Volvo STD 5714-104 การวัดความหนาของการเคลือบโลหะและออกไซด์ด้วยการตรวจส่วนต่างๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์

มาตรฐาน “Volvo STD 5714-104 การวัดความหนาของการเคลือบโลหะและออกไซด์ด้วยการตรวจสอบส่วนต่างๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์” ที่พัฒนาโดยบริษัทผลิตรถยนต์ Volvo อธิบายวิธีการทดสอบสำหรับการวัดความหนาของการเคลือบโลหะ ชั้นออกไซด์ และพอร์ซเลนหรือเคลือบแก้วด้วยการตรวจสอบส่วนต่างๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์ ในกรณีที่ดีที่สุด วิธีนี้ให้ความแม่นยำในการวัดแบบสัมบูรณ์ที่บวก/ลบ 0,8 µm ซึ่งกำหนดความเหมาะสมของวิธีการในการวัดความหนาของสารเคลือบบางๆ

ควรเก็บตัวอย่างจากจุดหนึ่งจุดหรือมากกว่าบนพื้นผิวที่สำคัญ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเคลือบหรือชั้นไม่เปลี่ยนแปลง

เพื่อปกป้องขอบของตัวอย่างในระหว่างการเตรียมการทดสอบ ควรเคลือบสารเคลือบที่อ่อน เช่น ทองแดงบนสังกะสีและแคดเมียม ให้มีความหนาอย่างน้อย 10 ไมโครเมตร ด้วยสารเคลือบที่แข็งกว่า ซึ่งจะช่วยให้เกิดความคมชัดที่ดีเมื่อถูกขัดถู

ควรติดตั้งตัวอย่างในลักษณะที่สามารถเจียรส่วนที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของการเคลือบหรือชั้นที่จะวัดได้ การเบี่ยงเบนจากแนวตั้ง 10 องศาทำให้ค่าความหนาสูงกว่าความหนาจริงประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์

ตัวอย่างควรได้รับการรองรับในที่ยึดหรือหล่อด้วยพลาสติกในลักษณะที่ความหนาที่ต้องการวัดไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิหรือแรงดัน จากนั้นจะต้องเจียรและขัดส่วนต่างๆ เพื่อให้ได้พื้นผิวที่เหมาะสมสำหรับการวัด

เพื่อให้เกิดความแตกต่างสูงสุดระหว่างการเคลือบและโลหะฐาน ควรแกะสลักส่วนที่ขัดเงา แม้ว่าความแตกต่างหลังจากการขัดจะดูเพียงพอแล้วก็ตาม นอกจากนี้ การกัดกร่อนยังช่วยขจัดร่องรอยของโลหะอ่อนที่อาจติดอยู่บนโลหะที่แข็งกว่าระหว่างการดำเนินการก่อนหน้านี้ วัสดุขัดบางชนิดมีอยู่ในตารางที่ให้ไว้ในมาตรฐาน

การวัดความหนาของชั้นสามารถทำได้โดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้:

• วิธีที่ A: การตรวจสอบตัวอย่างภายใต้กล้องจุลทรรศน์โลหะโดยใช้เลนส์ไมโครมิเตอร์ที่ได้รับการสอบเทียบแล้ว
• วิธีที่ B: การฉายภาพตัวอย่างลงบนหน้าจอของกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาด้วยกำลังขยายที่กำหนดอย่างแม่นยำ

ความหนาของการเคลือบที่แท้จริงจะได้จากการวัดความหนาของการเคลือบที่ฉายออกมาและหารด้วยปัจจัยการขยาย จำนวนและการกระจายของการวัดควรระบุไว้ในรายงานการทดสอบ

โดยสรุป วิธีทดสอบนี้เกี่ยวข้องกับการวัดความหนาเฉพาะที่ของโลหะและการเคลือบออกไซด์ด้วยการตรวจสอบส่วนต่างๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ภายใต้เงื่อนไขที่ดี เมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง วิธีนี้สามารถให้ความแม่นยำในการวัดสัมบูรณ์ที่ 0,8 µm ได้ ความแม่นยำจะกำหนดความเหมาะสมของวิธีการวัดความหนาของสารเคลือบบางๆ ความแม่นยำขึ้นอยู่กับการตั้งค่ากล้องจุลทรรศน์และการเตรียมตัวอย่าง 0,8 µm ไม่ควรใช้เป็นหลักอ้างอิง แต่ควรใช้เป็นแนวทางแทน กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลสามารถใช้เครื่องมือจับภาพดิจิทัลและซอฟต์แวร์เพื่อประเมินภาพเหล่านี้

วิธีทดสอบนี้ประกอบด้วยการตัดส่วนหนึ่งของชิ้นงานทดสอบ การติดตั้ง และเตรียมส่วนที่ติดตั้งด้วยเทคนิคการเจียร ขัด และขัดที่เหมาะสม ความหนาของส่วนวัดด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

