Overflatekontroll+Lagtykkelsesmåling

Tilbake til: Overflateteknologi / Oversikt overflatekontroll

=__Overflatekontroll - lagtykkelsesmåling:__=

I overflateteknikken er det ytterste laget viktig for å gjøre et material mer robust mot omgivelsene. Det kan være et slitesterkt lag på tannhjul i maskindeler eller som et beskyttende sjikt for å bevare strukturen. Hovedsaklig gjelder dette korrosjonsbeskyttelse. Eksempler kan være båtdekk, bilkarosseri og en plattform der det trengs et sjikt for å beskytte stål mot rust. Gjerne som maling eller plettering. Det er for industrien viktig at en har kontroll med dette med tanke på produktenes holdbarhet i forhold til bruksområde, men også økonomisk. Det er mye penger å spare på riktig tykkelse. Et produkt som befinner seg i innendørs, trenger adskillig mindre besyttelse enn i et korrosivt miljø.



Andre typer sjikt kan være et plast- eller gummibelegg på rør som befinner seg i et surt og korrosivt miljø. Under emnet overflatekontroll er det ofte nødvendig og foreta kontroller av lagtykkelsen. Disse er med på å kvalitetssikre en gitt overflate. Det finnes en rekke måter å foreta slike kontroller på. I første omgang dreier det seg om to hovedtyper. Destruktiv lagtykkelses- måling og ikke-destruktiv lagtykkelsesmåling. Destruktive metoder skader overflaten ved måling, mens ikke-destruktive metoder ikke skader overflaten. Det finnes en rekke ferdigutviklede måle- instrumenter på markedet.

Eksempel på en destruktiv metode kan være måling av en karburisert-herdet overflate. Denne kan måles ved å skjære et tverrsnitt av materialet og måle inntrengingsavstanden av karbon fra ytterst til indre konsentrasjon. Dette kan gjøres med det blåtte øye, men ved bruk av mikroskop får en det mest riktige bildet.

Ikke - destruktive målinger er den mest brukte og hensiktsmessige teknikken, da det oftest er nødvendig med kontroll på elementer som er i drift. Nedenfor er en video av et ikke-destruktivt måleinstrument.

Video: Magnetisk-Induktivt måleinstrument. (Ref. 3)

media type="youtube" key="60aq3je-hsM" height="292" width="400"

De 9 mest anvendte metoder for lagtykkelsesmåling:

 * 1) Mekanisk
 * 2) Kjemisk (destruktiv)
 * 3) Elektrokjemisk/Columetrisk (destruktiv)
 * 4) Optisk (destruktiv)
 * 5) Magnetisk
 * 6) Magnetisk-induktiv
 * 7) Hvirvelstrømsmetoden
 * 8) Røntgen- og betastråling.
 * 9) Mikromotstandsmetoden

(Ref. 1.)

1. Mekaniske målinger utføres ved rene fysiske målinger av en emne og brukes for tykke belegg.

Eksempel: Et rør med kjent diameter overflatebelegges. Deretter foretas det en ny måling. Dette gjøres med meget nøyaktige instrumenter.

En annen metode som brukes er veiing. Såfremt belegget legger seg homogent på emnet, kan lagtykkelsen veies. Ved å måle vekt før og etter overflatebelegning, kan lagtykkelsen enkelt måles ved hjelp av en formel. (Ref. 1.)

2. Kjemiske målemetoder foregår ved at ved at belegget oppløses, av en væske, på et bestemt areal. Konsentrasjonen av oppløst belegg i væsken bestemmes ved titrering eller atomabsorbasjonsspektrofotometri. Metoden brukes i laboratorieforsøk. (Ref. 1.)

3. Elektrokjemiske eller Columetrisk målemetode forgår ved at et instrument presses mot belegget. Dette består av en beholder med elektrolytt og et instrument som analyserer hvor mye ladningsmengde som ble benyttet for å fjerne belegget. Selve oppløsningen foregår på en mindre sirkelformet areal. Beholderveggen i instrumentet fungerer som katode og belegget som anode. Denne metoden er meget anvendelig fordi den kan brukes på mange forskjellige belegg. (Ref. 1.)

