Volvo STD 5714-104 Meranie hrúbky kovového a oxidového povlaku mikroskopickým skúmaním rezov

Norma „Volvo STD 5714-104 Meranie hrúbky kovových a oxidových povlakov mikroskopickým skúmaním rezov“, ktorú vyvinula automobilka Volvo, opisuje testovaciu metódu na meranie hrúbky kovových povlakov, oxidových vrstiev a porcelánových alebo sklovitých smaltov mikroskopickým skúmaním rezu. V najlepšom prípade táto metóda poskytuje absolútnu presnosť merania plus/mínus 0,8 µm, čo určuje vhodnosť metódy na meranie hrúbky tenkých povlakov.

Vzorky by sa mali odoberať z jedného alebo viacerých bodov na kritickom povrchu. Je potrebné zabezpečiť, aby sa povlak alebo vrstva nezmenili.

Na ochranu okrajov vzorky počas prípravy testu by mali byť mäkké povlaky, ako napríklad meď na zinku a kadmiu, nanesené v hrúbke najmenej 10 µm s tvrdším nánosom, ktorý poskytuje dobrý kontrast pri obrusovaní.

Vzorky by mali byť upevnené tak, aby umožňovali brúsenie časti kolmej na povrch meraného náteru alebo vrstvy. Odchýlka 10 stupňov od vertikály vytvára hodnotu hrúbky približne o 2 percentá vyššiu ako je skutočná hrúbka.

Vzorky by mali byť uložené v držiaku alebo odliate z plastu tak, aby meraná hrúbka nebola ovplyvnená teplotou alebo tlakom. Rez sa potom musí prebrúsiť a vyleštiť, aby sa dosiahol povrch prijateľný na meranie.

Na dosiahnutie maximálneho kontrastu medzi povlakom a základným kovom sa odporúča leptať leštenú časť, aj keď sa kontrast po leštení javí ako dostatočný. Leptanie navyše odstraňuje stopy mäkkého kovu, ktoré sa mohli dostať na tvrdší kov počas predchádzajúcich operácií. Niektoré abrazívne materiály sú uvedené v tabuľke uvedenej v norme.

Meranie hrúbky vrstvy je možné vykonať jednou z nasledujúcich metód:

• Metóda A: Preskúmanie vzorky pod metalurgickým mikroskopom s použitím kalibrovanej mikrometrickej šošovky.
• Metóda B: Projekcia obrazu vzorky na matnicu metalurgického mikroskopu pri presne určenom zväčšení.

Skutočná hrúbka náteru sa získa zmeraním projektovanej hrúbky náteru a jej vydelením faktorom zväčšenia. Počet a rozloženie meraní by sa mali uviesť v protokole o skúške.

Stručne povedané, táto testovacia metóda zahŕňa meranie lokálnej hrúbky kovových a oxidových povlakov mikroskopickým skúmaním rezov pomocou optického mikroskopu. Za dobrých podmienok, keď sa použije optický mikroskop, môže metóda dosiahnuť absolútnu presnosť merania 0,8 µm. Presnosť určuje vhodnosť metódy na meranie hrúbky tenkých povlakov. Presnosť závisí od nastavenia mikroskopu a prípravy vzorky. Hodnota 0,8 µm by sa nemala považovať za absolútnu, ale mala by sa používať ako orientačná hodnota. Optické mikroskopy môžu na vyhodnotenie týchto obrázkov používať zariadenia a softvér na digitálne snímanie obrazu.

Táto testovacia metóda pozostáva z vyrezania časti testovanej vzorky, jej montáže a prípravy namontovanej časti vhodnými technikami brúsenia, leštenia a obrusovania. Hrúbka rezu sa meria optickým mikroskopom.

Hrúbka náteru je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim jeho výkonnosť a často je špecifikovaná v špecifikácii náteru. Táto metóda je vhodná na akceptačné testovanie.

Hlavné faktory ovplyvňujúce výsledok merania sú:

• Drsnosť povrchu: Ak má povlak alebo jeho substrát drsný povrch, jedno alebo obe rozhrania, ktoré obmedzujú prierez povlaku, môžu byť príliš nerovnomerné na to, aby umožnili presné meranie.
• Zúženie rezu: Ak rovina rezu nie je kolmá na rovinu náteru, nameraná hrúbka bude väčšia ako skutočná hrúbka. Napríklad sklon 10 stupňov od vertikály prispieva k chybe 1,5 percenta.
• Deformácia povlaku: Škodlivá deformácia povlaku môže byť spôsobená nadmernou teplotou alebo tlakom počas montáže a prípravy sekcií mäkkých povlakov alebo povlakov, ktoré sa tavia pri nízkych teplotách, ako aj nadmerným oderom krehkých materiálov počas prípravy sekcií.
• Zaoblenie okraja povlaku: Ak je okraj povlakovej časti zaoblený, t. j. povlaková časť nie je úplne plochá po svojich okrajoch, skutočnú hrúbku nie je možné mikroskopicky pozorovať. Zaoblenie hrán môže vzniknúť v dôsledku nesprávnej inštalácie, brúsenia, leštenia alebo oderu.
• Prekrytie: Prekrytie testovanej vzorky sa používa na ochranu okrajov povlaku počas prípravy rezov, a tým sa zabráni chybnému meraniu. Odstránenie náterového materiálu počas prípravy povrchu na nanášanie ďalšieho náteru môže viesť k meraniu podhrúbky.
• Leptanie: Optimálne leptanie vytvára jasne definovanú a úzku tmavú čiaru na rozhraní dvoch kovov. Nadmerné odieranie vytvára nevýraznú alebo širokú čiaru, ktorá môže spôsobiť nepresné meranie.
• Škvrny: Nesprávne leštenie môže spôsobiť škvrny na jednom kove na inom kove, čím sa rozmaže skutočná hranica medzi týmito dvoma kovmi. Zdanlivá hranica môže byť skôr zle definovaná alebo veľmi nepravidelná, než hladká a dobre definovaná. Na overenie, či nedochádza k zafarbeniu, by sa mala zmerať hrúbka náteru a zopakovať leštenie, obrusovanie a meranie hrúbky. Významná zmena zdanlivej hrúbky naznačuje, že v jednom z meraní je pravdepodobne prítomné zafarbenie.
• Zväčšenie: Pri akejkoľvek danej hrúbke náteru sa chyby merania vo všeobecnosti zvyšujú so znižujúcim sa zväčšením. Ak je to možné, zväčšenie by sa malo zvoliť tak, aby zorné pole bolo 1,5 až 3-násobkom hrúbky náteru.

Medzi početnými testovacími, meracími, analytickými a hodnotiacimi štúdiami, ktoré naša organizácia vykonala pre podniky v rôznych odvetviach, poskytuje aj testovacie služby definované v norme „Volvo STD 5714-104 Meranie hrúbky kovových a oxidových povlakov mikroskopickým skúmaním rezov“ so svojím vyškoleným a odborným personálom a moderným technologickým vybavením.