Volvo STD 5714-104 Kesitlerin Mikroskobik İncelenmesiyle Metal ve Oksit Kaplama Kalınlıklarının Ölçülmesi

Volvo araç firması tarafından geliştirilen “Volvo STD 5714-104 Kesitlerin mikroskobik incelenmesiyle metal ve oksit kaplama kalınlıklarının ölçülmesi” standardında, bir kesitin mikroskobik incelemesi yoluyla metal kaplamaların, oksit tabakalarının ve porselen veya camsı emayelerin kalınlığının ölçülmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. En iyi ihtimalle, bu yöntem artı/eksi 0,8 µm’lik mutlak bir ölçüm doğruluğu sağlar ve bu da yöntemin ince kaplamaların kalınlığını ölçmek için uygunluğunu belirler.

Numuneler önemli yüzey üzerindeki bir veya daha fazla noktadan alınmalıdır. Kaplamanın veya katmanın değişmediğinden emin olmak gerekir.

Numunenin kenarlarını test hazırlığı sırasında korumak için, yumuşak kaplamalar, örneğin çinko ve kadmiyum üzerindeki bakır gibi, aşındırıldığında iyi kontrast oluşturan daha sert bir tortu ile en az 10 µm kalınlığında kaplanmalıdır.

Numuneler, ölçülecek kaplama veya katman yüzeyine dik bir bölümün taşlanmasına izin verecek şekilde monte edilmelidir. Dikine göre 10 derecelik bir sapma, gerçek kalınlıktan yaklaşık yüzde 2 daha yüksek bir kalınlık değeri üretir.

Numuneler bir tutucuda desteklenmeli veya ölçülecek kalınlığın sıcaklık veya basınçtan etkilenmeyeceği şekilde plastikten dökülmelidir. Daha sonra kesit, ölçüm için kabul edilebilir bir yüzey elde etmek için taşlanmalı ve cilalanmalıdır.

Kaplama ile baz metal arasında maksimum kontrast elde etmek için, cilalamadan sonraki kontrast yeterli görünse bile, cilalanmış bölümü aşındırmak tavsiye edilir. Ayrıca, aşındırma, önceki işlemler sırasında daha sert metalin üzerine bulaşmış olabilecek yumuşak metal izlerini ortadan kaldırır. Bazı aşındırma maddeleri standart içinde verilen tabloda listelenmiştir.

Katman kalınlığının ölçümü şu yöntemlerden biri kullanılarak yapılabilir:

• Yöntem A: Kalibre edilmiş bir mikrometre merceği kullanılarak metalurjik bir mikroskopta numunenin incelenmesi.
• Yöntem B: Numune görüntüsünün metalurjik bir mikroskop ekranına doğru bir şekilde belirlenmiş bir büyütmede yansıtılması.

Kaplamanın gerçek kalınlığı, yansıtılan kaplama kalınlığının ölçülmesi ve büyütme faktörüne bölünmesiyle elde edilir. Ölçümlerin sayısı ve dağılımı test raporunda belirtilmelidir.

Kısaca bu test yöntemi, optik mikroskop kullanılarak kesitlerin mikroskobik incelenmesi yoluyla metal ve oksit kaplamaların lokal kalınlığının ölçülmesini kapsar. İyi koşullar altında, optik mikroskop kullanıldığında, yöntem 0,8 µm’lik mutlak bir ölçüm doğruluğu sağlayabilir. Doğruluk, yöntemin ince kaplamaların kalınlığını ölçmek için uygunluğunu belirler. Doğruluk, mikroskobun kurulumuna ve numunenin hazırlanmasına bağlıdır. 0,8 µm mutlak olarak alınmamalı ve bunun yerine kılavuz olarak alınmalıdır. Optik mikroskoplar, bu görüntüleri değerlendirmek için dijital görüntü yakalama cihazları ve yazılımları kullanabilir.

Bu test yöntemi, test numunesinin bir kısmının kesilmesi, monte edilmesi ve monte edilen kesitin uygun taşlama, parlatma ve aşındırma teknikleriyle hazırlanmasından oluşur. Kesitin kalınlığı optik bir mikroskopla ölçülür.

Kaplama kalınlığı, hizmette bir kaplamanın performansında önemli bir faktördür ve genellikle bir kaplama spesifikasyonunda belirtilir. Bu yöntem kabul testi için uygundur.

Ölçüm sonucunu etkileyen başlıca faktörler şunlardır:

• Yüzey pürüzlülüğü: Kaplama veya alt tabakası pürüzlü bir yüzeye sahipse, kaplama kesitini sınırlayan arayüzlerden biri veya her ikisi de doğru ölçüme izin vermeyecek kadar düzensiz olabilir.
• Kesitin konikliği: Kesit düzlemi kaplama düzlemine dik değilse, ölçülen kalınlık gerçek kalınlıktan daha büyük olur. Örneğin, dikine 10 derecelik bir eğim yüzde 1,5’lik bir hataya katkıda bulunur.
• Kaplamanın deformasyonu: Kaplamanın zararlı deformasyonu, yumuşak kaplamaların veya düşük sıcaklıklarda eriyen kaplamaların kesitlerinin montajı ve hazırlanması sırasında aşırı sıcaklık veya basınçtan ve ayrıca kesitlerin hazırlanması sırasında kırılgan malzemelerin aşırı aşınmasından kaynaklanabilir.
• Kaplama kenarının yuvarlatılması: Kaplama kesitinin kenarı yuvarlatılmışsa, yani kaplama kesiti kenarlarına kadar tamamen düz değilse, gerçek kalınlık mikroskobik olarak gözlemlenemez. Kenar yuvarlatılması, uygunsuz montaj, taşlama, parlatma veya aşındırma nedeniyle oluşabilir.
• Üst kaplama: Test numunesinin üstünün kaplanması, kesitlerin hazırlanması sırasında kaplama kenarlarını korumak ve böylece hatalı bir ölçümü önlemek için kullanılır. Üst kaplama için yüzey hazırlığı sırasında kaplama malzemesinin çıkarılması, düşük kalınlıkta bir ölçüme neden olabilir.
• Aşındırma: Optimum aşındırma, iki metalin arayüzünde açıkça tanımlanmış ve dar, koyu bir çizgi üretir. Aşırı aşındırma, hatalı bir ölçüme neden olabilecek kötü tanımlanmış veya geniş bir çizgi üretir.
• Lekelenme: Uygunsuz cilalama, iki metal arasındaki gerçek sınırı belirsizleştirmek için bir metalin diğer metalin üzerine lekelenmesine neden olabilir. Görünen sınır, düz ve iyi tanımlanmış olmak yerine zayıf tanımlanmış veya çok düzensiz olabilir. Lekelenmenin olmadığını doğrulamak için kaplama kalınlığı ölçülmeli ve cilalama, aşındırma ve kalınlık ölçümü tekrarlanmalıdır. Görünür kalınlıkta önemli bir değişiklik, ölçümlerden birinde muhtemelen lekelenmenin mevcut olduğunu gösterir.
• Büyütme: Herhangi bir kaplama kalınlığı için, ölçüm hataları genellikle azalan büyütmeyle artar. Mümkünse, büyütme, görüş alanının kaplama kalınlığının 1,5 ila 3 katı arasında olacak şekilde seçilmelidir.

Kuruluşumuz, çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verdiği sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, “Volvo STD 5714-104 Kesitlerin mikroskobik incelenmesiyle metal ve oksit kaplama kalınlıklarının ölçülmesi” standardında tanımlanan test hizmetleri de vermektedir.