Skyray Instrument Spektrometry XRF pomiarowe i analityczne, Power Optimizer,
Strona główna
POWER OPTIMIZER Ekonomizer zuzycia energii elektrycznej
Wyposażenie testowe galwanizernii, KOCOUR
SKYRAY Instrument, Przemysłowe spektrometry analityczne XRF - spektrometry fluorescencji rentgenowskiej
Dostawy blachy i paneli dla przemysłu
Kontakt
Przemysłowe urządzenia pomiarowe
Płać mniej za energię elektryczną, Spektrometry XRF Skyray Instrument
Kontraktometr - Tester naprężeń powierzchniowych w powłokach galwanicznych
Kontraktometr - Tester naprężeń powierzchniowych w powłokach galwanicznych


OZNACZANIE NAPRĘŻEŃ POWIERZCHNIOWYCH
                W POWŁOKACH CIENKICH

 
Zapobiega złuszczaniu powłoki  
METODA POMIARU NAPRĘŻEŃ POWIERZCHNIOWYCH
 
STOSUJE SIĘ DO CIENKICH POWŁOK  
Galwanicznych –– Żywic organicznych i lakierów –– Emalii piecowych
 

 
 





 
NISKI KOSZT POMIARU 
SZYBKIE OZNACZANIE
DOKŁADNE WYNIKI
JEDNORAZOWE PASKI TESTOWE
MAŁA POWIERZCHNIA PRÓBKI
MAŁA ILOŚĆ ELEKTROLITU
NIE WYMAGA KALIBRACJI
 
 
 
 
* Urządzenie Pod ochroną Patentową
 

 
1. OPIS URZĄDZENIA
Zestaw do pomiaru naprężeń powierzchniowych składa się ze testera PN683, jednorazowego paska testowego i zbiornika do testowego  powlekania PN 785. Pasek testowy charakteryzuje się małą powierzchnią oraz możliwością naniesienia powłoki zarówno w środowisku roboczym jak i laboratoryjnym za pomocą zbiornika (testowego) do powlekania. W zbiorniku znajdują się anoda i katoda, które umieszczone są od siebie w takiej odległości, aby zapewnić jednorodny rozkład gęstości wzdłuż połówek paska testowego. Po naniesieniu powłoki, pasek testowy umieszczany jest w statywie, który umożliwia pomiary naprężeń powierzchniowych w odpowiednich przedziałach rozstawu odnóg paska. Znając rozstaw, możemy obliczyć naprężenia powierzchniowe w funtach na cal kwadratowy za pomocą odpowiedniego wzoru. Istnieje także możliwość określenia rodzaju naprężeń: ściskające bądź rozciągające. Są dostępne także małe zbiorniki testowe do powlekania, mocowane na stałe w zbiornikach roboczych. Urządzenie pomiarowe podtrzymuje powleczony pasek testowy nad podziałką, dzięki czemu można określić ilość przedziałów pomiarowych znajdujących się pomiędzy końcówkami odnóg paska testowego. Aby obliczyć naprężenie powierzchniowe, odczytaną ilość przedziałów należy podstawić do odpowiedniego wzoru.
 
 
 2. PROCEDURA TESTOWA
 
Pasek należy aktywować przez namoczenie w roztworze wodnym nie-alkalicznego i łagodnego środka czyszczącego, następnie na 30 sekund zanurzyć w 10% wodnym roztworze kwasu siarkowego (VI). Najlepsze wyniki osiągane są przy użyciu zestawu powlekającego pokazanego na fotografii na stronie 4. Anoda powinna znajdować się w odległości co najmniej 3 cali od paska testowego i powinna być ustawiona równolegle do niego. Połączenie elektryczne powinno znajdować się na szczycie paska, w miejscu gdzie nie ma materiału maskującego. Tej przerwy nie należy powlekać.
 
Natężenie prądu powinno być dostosowane poprzez odpowiedni elektrolit w taki sposób, aby nie spalić osadzonych cząstek na końcówkach paska, jednocześnie zapewniając szybkie ich osadzanie. Najlepiej, gdyby natężenie prądu było utrzymywane na poziomie standardowych kąpieli.
 
Test należy przeprowadzać tak długo, aż połówki paska testowego oddalą się od siebie na ok. 1 – 2 centymetrów. Taka odległość zapewnia najbardziej wiarygodne wyniki. Czas powlekania można określić eksperymentalnie, poprzez analizę stopnia odchylenia odnóg po każdej minucie prowadzenia testu.
 
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
 
Jeśli odnogi paska testowego odchyliły się w taki sposób, że strona powleczona znajduję się na zewnątrz ( ochronna wewnątrz) to naprężenia powierzchniowe są rozciągające. Jeśli odnogi paska testowego odchylone powierzchnią ochronną zewnętrznie (powleczona wewnątrz), to naprężenia powierzchniowe są ściskające.
 
