ทฤษฎีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
ฮอลล์เอฟเฟกต์และปัจจัยที่มีอิทธิพลที่สำคัญที่สุด.
วิธีการแม่เหล็กขึ้นอยู่กับคุณสมบัติแม่เหล็กที่แตกต่างกันของการเคลือบและวัสดุฐาน และใช้ในการวัดการเคลือบแม่เหล็กบนโลหะหรือพลาสติกที่ไม่ใช่แม่เหล็ก หรือเพื่อทดสอบการเคลือบที่ไม่ใช่แม่เหล็กบนเหล็กหรือเหล็กกล้า. โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชั้นที่ชุบด้วยไฟฟ้าที่หนาขึ้น วิธีแม่เหล็กอาจมีความเหมาะสมมากกว่าการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก.
นี่คือวิธีการทำงานของกระบวนการแม่เหล็ก.
การวัดด้วยวิธีแม่เหล็กจะขึ้นอยู่กับฮอลล์เอฟเฟกต์ที่ตั้งชื่อตาม Edwin Hall. ผลกระทบเกิดขึ้นเมื่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ในสนามแม่เหล็กคงที่.
เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านตัวนำ พวกมันก็จะเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กสถิตด้วย.ด้วยเหตุนี้ แรงลอเรนซ์ผลักอิเล็กตรอนที่ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กไปที่ขอบของตัวนำ. ส่งผลให้เกิดการแยกประจุ. เช่นเดียวกับตัวเก็บประจุ สิ่งนี้จะสร้างแรงดันไฟฟ้า - แรงดันฮอลล์.
สามารถใช้วัดความหนาของชั้นเคลือบได้อย่างไร?
วัสดุแม่เหล็ก เช่น การเคลือบนิกเกิล จะทำให้สนามแม่เหล็กคงที่แข็งแรงขึ้น. นอกจากนี้ยังเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของฮอลล์ด้วย. แรงดันไฟฟ้าจะถูกวัดและแปลงเป็นค่าความหนาของการเคลือบในเครื่องมือวัดโดยใช้เส้นโค้งลักษณะเฉพาะของโพรบ ซึ่งเป็นความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชันระหว่างสัญญาณการวัดและความหนาของการเคลือบ.
กระบวนการนี้ใช้ที่ไหน?
- การวัดโลหะหนา (โครเมียม สังกะสี ทองแดง อลูมิเนียม) หรือการเคลือบเพื่อป้องกัน (สี วานิช ยาง พลาสติก) บนเหล็กและเหล็กกล้า
การวัดชั้นนิกเกิลที่ใช้ป้องกันหรือทำให้เป็นแม่เหล็กได้บนโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อะลูมิเนียม ทองแดง หรือทองเหลือง
ปัจจัยใดที่มีอิทธิพลต่อการวัด?
วิธีการวัดแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดเป็นการเปรียบเทียบ. ซึ่งหมายความว่าสัญญาณที่วัดได้จะถูกเปรียบเทียบกับเส้นโค้งลักษณะเฉพาะที่จัดเก็บไว้ในอุปกรณ์. เพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์ถูกต้อง เส้นโค้งลักษณะเฉพาะจะต้องถูกปรับให้เข้ากับสภาวะปัจจุบัน. ซึ่งทำได้โดยการปรับเทียบเครื่องมือวัดสำหรับการวัดความหนาของชั้นเคลือบ.
การสอบเทียบที่ถูกต้องทำให้เกิดความแตกต่าง
ปัจจัยที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อการวัดความหนาของชั้นเคลือบ ได้แก่: การซึมผ่านของแม่เหล็กของวัสดุฐาน รูปร่างของชิ้นส่วนทดสอบ และความหยาบของพื้นผิว. นอกจากนี้ผู้ปฏิบัติงานเองก็สามารถมีอิทธิพลต่อผลลัพธ์ได้.
ความสามารถในการซึมผ่านของสนามแม่เหล็ก
ความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กบ่งบอกว่าวัสดุสามารถปรับตัวเข้ากับสนามแม่เหล็กได้ดีเพียงใด. วัสดุเช่นเหล็กหรือนิกเกิลมีความสามารถในการซึมผ่านสูง. พวกมันกลายเป็นแม่เหล็กและขยายสนามแม่เหล็ก.
เนื่องจากการซึมผ่านของโลหะและสารเคลือบแตกต่างกัน เครื่องมือวัดจึงต้องได้รับการปรับเทียบใหม่เมื่อเปลี่ยนวัสดุ เพื่อที่จะวัดความหนาของสารเคลือบได้โดยไม่มีข้อผิดพลาด. ความสามารถในการซึมผ่านขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น เกรดเหล็ก ชุด การแปรรูปชิ้นส่วน และการรักษาอุณหภูมิ. เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการวัด ควรคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ด้วย.
