Análise de Fluorescência de Raios-X: O Método Ideal para Controle de Qualidade em Galvanoplastia (Parte 2)
A moderna linha de sistemas XRF FISCHERSCOPE XUL ou XULM são tipicamente pequenos e podem ser instalados e usados próximos a áreas de produção, embarque ou recebimento, bem como em um laboratório. Helmut Fischer Group também oferece sistemas portáteis de mão XRF.
Além da fonte de raios-X, o principal componente do sistema de medição de raios-X é o detector. A qualidade do detector determina quais tarefas de medição podem ser resolvidas com um único dispositivo. Fischer oferece três tipos diferentes de detectores.
O contador proporcional é um tubo cheio de gás. É um detector testado e comprovado para tarefas de medição simples, adequado para medir camadas mais espessas com pequenos pontos de medição. Se as emissões da amostra forem bem separadas, ou seja, se os elementos de interesse diferirem fortemente (ou seja, revestimento de estanho em um substrato de cobre), o contador proporcional fará um trabalho muito bom.
Se a amostra for complicada - com muitos elementos ou emissões fortemente sobrepostas (números atômicos adjacentes) - então os detectores de silcon são preferidos ou mesmo necessários. Aqui a Fischer oferece modelos com um diodo PIN de silício (Si-PIN) ou com um detector de desvio de silício (SDD). Ambos têm uma resolução de energia melhor do que o contador proporcional, que fornece uma resposta muito melhor do pico ao fundo (único ao ruído). O PIN é um detector de médio alcance. Embora possa ser usado tanto para análise de material quanto para medição de espessura de camada, ele requer tempos de medição mais longos para pequenos pontos de medição. O SDD é o detector de semicondutor mais moderno com excelente resolução e melhores limites de detecção. Sua força está na medição de revestimentos muito finos na escala nanométrica e na análise de materiais na faixa por mil.
Análise do conteúdo metálico das soluções de galvanização
Para aplicar revestimentos a uma taxa de galvanização bem definida e com uma composição bem definida, as empresas de eletrogalvanização devem monitorar e controlar de perto a formulação de seus banhos de galvanização. Por exemplo, os revestimentos metálicos (como AuCuCd, AuCuIn, RhRu ou outros) especialmente populares na indústria de joias devem ser aplicados de forma absolutamente homogênea em toda a superfície para garantir um acabamento de cor uniforme.
Todos os instrumentos Fischer XRF podem ser facilmente equipados para analisar soluções de revestimento montando a célula de análise de solução opcional (consulte a Figura 3). Primeiro, a célula especializada é preenchida com a solução a ser analisada, em seguida, é coberta com uma fina mas robusta folha de Mylar e selada com um anel de plástico - tudo parte do kit de análise da solução. Diferentes células com diferentes materiais de base estão disponíveis. A escolha do material correto pode melhorar consideravelmente o desempenho da medição. Os efeitos da matriz (Cl, SO4, CN) na solução podem ser corrigidos por meio da absorção de radiação de fluorescência do material de base da célula (por exemplo, Mo ou Ni).
Em comparação com outros métodos, a análise de XRF (fluorescência de raios-x) dessas soluções é direta: a preparação da amostra é rápida e os únicos consumíveis necessários são pequenos pedaços de folha de plástico, ao contrário de outros métodos analíticos onde gases (Ar) ou água purificada são usados.
Dessa forma, usar a análise de XRF para monitorar o banho de revestimento é uma maneira rápida e eficaz de determinar as concentrações de íons e produtos químicos na solução. A análise do banho de galvanização pode ser realizada diretamente no processo de produção, sem a presença de pessoal especialmente qualificado. Como os resultados de medição estão disponíveis em segundos, o tempo de reação quando a solução do banho se desvia é minimizado. Além disso, as células de análise de solução podem ser reutilizadas, resultando em nenhum custo operacional adicional.
Conclusão
A análise de XRF com dispositivos da Fischer oferece benefícios significativos às empresas de galvanização. Gerenciando com eficácia a espessura do revestimento dos componentes e a análise do banho de galvanização por meio da análise XRF, as empresas de galvanização serão capazes de aprimorar a qualidade do produto, o processo e o controle de custos e atender às necessidades de seus fabricantes e usuários finais. Como as amostras não precisam mais ser enviadas a um laboratório para serem analisadas, há uma economia significativa de tempo e custo para que um sistema de medição Fischer XRF possa se pagar após um curto período de tempo.