Konieczna jest wiedza nt. jednostek lub przedziałów odchylenia odnóg od osi na podziałce skali oraz grubości materiału aby wyliczyć naprężenia powierzchniowe. Jeżeli nie ma możliwości określenia grubości odłożonego materiału poprzez pomiar bezpośredni należy obliczyć ją ze wzoru:

 



gdzie:
 
T – grubość materiału osadzonego w calach
W – masa materiału osadzonego w gramach
D – gęstość osadzonego materiału w gramach/cm3
A – powierzchnia w cm2
Powierzchnia powlekania na pasku wynosi 7.74 cm2 to powyższe wyrażenie upraszcza się do postaci:




 

 

 
 

Przykłady:

 

 
Jeśli chcemy określić grubość warstwy niklu, o masie 0.0394 gram, obliczenia przeprowadza się w następujący sposób

 
Znając grubość warstwy oraz ilość przedziałów pomiędzy końcówkami odnóg paska testowego na podziałce naprężenia powierzchniowe można obliczyć w następujący sposób:
 

Gdzie S = funtów na cal kwadratowy
           U = ilość przedziałów pomiarowych
           T = grubość materiału osadzonego w calach
           K – jest to stała paska
 
              
        

 
 
Każda partia pasków testowych będzie reagowała inaczej podczas badania naprężeń powierzchniowych. Różnorodność tego zachowania powinna być określona przez producenta, podczas kalibracji każdej partii pasków. Wartość stałej K powinna być wypisana na każdej serii pasków testowych. Kalibracja pasków przed użyciem do badań już nie jest potrzebna.


 4. TABELA CIĘŻARÓW WŁAŚCIWYCH ( gram/cm³ )

 
 Rodzaj powłoki - Metal
Ciężar właściwy
Kadm (Cadmium)
Chrom (Chromium)
Miedź (Copper)
Złoto miękkie (Gold soft)
Złoto twarde (Gold (Hard)
Nikiel (Nickel)
Pallad (Palladium)
Platyna (Platinum)
Rod (Rhodium)
Ruten (Ruthenium)
Srebro (Silver)
Syna (Tin)
Cynk (Zinc)
8.65
7.19
8.96
19.45
17.60
8.90
12.00
21.45
12.44
12.20
10.49
7.30
7.13
 
5. PASKI TESTOWE
Paski testowe są wykonane z chemicznie wytrawionego stopu miedzi lub stali o właściwościach sprężystych.
Nawet jeśli połówka/połówki paska testowego zostaną przypadkowo odchylone przed odczytem wynikowego odchylenia, powrócą do poprawnej pozycji umożliwiając odczyt.
Paski testowe dobiera się dla wszystkich alkalicznych i kwasowych procesów galwanicznych.
 
PN: 1194 Pasek testowy wykonany ze stopu miedzi (Copper 194)  (can use a Wood’s nickel strike of several micro inches thickness to activate copper alloy strips for electroless nickel plating).
 
PN: 2042B Bardzo czuły pasek testowy wykonany ze stali (Steel Alloy 42) o grubości 0,0038mm (0.0015”) do pomiarów bardzo niskich wartościach naprężeń powierzchniowych. Znajduje zastosowanie do pomiarów naprężeń wielu powłok wytwarzanych w kąpielach chemicznych (electroless plating baths).
 
                   Test dla Niklu (100m inches)

       Gęstość prądu
     ASF (Amps/foot²
        NATĘŻENIE
          (Amps)
             CZAS
        10
             0,083
           12 min
        20
             0,167
             6 min
        25
             0,208
        4 min. 48 sek.
        50
             0,416
        2 min. 24 sek.

 
PN: 3194 Paski testowe wykonane ze stopu miedzi (materiał: Copper 194). Wykonane bez powłoki maskującej.
Znajdują zastosowanie do pomiarów cienkich powłok z żywic organicznych i lakierów oraz cienkich powłok emalierskich/ceramicznych. Pomiar jest prosty. Nakłada się jednorodną powłokę na przeciwne strony połówek paska testowego i poddaje suszeniu lub wypaleniu.
 