ความหนาของการเคลือบถือเป็นปัจจัยสำคัญในประสิทธิภาพของการเคลือบในการใช้งาน และมักจะระบุไว้ในข้อมูลจำเพาะของการเคลือบ วิธีนี้เหมาะสำหรับการทดสอบการยอมรับ

ปัจจัยหลักที่มีผลต่อผลการวัด ได้แก่:

• ความหยาบของพื้นผิว: หากการเคลือบหรือพื้นผิวมีพื้นผิวขรุขระ อินเทอร์เฟซหนึ่งส่วนหรือทั้งสองส่วนซึ่งจำกัดหน้าตัดของการเคลือบอาจไม่สม่ำเสมอเกินไปจนไม่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำ
• ความเรียวของหน้าตัด: หากระนาบของหน้าตัดไม่ได้ตั้งฉากกับระนาบการเคลือบ ความหนาที่วัดได้จะมากกว่าความหนาจริง ตัวอย่างเช่น ความลาดเอียง 10 องศาจากแนวตั้งจะทำให้เกิดข้อผิดพลาด 1,5 เปอร์เซ็นต์
• การเสียรูปของสารเคลือบ: การเสียรูปอันเป็นผลเสียของสารเคลือบอาจเกิดจากอุณหภูมิหรือแรงกดดันที่มากเกินไปในระหว่างการประกอบและการเตรียมส่วนต่างๆ ของสารเคลือบอ่อนหรือสารเคลือบที่ละลายที่อุณหภูมิต่ำ รวมถึงการสึกกร่อนที่มากเกินไปของวัสดุที่เปราะบางในระหว่างการเตรียมส่วนต่างๆ
• การปัดเศษของขอบเคลือบ: หากขอบของส่วนเคลือบมีความโค้งมน นั่นคือ ส่วนเคลือบไม่เรียบสนิทกับขอบ ความหนาที่แท้จริงไม่สามารถสังเกตได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ ขอบโค้งมนอาจเกิดจากการติดตั้ง การเจียร การขัด หรือการเสียดสีที่ไม่เหมาะสม
• การเคลือบทับ: การเคลือบทับชิ้นงานทดสอบใช้เพื่อปกป้องขอบเคลือบในระหว่างการเตรียมส่วนต่างๆ และป้องกันการวัดที่ผิดพลาด การกำจัดวัสดุเคลือบระหว่างการเตรียมพื้นผิวสำหรับการเคลือบผิวซ้ำอาจส่งผลให้วัดความหนาต่ำกว่าปกติได้
• การแกะสลัก: การแกะสลักที่เหมาะสมที่สุดจะสร้างเส้นสีเข้มที่แคบและชัดเจนที่อินเทอร์เฟซของโลหะทั้งสอง การเสียดสีมากเกินไปทำให้เกิดเส้นที่ไม่ชัดเจนหรือเส้นกว้าง ซึ่งอาจทำให้การวัดไม่แม่นยำ
• การเกิดจุด: การขัดที่ไม่เหมาะสมสามารถทำให้โลหะชนิดหนึ่งเกิดจุดบนโลหะอีกชนิดหนึ่ง ส่งผลให้ขอบเขตที่แท้จริงระหว่างโลหะทั้งสองไม่ชัดเจน ขอบที่ปรากฎอาจจะกำหนดไม่ชัดเจนหรือไม่สม่ำเสมอ แทนที่จะเรียบและกำหนดชัดเจน เพื่อตรวจสอบว่าไม่มีคราบ ควรวัดความหนาของการเคลือบและวัดการขัด การเสียดสี และความหนาซ้ำอีกครั้ง การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในความหนาที่ปรากฏบ่งชี้ว่ามีแนวโน้มที่จะเกิดคราบในวัดใดวัดหนึ่ง
• กำลังขยาย: สำหรับความหนาของการเคลือบใดๆ ที่กำหนดไว้ ข้อผิดพลาดในการวัดโดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นเมื่อกำลังขยายลดลง หากเป็นไปได้ ควรเลือกกำลังขยายที่ให้ระยะการมองเห็นอยู่ระหว่าง 1,5 ถึง 3 เท่าของความหนาของสารเคลือบ

ในบรรดาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินมากมายที่องค์กรของเราได้ดำเนินการสำหรับธุรกิจต่างๆ ในภาคส่วนต่างๆ องค์กรยังให้บริการทดสอบตามที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน "Volvo STD 5714-104 การวัดความหนาของการเคลือบโลหะและออกไซด์โดยการตรวจสอบส่วนต่างๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์" โดยมีเจ้าหน้าที่ที่ได้รับการฝึกอบรมและเชี่ยวชาญและอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูง