Kulometrik yöntem
Kulometri kullanarak kaplama kalınlığı ölçümü.
Kulometrik yöntem, kaplama kalınlığının belirlenmesi için kullanılan en basit ve en eski yöntemlerden biridir ve elektrokimyasal analiz yöntemlerinden biridir. Kulometri, kaplama kalınlığını belirlemek için Faraday yasasını kullanır. Herhangi bir temel malzeme üzerindeki birçok metalik kaplama için uygundur. Özellikle çok katmanlı sistemler için kulometri yöntemi genellikle X-ışını floresansına uygun maliyetli bir alternatif sunar.
Kulometrik yöntem bu şekilde çalışır.
Kulometri, galvanizleme işleminin tersidir. Kulometrik kaplama kalınlığı ölçümünde, bir metal tabaka sabit bir elektrik akımı ile çözülür.
Ölçüm, bir elektrolit ile doldurulmuş bir ölçüm hücresi kullanılarak gerçekleştirilir. Bu minyatür banyo, açıklığı tanımlanmış bir alana sahip olacak şekilde kaplama üzerine yerleştirilir. Elektrolitin ve doğru akımın etkisiyle, kaplamadaki metal atomları katyonlar halinde çözeltiye girer ve ölçüm hücresinin katoduna göç eder.
Kaplamanın tamamı ayrıldığında ve elektrolit alttaki malzemeye (temel malzeme veya başka bir katman) ulaştığında, elektrik direncinde bir artış ve dolayısıyla ölçülebilir bir voltaj sıçraması olur ve bu da ölçümün otomatik olarak sona ermesine yol açar.
Çözünme sürecinin aldığı süreden, kaplama kalınlığı Faraday Yasası aracılığıyla hesaplanabilir.
STEP ile tam kontrol - eşzamanlı kalınlık ve elektrokimyasal potansiyel belirleme
Üst üste birkaç nikel tabakası içeren karmaşık kaplamalar otomotiv yapımında sıklıkla kullanılmaktadır. Bu kaplama sistemleri bir yandan dekoratif unsurlar için gerekli yüksek parlaklığı sağlamayı, diğer yandan da korozyon direncini artırmayı amaçlamaktadır.
STEP test yöntemi, ASTM B764 ve DIN EN 16866 uyarınca, böyle bir nikel kaplama sisteminin ayrı katmanlarını kontrol etmek için bir ölçüm yöntemi olarak uzun süredir standartlaştırılmıştır.
Geleneksel kulometrik yöntemin aksine, elektrot potansiyelinin seyri ek bir gümüş elektrot ile kaydedilir. Bu elektrot, münferit nikel katmanları arasındaki küçük potansiyel farklılıklarını tespit edebilecek kadar hassastır. Burada, tabaka kalınlığı ve potansiyel farkları elektrot potansiyelinin seyrinden manuel olarak belirlenir (voltaj-tabaka kalınlığı eğrileri). Cihaz, bir çalışmada birkaç katmanın ölçülmesine izin vermek için bir potansiyel sıçramasından sonra kapanmaz.
Bu süreç nerede kullanılıyor?
- Farklı temel malzemeler üzerine metalik kaplamalar (alüminyum, bakır, nikel, altın, gümüş)
- Elektrokaplama kaplamalar
- Demir veya plastik alt tabakalar (ABS) üzerinde Cr/Ni/Cu gibi çok katmanlı sistemler
- Basamak testi ile çoklu nikel kaplamalar (gözenekli/parlak/yarı parlak)
Ölçümü hangi faktörler etkileyebilir?
Tüm yöntemlerde olduğu gibi, kulometride de ölçümü etkileyebilecek faktörler vardır.
Elektrolit bileşimi
Bir yandan, elektrolitin bileşimi ana malzemeye ve çözülecek kaplamaya uygun olmalıdır. İkinci olarak, elektrolit çok kalın kaplamalar durumunda veya tekrarlanan ölçümler sırasında tüketilebilir.
Ölçüm noktası
Hata miktarlarını minimumda tutmak için ölçüm noktasının kirlenmesi önlenmelidir. Herhangi bir oksit tabakasını gidermek için ölçümden önce bölgeyi hafifçe aşındırmak iyi bir fikirdir. Ölçüm noktası numunenin kenarına çok yakınsa, kenar etkileri sonuçları yanıltabilir. Ölçümden sonra, katmanın temiz bir şekilde çıkıp çıkmadığı da her zaman kontrol edilmelidir.
Ölçüm noktasında sızıntı olup olmadığı da kontrol edilmelidir. Ölçüm noktası düz değilse veya ölçüm hücresi bazı kıvrımların veya eğrilerin yakınında kullanılıyorsa, elektrolit dışarı sızabilir (hatta birkaç damla), bu da daha büyük bir çözünürlük alanına ve dolayısıyla yanlış sonuçlara neden olabilir.
Halka contanın aşınması, temas basıncındaki değişiklikler ve ölçüm noktası üzerindeki diğer etkiler nedeniyle ölçüm noktasındaki değişiklikler ölçüm hatalarına neden olabilir.
Burada hangi standart uygulanmaktadır?
DIN EN ISO 2177'ye göre kulometrik yöntem