6. PRZYBLIŻONE PARAMETRY NAKŁADANIA POWŁOK NA PASKI TESTOWE DLA 
    POPULARNYCH KĄPIELI GALWANICZNYCH
 

Elektrolit
% Efektywność
   Natężenie   
 prądu (Amps)
  Gęstość prądu ASF (Amps/foot²)
Microinches / Minute
Kadm
Chrom
Miedź (ous)
Medż (ic)
Złoto (Soft)
Złoto (Hard)
Nikiel
Pallad
Srebro
Cyna (ous)
 
         100
           20
         100
         100
         100
           40
         100
           90
         100
         100
 
          .33
        2.90
          .16
          .33
          .08
          .33
          .83
          .25
          .16
          .42
 
         40
       350
         20
         40
         10
         40
       100
         30
         20
         50
 
        27.5
        10.0
        38.5
        37.0
        28.0
        44.5
        83.5
        35.5
        60.0
      110.0
 

 
PN: 683 Tester naprężeń powierzchniowych
PN: 785 Zbiornik do powlekania (wykonanie powłoki testowej)
PN: 100 Electrolyte Contain
PN: 492 Zbiornik do powlekania do montażu w wannie
 
 
ZBIORNIK DO NAKŁADANIA POWŁOKI TESTOWEJ – PN 785

Zbiornik do nakładania powłok testowych PN 785 ułatwia nanoszenie powłok i precyzyjne pomiary naprężeń powie-rzchniowych. Może być stosowany zarówno w zbiornikach roboczych jak i na stole laboratoryjnym. Zbiornik zapewnia powtarzalną geometrię wielkości anody i jej pozycję.  Utrzymywana jest powtarzalna odległość katody.
Zbiornik posiada następujące wyposażenie:
Uchwyty do montowania zbiorniczka w wannie
Dwie kieszenie na anodyo wymiarach 5 x 5 cm
 (anody należy zamawiać u profesjonalnych dostawców)
Przewody do każdej anody z centralnie umieszczonego złącza 
Zacisk do mocowania paska testowego w połowie odległości
   między anodami,
Otwory do zalewania is usuwania elektrolitu
Wykonany z przezroczystego szkła akrylowego
 
 
 
 
Do prac w warunkach laboratoryjnych można zamówić polipropylenowy kontener PN 100, który umożliwia przechowanie próbek elektrolitu o temperaturze do 93°C, który służy do powlekania w  zbiorniku testowym PN 785.
 
Zbiornik do nakładania powłoki testowej w wannie galwanicznej -    IN-SITE 1
 
In-Site 1 To obecnie jedyny na rynku, odpowiednio mały, montowany w wannie galwanicznej zbiornik/celka stosowana do nanoszenia powłok do testów naprężeń powierzchniowych. Umożliwia bezpośrednie monitorowanie naprężeń w czasie cyklu nakładania powłoki. Do testów należy stosować anody procesowe. In-Site 1  – ma małe wymiary, umożliwia montaż w wannie galwanicznej, zapewnia swobodną cyrkulację elektrolitu. In-Site 1 umożliwia bardzo dokładne i powtarzalne odczyty wartości naprężeń powierzchniowych. Należy stosować tę samą gęstość prądu jak stosowana w procesie produkcyjnym.
 In-Site 1 został zaprojektowany do stosowania wraz z testerem PN: 683).
 
Obecnie masz możliwość utrzymywania w wannach warunków umożliwiających nakładanie powłok o niskich naprężeniach lub pozbawionych naprężeń powierzchniowych. Bazując na bieżącym dokładnym pomiarze naprężeń w czasie rzeczywistym możesz stosować odpowiednie dodatki do kąpieli.
 

Aby wykonać test naprężeń powierzchniowych:
Zamocuj wspornik na górnej krawędzi wanny w miejscu łatwo dostępnym i odpowiednią cyrkulacją elektrolitu jak pokazano na rysunku obok. Zamocuj zbiornik testowy na wsporniku, upewnij się, że elektrolit zatapia w całości niepokryte połówki paska testowego. Dla ułatwienia kolejnych testów, zbiornik testowy może być pozostawiony na stałe w wannie roboczej. Podłącz zbiornik do zasilacza wanny lub do anody i katody w wannie roboczej.
Włóż nowy, oczyszczony pasek testowy do zbiornika testowego przez szerszy otwór w pokrywie, zamocuj pasek testowy do żebra w   środkowej części zbiornika i podłącz minusa zasilania. Obie połówki paska testowego muszą się znaleźć w środku zbiornika testowego, równo wyeksponowane w kierunku wlotów. Ustaw odpowiednią wartość prądu. Pokrywaj przez czas wskazany w opisie testera.
Po zakończeniu cyklu pokrywania, oznacz naprężenie powierzchniowe powłoki stosując tester PN 683 i wzór podany w broszurze.
 


 

 
In-Site Specifications
Wymiary  (mm):                   1-1/8(29) O.D. x 6-1/2(165)
 
Temperatura pracy:              do 76,7 °C
 


 
Strona głównaPOWER OPTIMIZER Ekonomizer zuzycia energii elektrycznejWyposażenie testowe galwanizernii, KOCOURSKYRAY Instrument, Przemysłowe spektrometry analityczne XRF - spektrometry fluorescencji rentgenowskiejDostawy blachy i paneli dla przemysłuKontakt Przemysłowe urządzenia pomiarowe