CS252063B1 - Způsob měření upraveného základního materiálu pro nanášení galvanoplastických vrstev - Google Patents

Abstract

Způsob měření upraveného základního materiálů pro nanášejí galvanoplastických vrstev, zejména zjištování rozměrů leptáním vytvořených jamek pro zvýšení přilnavosti galvanoplastických vrstev na základním materiálu, a to měřením distribuce jamek na povrchu elektrochemicky naleptaného a mechanicky vyleštěného vzorku pomocí tepevi.zního analyzátoru obrazu. Množství a velikost jamek se zjisti zobrazením zvoleného úseku vzorku ve vhodném zvětšení na monitoru televizního analyzátoru, na který se promítne rast rozdělující obrazy jamek do řady úseček. Vyhodnocením velikosti úseček se zjistí plošný rozměr jamky. Opakováním postupu na příčném řezu vzorku se pak zjistí hloubka jamky.

Description

Vynález se týká způsobu měření upraveného základního materiálu pro nanášení galvanoplastických vrstev, zejména zjištování rozměrů leptáním vytvořených jamek pro dosažení zvýšené přilnavosti galvanoplastických vrstev na základním materiálu, a to měřením distribuce jamek na povrchu elektrochemicky naleptaného a mechanicky vyleštěného vzorku.

S rostoucím uplatňováním galvanoplastických metod v nejrůznějších oborech techniky se u řady aplikací objevila i potřeba zvyšování přilnavosti vrstev 'těmito metodami vytvořených. Zvýšení přilnavosti galvanoplasticky nanesené vrstvy lze nejjednodušeji docílit mechanickým zdrsněním povrchu základního materiálu. Takové zdrsnění zpravidla nemá přesně reprodukovatelnou kvalitu, proto se neprovádí měření upraveného povrchu a kvalita drsnění se zjištuje až z měření přilnavosti vrstvy, tj. až na konci galvanoplastického procesu. Zvýšení přilnavosti galvanotechnicky nanesené vrstvy na mechanicky zdrsněný povrch však pro řady aplikací nedostačuje. Podstatně vyššího zvýšení přilnavosti se dosahuje pomocí chemického nebo elektrochemického leptání povrchu základního materiálu. U těchto postupů, které zaručují přesné parametry zdrsnění a tak i opakovatelné a optimální vlastnosti galvanoplastických vrstev, zejména jejich přilnavosti, se objevila i potřeba exaktního měření kvality provedeného zdrsnění povrchu. Jednou z metod objektivního měření kvality chemicky· nebo elektrochemicky upraveného povrchu základního materiálu, zejména zhlediska zvýšení přilnavosti následně nanesené vrstvy» ΰθ vyhodnocování distribuce jamek pomocí automatického televizního analyzátoru obrazu. Součástí programového vybavení komerčně vyráběných analyzátorů obrazu jsou standartní procedury umožňující 252063 měřit distribuce velikosti průměrů nebo ploch například zrn na výbrusech vzorků. Těchto standartních postupů však není možno použít pro případ leptových jamek, u nichž je nutno znát nejen tvar a velikost, ale i hloubku, protože ta je jedním z ukazatelů charakterizujících ^drsnění povrchu.

Uvedené nedostatky v podstatné míře odstraňuje způsob měření upraveného základního materiálu pro nanášení galvanoplastických vrstev, zejména zjištování rozměrů lepkáním vytvořených jamek pro zvýšení přilnavosti galvanoplastických vrstev na základním materiálu měřením distribuce leptových jamek na povrchu elektrochemicky naleptaného a mechanicky vyleštěného vzorku pomocí televizního analyzátoru obrazu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se množství a velikost jamek zjistí zobrazením zvoleného úseku vzorku ve vhodném zvětšení na monitoru televizního analyzátoru, na který se pomocí zabudovaného programu promítne rastr, který obrazy jednotlivých jamek rozdělí do řady-ú-seček omezených hranicemi měřených obrazů jamek a zjistí se distribuce takto vytvořených úseček. Měřený vzorek se poté příčně rozřeže na předem.stanovený počet dílčích vzorků, na jejichž řezech se obdobným způsobem, tj. opětovným promítnutím ťastru na ohrazovku monitoru, zjistí distribuce takto vzniklých úseček ve směru kolmém na původní plochu vzorku, a poté se výsledné údaje graficky vyhodnotí. Tím se zjistí plošné rozměry . i hloubka leptových jamek. '

