|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
Контроль качества многослойных никелевых покрытийСистема испытаний и анализа противокоррозионной стойкости поверхности.
Контроль качества многослойных никелевых покрытий требует специального оборудования, предназначенного для определения толщины покрытия, а также электрохимического потенциала поверхности после нанесения покрытия. Обычно никелирование используется для улучшения декоративных свойств покрытия, обеспечения противокоррозионной защиты и улучшения таких свойств поверхности, как твердость. Оно применяется для обработки деталей из стали, алюминия и синтетических материалов. Особой антикоррозионной защиты требуют компоненты, используемые при изготовлении автомобилей, в связи с чем одного слоя никеля может оказаться недостаточно. В качестве решения этой проблемы была предложена сложная система покрытий, состоящая из 2, 3, а иногда и 4 различных слоев никеля, а также дополнительных слоев хрома и меди, которая должна продлить срок службы детали. В большинстве случаев многослойные никелевые покрытия наносят на такие авто-компоненты, как колеса, элементы декоративной отделки, корпуса зеркал и фар, решетки и бамперы. Поскольку эти компоненты всегда на виду, антикоррозионные характеристики поверхности на этих участках проверяются путем проведения специальных испытаний соляным туманом. Металлообрабатывающие компании постоянно сталкиваются со множеством сложностей и испытаний, начиная с чрезмерно суровых условий эксплуатации и заканчивая сложностями в измерении толщины покрытий. Система «Couloscope CMS Step Measurement System» была разработана с учетом специфических требований к измерительному оборудованию, предъявляемых промышленными компаниями. Она позволяет получить достоверную информацию о противокоррозионной защите поверхности сразу после нанесения покрытия. ОСОБЕННОСТИ МНОГОСЛОЙНОГО ПОКРЫТИЯ НИКЕЛЬ-ХРОМ
Технические требования к данному покрытию приведены в стандарте DIN EN 12540, Противокоррозионная защита металлов. Ведущие авто-производители, такие, как DaimlerChrysler PS-8908, General Motors GM264M, и Ford WSB MP178-B1/B2/B3/B4, разработали собственные требования к качеству и процедурам проведения испытаний вышеуказанных покрытий.
ОСОБЕННОСТИ ОСТАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ
Микропористый слой или слой, содержащий микротрещины:
Под действием кислорода воздуха этот чрезвычайно твердый слой пассивируется. При этом образуется толстый кислородный слой, электрохимический потенциал которого составляет около 1,3 В. Это приравнивает его к благородным металлам по степени противокоррозионной защиты и блеску, обеспечиваемому слоем хрома. Под микропористым слоем образуется однородный базисный слой менее благородного никеля, который предотвращает возможность образования местной коррозии.
Микропористый слой или слой, содержащий микротрещины:
Слой никеля, содержащий микротрещины более благороден, чем находящийся под ним слой блестящего никеля (эффект катода). Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее подвержен коррозии блестящий слой.
Разница потенциалов двух слоев должна составлять, по данным внутренней инструкции «Volkswagen AG» TL 196, от 20 до 40 мВ. При этом металлообрабатывающим предприятиям необходимо помнить, что каждый авто-производитель разрабатывает свои собственные внутренние инструкции и стандарты.
Слой блестящего никеля:
В соответствии с инструкциями TL 196 и DBL 8465 (DaimlerChrysler AG), электрохимический потенциал этого слоя должен быть ниже потенциала полублестящего слоя не менее, чем на 120 мВ. Таким образом достигается эффект поверхностной коррозии.
Только после полного разрушения этого анодного слоя коррозия охватывает более благородный полублестящий слой. Предотвратить поверхностную коррозию блестящего слоя, особенно на стыке с полублестящим слоем, можно посредством нанесения никелевого слоя с высоким содержанием серы (%S > 1,5 согласно DIN EN 12540) и отрицательным потенциалом. Противокоррозионная устойчивость этой системы зависит не только от толщины покрытия, но также и от разницы электрохимических потенциалов, которую необходимо определить сразу же после нанесения покрытия во избежание возможных дефектов.
Измерение толщины покрытия и электрохимического потенциала:
В соответствии со стандартом испытаний ASTM B 764 одновременное измерение толщины покрытия и электрохимического потенциала каждого отдельного никелевого слоя может быть проведено с помощью метода STEP и посредством кулонометрического снятия слоя гальванического покрытия с использованием электрода сравнения. При этом рекомендуется соответствующий электролит следующего состава: 300 г/л NiCl2 . 6H2O, 50 г/л NaCl, 25 г/л H3BO3 и уровнем pН около 3.
Рабочая группа ISO TC 107/SC 3 в данный момент разрабатывает новый новую версию стандарта ISO/DIS 16141. В данном стандарте, равно как и в ASTM B 764, в качестве электрода сравнения предлагается капиллярный электрод.
Однако, в силу чувствительности своей механической структуры, он не очень хорошо подходит для использования в гальванотехнике. В связи с этим разработчиками была поставлена задача выяснить, возможно ли получение аналогичных результатов при условии применения более прочных электродов, менее проблематичных в использовании.
Создание новой системы проведения измерений:
Капиллярный электрод представляет собой тонкую серебряную проволоку, покрытую слоем хлорида серебра (Ag-AgCl), помещенную в капиллярную трубку с меньшим диаметром на одном из концов, наполненную насыщенным раствором KCl. На конце трубки, соприкасающемся с электролитом, находится диафрагма, которая обеспечивает движение ионов, необходимое для измерения потенциала, и предотвращает загрязнение электрода сравнения частицами никеля из электролита. Кроме того, существуют модели, представляющие собой серебряную проволоку, помещенную в небольшую пластиковую трубку. Подобный электрод неудобен в использовании, поскольку требует постоянного соблюдения определенного расстояния до поверхности, необходимого для получения достоверных данных о разнице потенциалов.
Система Couloscope STEP лишена всех недостатков методик контроля, предусматривающих необходимость постоянного контроля за соблюдением вышеуказанного требования, и обладает всеми достоинствами кулонометрического способа измерения толщины слоя (ASTM B 504).
Данный прибор позволяет измерить толщину хромого слоя над слоями никеля или мели и под никелем. Кроме того, он оснащен измерительным модулем для определения электронапряжения электрода сравнения. Установка снятия слоя гальванического покрытия крепится на соответствующем стенде для проведения испытаний.
В ванну снятия слоя под напряжением погружается электрод. Электрод сравнения, изготовленный из серебра, имеет конусообразную форму, соответствующую форме ванны. Активная часть электрода сравнения изготовлена в форме кольца. К конусообразной части крепится необходимое уплотнение, обеспечивающее, с одной стороны, электрическую изоляцию между электродом сравнения и образцом, а с другой – задает площадь поверхности, подлежащую дегальванизации. Благодаря особенностям конструкции между электродом сравнения и образцом постоянно сохраняется одинаковое расстояния без каких-либо дополнительных вмешательств, что делает процедуру испытаний более удобной и надежной.
Электрическое соединение между электродом сравнения и входным разъемом измерительного модуля обеспечивается обычной медной проволокой, которая присоединяется к серебряному электроду вилкообразным штепселем. Кривая потенциала, изображающая процесс дегальванизации, отображается на широком жидкокристаллическом мониторе. Толщина никелевого слоя и его потенциал выводится по указанию электронных курсоров.
<< Назад |
|
||||||||
О проекте Услуги и расценки Конфиденциальность Политика безопасности FAQ Для рекламодателей Все права защищены и охраняются законом. © 2007 ООО «Мир гальваники» 
| ||||||||||