การใช้งานบนพื้นผิวโค้ง
ในทางปฏิบัติ ข้อผิดพลาดในการวัดส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากรูปร่างของชิ้นทดสอบ. บนพื้นผิวโค้ง ส่วนของสนามแม่เหล็กที่ผ่านอากาศจะเปลี่ยนไป. หากเครื่องมือวัดได้รับการสอบเทียบบนแผ่นเรียบ จะส่งผลให้ค่าที่วัดได้ต่ำเกินไปบนพื้นผิวเว้า และส่งผลให้ความหนาของสารเคลือบบางเกินไป. ในทางกลับกัน ในส่วนโค้งนูน จะมีการวัดความหนาของชั้นเคลือบที่เพิ่มขึ้น. ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้อาจมากกว่าค่าจริงของความหนาเคลือบจริงหลายเท่า.
การใช้งานสำหรับชิ้นส่วนแบนขนาดเล็ก
ผลที่คล้ายกันอาจเกิดขึ้นได้หากชิ้นส่วนทดสอบมีขนาดเล็กหรือบางมาก. ในกรณีนี้ สนามแม่เหล็กจะเข้าถึงส่วนเกินที่ทดสอบและไหลไปในอากาศบางส่วน ซึ่งทำให้ผลการวัดผิดพลาดอย่างเป็นระบบ. เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเหล่านี้ คุณควรปรับเทียบชิ้นส่วนที่ไม่เคลือบผิวซึ่งสอดคล้องกับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของคุณเสมอ หากเป็นไปได้. ด้วยวิธีนี้ เกจวัดความหนาของผิวเคลือบจะให้ข้อมูลความหนาของสารเคลือบที่เชื่อถือได้อย่างรวดเร็ว.
พื้นผิวขรุขระ
สำหรับพื้นผิวที่ขรุขระ ผลลัพธ์ของการวัดความหนาของสารเคลือบอาจแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับว่าวางขั้วโพรบไว้ในจุดสูงสุดหรือบนจุดสูงสุดของโปรไฟล์ความหยาบ. ด้วยการวัดดังกล่าว ผลลัพธ์จะกระเจิง ดังนั้นเราจึงแนะนำให้ทำการวัดซ้ำหลายๆ ครั้งเพื่อสร้างค่าเฉลี่ยที่เสถียร. โดยทั่วไป การวัดความหนาของชั้นเคลือบบนพื้นผิวหยาบจะเชื่อถือได้ก็ต่อเมื่อความหนาของชั้นเคลือบสูงเป็นอย่างน้อยสองเท่าของจุดสูงสุดของความหยาบ. นี่เป็นวิธีเดียวที่จะวัดความหนาของชั้นเคลือบโดยไม่มีข้อผิดพลาด.
การทำงานของเครื่องวัดความหนาผิวเคลือบ
สุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด วิธีการใช้งานเกจวัดความหนาสีเคลือบยังมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความหนาของสีเคลือบอีกด้วย. ตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าหัววัดอยู่ในระดับเหนือพื้นผิวเคลือบและใช้งานโดยไม่มีแรงกด. เพื่อการทำซ้ำที่ดีขึ้น ขาตั้ง tripod สามารถใช้เพื่อลดโพรบลงบนส่วนทดสอบได้. นอกจากนี้เรายังมีอุปกรณ์ช่วยจัดวางที่หลากหลาย เช่น ปริซึมสำหรับพื้นผิวโค้ง. หลักการ: การสอบเทียบจะดำเนินการกับชิ้นส่วนที่ไม่เคลือบผิวบนพื้นผิวการวัดเสมอ ซึ่งจะทำการวัดความหนาของสารเคลือบในภายหลังด้วย.
ความสำคัญ
เพื่อแก้ไขผลการวัดที่ผิดพลาด ต้องคำนึงถึงอิทธิพลต่อไปนี้ด้วย:
- ข้อผิดพลาดของการวัดความแข็งที่มีสารเคลือบบางเป็นพิเศษ (เช่น สารเคลือบฟอสเฟต).
- การกระเจิงเพิ่มขึ้นเนื่องจากการสึกหรอของก้านโพรบ. เราขอแนะนำให้ทำการตรวจสอบเป็นประจำ.
ใช้มาตรฐานใด?
วิธีแม่เหล็กตามมาตรฐาน DIN EN ISO 2178