Výhody způsobu měření podle vynálezu spočívají zejména v možnosti rychlého a přesného změřeni velikosti a počtu leptových jamek, tedy charakteru povrchu materiálu, čímž je umožněno poměrně rychlým způsobem zjistit optimální způsob předchozí elektrochemické úpravy povrchu vzorku. Optimální zapůsob naleptání pak je předpokladem zvýšené přilnávosti následně galvanoplasticky nanesené vrstvy. Kvalitativní hodnocení jakosti povrchu před nanášením galvanoplastických vrstev na základní materiál umožní pak použití této technologie pro výrobu nebo renovaci vysoce náročných strojních součástek.·

Příklad

Z konstrukční ocele, na níž měla být galvanicky nanesena vrstva slitiny Ni-Fe. o tloušifce 0,2 mm, bylo zhotoveno šest vzorků o rozměrech přibližně 51 x 19 x 3,5 mm. Pro zjištění optimálního zdrsnění povrchu, tj. optimální doby leptání, byly jednotlivé vzorky elektrochemicky naleptány v alkalickém roztoku suliosalicylanu sodného reverzním proudem po dobu 2x3, 3x3, 2x4, 3x4, 2x5 a 3x5 minut. Po leptání byly vzorky mechanicky vyleštěny pomocí kysličníku hlinitého.

Na vyleštěných vzorcích bylo zjištováno množství a velikost jamek pomocí televizního analyzátoru obrazu; na každém vzorku bylo vždy proměřeno 50 zorných polí o velikosti 1,14 x 0,85 mm. Krokování na ploše vzorku bylo upraveno tak, aby byla sledována místa z celé plochy vzorku. V každém ze sledovaných zorných polí byl pomocí programu zabudovaného v televizním analyzátoru obrazu promítnut rastr sestávající z rovnoběžných vodorovných přímek. Počet přímek v zorném poli byl přibližně 1200. Počítač pak stanovil počet a velikost úseček vytknutých projekcí rastru na obraz jednotlivých jamek, a to tak, že vyhodnotil vždy počet úseček ležících v předem zvolených hranicích. V případě sledovaných vzorků byly hranice určeny takto: do 20, 50, 100, 150, 300 a nad 400 um. Z nalezených závislostí pro všech 50 polí byly vyčísleny aritmetické středy a z těch pak v % jednotlivé frakce úseček podle velikosti. Získané hodnoty byly vyneseny do grafů znázorňujících závislost počtu úseček na jejich velikosti pro jednotlivé doby leptání. Po této prvé fázi měření byl každý ze šesti vzorků příčně rozřezán čtyřmi nahodile zvolenými řezy na 5 dílů, a to rovnoběžně s kratší stranou obdélníkového vzorku. Takto získaných 30 vzorků bylo opět mechanicky vyleštěno a stejným způsobem byla měřena velikost jamek ná ploše řezu, která v tomto případě příčných řezů odpovídala hloubce leptových jamek. Hranice hloubky jamek byly zvoleny do 5, 10, 20, 40, 80 a 160 um. Změřené hodnoty byly opět zpracovány výše popsaným způsobem.

V daném případě byla vyhodnocena jako nejefektivnější doba leptání 3x3 minuty, t.j. 9 minut, při níž bylo dosaženo největšího plošného podílu naleptání s vysokým obsahem frakce do 20 a do 50 um a s relativně nízkým obsahem frakce do 300 a do 400 um. Průměrná velikost jamek byla 210 um, přičemž podíl této velikosti činil 13,75 %. Maximální podíl hloubky jamek u tohoto vzorku byl 28,02 %, a to pro frakci do 80 um.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob měření upraveného základního materiálu pro nanášení galvanoplastických vrstev, zejména zjištování rozměrů leptáním vytvořených jamek pro zvýšení přilnavosti galvanoplastických vrstev na základním materiálu, a to měřením distribuce jamek na povrchu elektrochemicky naleptaného a mechanicky vyleštěného vzorku pomocí televizního analyzátoru obrazu, vyznačený tím, že se množství a velikost jamek zjistí zobrazením zvoleného úseku vzorku ve vhodném zvětšení na monitoru televizního analyzátoru, na který se pomocí zabudovaného programu promítne rastr, který obrazy jednotlivých jamek rozdělí do řady úseček omezených hranicemi měřených obrazů a zjistí se distribuce takto vytvořených úseček podle velikosti, načež se měřený vzorek příčně rozřeže na předem stanovený počet dílčích vzorků, na jejichž řezech se obdobným způsobem, tj. opětovným promítnutím rastru na obrazovku moni.toru zjistí distribuce takto vzniklých úseček ve směru kolmém na původní plochu vzorku, a poté se výsledné údaje graficky vyhodnotí, čímž se zjistí rozměr i hloubka leptových jamek.