho de um revestimento em serviço e geralmente é especificada em uma especificação de revestimento. Este método é adequado para testes de aceitação.

Os principais fatores que afetam o resultado da medição são:

• Rugosidade da superfície: se o revestimento ou seu substrato tiver uma superfície áspera, uma ou ambas as interfaces que limitam a seção transversal do revestimento podem ser muito irregulares para permitir uma medição precisa.
• Conicidade da seção: Se o plano da seção não for perpendicular ao plano de revestimento, a espessura medida será maior que a espessura real. Por exemplo, uma inclinação de 10 graus a partir da vertical contribui para um erro de 1,5%.
• Deformação do revestimento: A deformação prejudicial do revestimento pode ser causada por temperatura ou pressão excessiva durante a montagem e preparação de seções de revestimentos macios ou revestimentos que fundem em baixas temperaturas, bem como por abrasão excessiva de materiais frágeis durante a preparação de seções.
• Arredondamento da borda do revestimento: se a borda da seção de revestimento for arredondada, ou seja, se a seção de revestimento não for completamente plana em suas bordas, a espessura real não poderá ser observada microscopicamente. O arredondamento das bordas pode ocorrer devido à instalação inadequada, esmerilhamento, polimento ou abrasão.
• Revestimento: O revestimento do corpo de prova é usado para proteger as bordas do revestimento durante a preparação das seções e, assim, evitar uma medição errônea. A remoção do material de revestimento durante a preparação da superfície para repintura pode resultar em uma medição de espessura insuficiente.
• Gravação: A gravação ideal produz uma linha escura estreita e claramente definida na interface dos dois metais. Abrasão excessiva produz uma linha mal definida ou larga que pode causar uma medição imprecisa.
• Manchas: O polimento inadequado pode fazer com que um metal manche outro metal, borrando o verdadeiro limite entre os dois metais. A borda aparente pode ser mal definida ou muito irregular, em vez de suave e bem definida. Para verificar se não há manchas, a espessura do revestimento deve ser medida e o polimento, a abrasão e a medição da espessura devem ser repetidos. Uma mudança significativa na espessura aparente indica que provavelmente há manchas presentes em uma das medições.
• Ampliação: Para qualquer espessura de revestimento, os erros de medição geralmente aumentam com a diminuição da ampliação. Se possível, a ampliação deve ser selecionada de modo que o campo de visão fique entre 1,5 e 3 vezes a espessura do revestimento.

Entre os vários estudos de teste, medição, análise e avaliação que nossa organização realizou para empresas de vários setores, ela também fornece serviços de teste definidos na norma “Volvo STD 5714-104 Medição de espessuras de revestimentos metálicos e de óxidos por exame microscópico de seções” com sua equipe treinada e especializada e equipamentos tecnológicos avançados.