4. Optiske målemetoder er en destruktiv metode der en foretar en utskjæring av emnet som skal kontrolleres. Den er meget tidkrevende. Uskjært materiale legge under et mikroskop, der en foretar selve målingen. Mikroskoptype avhenger av kontrastnivået mellom laget og grunnmaterialet. Når det ikke synes kontrastforskjeller mellom lagene i mikroskopet, brukes profilhardhetsmåling. Hardheten blir målt med få mikrometers avstand fra toppen av profilen mot grunnmaterialet. (Ref. 1.)

5. Magnetisk målemetode baserer seg på at belegget er ikke-magnetisk på et magnetisk basismateriale. En magnet med måleinstrument beregner hvor mye tiltrekning som er mistet gjennom avstand fra grunnmaterialet. Metoden ble brukt mye før i tiden, men er noe unøyaktig. Den brukes derfor på tykkere belegg der nøyaktigheten ikke har for mye å si. (Ref. 1.)

6. Magnetisk-induktiv målemetode den mest brukte for lagtykkelsesmåling. Slike måleinstrument(Ref. 4)(se video over.) er billige å fremstille og trenger ikke være større enn en penn. Den brukes for ikke-magnetisk belegg på magnetiske materialer. I pennen sitter en målesonde med en spole som genererer et magnetisk felt og en målespole som sender elektrisitet til et avlesningsdisplay basert på endringen av den magnetiske induktiviteten. (Ref. 1.)

7. Hvirvelstrømsmetoden brukes på ikke-magnetiske belegg på stål og isolerende materialer på ikke-magnetiske grunnmaterialer. Måleinstrumentet består av en spole innbygget i en målesonde (Probe). Denne induserer en virvelstrøm mot overflaten som skaper et motsatt rettet magnetfelt. Megnetfeltet svekker spolens reaktans og dermed generert spenning. Dette kan avleses som avstand. (Ref. 1.) I all hovedsak er virvelstrøm benyttet til sprekksøking på ikke ledende overflater i kombinasjon med magnetpulver. (Ref. 2)

8. Ved røntgenmåling(Røntgenfluoresensmetoden) bestråles en overflate med røntgenstråler. Strålene vil rive løs elektroner og når disse fylles sendes det ut fotoner. Denne utstrålingen av fotoner registreres av en detektor. Det vil være et skille mellom utstrålte fotoner når en stråler fra et sjikt til et annet og avstanden kan bestemmes. Denne metoden er meget nøyaktig. (Ref. 1.)

Annen stråling som benyttes er betastråling. Denne trenger dypere en Røntgenfluoresensmetoden. Betastråler trenger gjennom sjiktet og kastes tilbake når det treffer grunnmaterialet. Et Geiger-Müller rør registrerer de tilbakevendende betastrålene og et apparat konverterer dette til lagtykkelse. (Ref. 1.)

9. Mikromotstandsmetoden brukes mot lagtykkelsen av kobber i hullene på kretskort. Metoden bygger på presis måling av motstanden i kobbersylinderen som dannes under gjennompletteringsprosessen. Denne målingen kombineres med informasjon om hulldiameter og hullengde, som igjen regnes om til lagtykkelse. Spesialdesignede prober registrerer spennigsfall og motstanden bestemmes med Ohm's lov. (Ref. 1.)

__Referanser:[[image:74013-1.jpg width="135" height="199" align="right" link="@http://nyttf.dk/?pagetype=book&vareid=74013-1"]]__
1. Overfladeteknologi, Per Møller 2. Nordvest Inspeksjon AS 3. Youtube 4. Delfesko 5. Elcometer

__Andre lenker:__
Trykk her for en fordypende artikkel om dette emnet. Skrevet av Christian Petrilli for Fischer Technology Inc.

Tilbake til: Overflateteknologi / Oversikt overflatekontroll