Phương pháp từ tính
Hiệu ứng Hall và các yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất.
Phương pháp từ tính dựa trên các tính chất từ tính khác nhau của lớp phủ và vật liệu nền và được sử dụng để đo lớp phủ từ tính trên kim loại hoặc nhựa không từ tính hoặc để kiểm tra lớp phủ không từ tính trên thép hoặc sắt. Đặc biệt đối với các lớp mạ điện dày hơn, phương pháp từ tính có thể phù hợp hơn so với cảm ứng từ.
Cách thức hoạt động của phương pháp từ tính.
Đo bằng phương pháp từ tính dựa trên hiệu ứng Hall. Hiệu ứng Hall được đặt theo tên của Edwin Hall, là hiện tượng xảy ra khi một dây dẫn mang dòng điện được đặt trong một từ trường không đổi.
Khi các electron di chuyển qua dây dẫn, chúng cũng di chuyển qua từ trường tĩnh. Điều này khiến lực Lorentz tác động lên chúng. Lực Lorentz đẩy các electron vuông góc với từ trường đến rìa của dây dẫn. Điều này dẫn đến sự phân tách điện tích. Giống như tụ điện, điều này tạo ra một điện áp – điện áp Hall.
Làm thế nào nó cũng có thể được sử dụng để đo độ dày lớp phủ?
Các vật liệu từ tính, chẳng hạn như lớp phủ niken, làm tăng cường từ trường tĩnh. Điều này cũng làm tăng điện áp Hall. Điện áp được đo và chuyển đổi thành giá trị độ dày lớp phủ trong thiết bị đo bằng cách sử dụng đường cong đặc trưng của đầu dò – mối quan hệ chức năng giữa tín hiệu đo và độ dày lớp phủ.
Quá trình này được sử dụng ở đâu?
- Đo độ dày lớp phủ kim loại dày (crom, kẽm, đồng, nhôm) hoặc lớp phủ bảo vệ (sơn, vecni, cao su, nhựa) trên thép và sắt
Đo độ dày lớp phủ bảo vệ hoặc lớp phủ niken có tính từ trên các kim loại không màu như nhôm, đồng hoặc đồng thau
Những yếu tố nào có thể ảnh hưởng đến phép đo?
Tất cả các phương pháp đo điện từ đều có tính chất so sánh. Điều này có nghĩa là tín hiệu đo được sẽ được so sánh với đường cong đặc trưng được lưu trữ trong thiết bị. Để đảm bảo kết quả chính xác, đường cong đặc trưng phải được điều chỉnh phù hợp với điều kiện hiện tại. Điều này được thực hiện bằng cách hiệu chỉnh thiết bị đo để đo độ dày lớp phủ.
Hiệu chuẩn phù hợp tạo nên sự khác biệt
Các yếu tố có thể ảnh hưởng mạnh đến việc đo độ dày lớp phủ là: độ thấm từ của vật liệu nền, hình dạng của bộ phận thử nghiệm và độ nhám của bề mặt. Ngoài ra, bản thân người vận hành cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả.
Độ từ thẩm
Độ thấm từ cho biết khả năng thích ứng của một vật liệu với từ trường như thế nào. Các vật liệu như sắt hoặc niken có độ thấm từ cao. Chúng tự trở nên từ hóa và khuếch đại từ trường.
Vì độ tính thấm từ khác nhau giữa kim loại và lớp phủ của chúng, các thiết bị đo phải được hiệu chuẩn lại khi vật liệu thay đổi để đo độ dày lớp phủ mà không có sai sót. Độ thấm từ phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như loại thép, số lô, gia công chi tiết và xử lý nhiệt. Để tránh sai sót trong quá trình đo, cần tính đến các yếu tố này.
Ứng dụng trên bề mặt cong
Trong thực tế, hầu hết các lỗi đo xảy ra do hình dạng của mẫu thử. Trên các bề mặt cong, phần từ trường truyền qua không khí thay đổi. Ví dụ nếu một thiết bị đo đã được hiệu chuẩn trên một tấm phẳng, điều này sẽ dẫn đến các giá trị đo được quá thấp trên bề mặt lõm và do đó dẫn đến độ dày lớp phủ quá mỏng. Ngược lại, trên độ cong lồi, người ta đo được độ dày lớp phủ tăng lên. Các sai số phát sinh theo cách này có thể gấp nhiều lần giá trị thực tế của độ dày lớp phủ thực tế.
Ứng dụng cho các bộ phận nhỏ, phẳng
Một hiệu ứng tương tự có thể xảy ra nếu bộ phận thử nghiệm nhỏ hoặc rất mỏng. Trong trường hợp này, từ trường cũng vượt ra ngoài bộ phận thử nghiệm và một phần chạy trong không khí, điều này làm sai lệch hệ thống kết quả đo. Để tránh những lỗi này, nếu có thể bạn nên luôn hiệu chỉnh trên bộ phận không được phủ tương ứng với sản phẩm cuối cùng của mình. Bằng cách này, máy đo độ dày lớp phủ của bạn sẽ nhanh chóng cung cấp dữ liệu đáng tin cậy về độ dày của lớp phủ.
Bề mặt gồ ghề
Khi đo độ dày lớp phủ trên bề mặt gồ ghề, kết quả có thể biến đổi đáng kể tùy thuộc vào vị trí đặt đầu dò được đặt ở dưới đáy hay trên đỉnh của mặt cắt gồ ghề. Điều này dẫn đến sự phân tán kết quả đo, vì vậy chúng tôi khuyên bạn nên thực hiện nhiều phép đo lặp lại để tạo ra một giá trị trung bình ổn định. Nói chung, độ dày lớp phủ ít nhất gấp đôi độ cao của đỉnh gồ ghề để đảm bảo kết quả chính xác. Đây là cách duy nhất để đo độ dày lớp phủ mà không có sai sót.
Hoạt động của máy đo độ dày lớp phủ
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, cách vận hành máy đo độ dày lớp phủ cũng đóng vai trò chính trong việc xác định độ dày lớp phủ chính xác. Luôn đảm bảo rằng đầu dò được giữ ngang trên bề mặt lớp phủ và không ấn mạnh. Để có độ chính xác tốt hơn, cũng có thể được sử dụng giá ba chân để tự động hạ đầu dò xuống phần được kiểm tra. Chúng tôi cũng cung cấp nhiều dụng cụ hỗ trợ định vị khác nhau, chẳng hạn như lăng kính cho các bề mặt cong.
Nguyên tắc: Hiệu chuẩn luôn được thực hiện trên phần không được phủ trên bề mặt đo mà độ dày lớp phủ cũng được đo sau này.
Lưu ý
Để tránh sai số trong quá trình đo độ dày lớp phủ, cần lưu ý các yếu tố sau:
- Lỗi vết lõm với lớp phủ đặc biệt mềm (như lớp phủ phốt phát).
- Độ tán xạ tăng do cực của đầu dò bị mòn. Chúng tôi khuyên bạn nên thực hiện kiểm tra thường xuyên.
Tiêu chuẩn nào được áp dụng ở đây?
Phương pháp từ tính theo DIN EN ISO 2178
Khám phá các thiết bị đo lường của chúng tôi.
