汽車涂層是涂層復(fù)合材料的一種重要應(yīng)用。經(jīng)過百余年的發(fā)展，汽車涂層從只具有單一功能的單層涂層發(fā)展成為了具有多種功能的多層涂層。而汽車涂層的力學(xué)性能決定著涂層的表面性能（如抗劃傷能力、服役壽命等），影響著整車質(zhì)量的優(yōu)劣。為此天瑞儀器針對(duì)汽車涂覆層厚度測(cè)試行業(yè)推出了多款儀器，其中包括Thick 800智能型全自動(dòng)鍍層厚度測(cè)厚儀、Thick 800A鍍層分析儀和Genius 6000XRF手持式汽車行業(yè)分析儀。它們是天瑞集多年的經(jīng)驗(yàn)，專門研發(fā)用于鍍層行業(yè)的儀器，可全自動(dòng)軟件操作，可多點(diǎn)測(cè)試，由軟件控制儀器的測(cè)試點(diǎn)，以及平臺(tái)。下面我們就對(duì)這幾類儀器進(jìn)行介紹。
Thick 800 智能型全自動(dòng)鍍層測(cè)厚儀
Thick 800智能型全自動(dòng)鍍層測(cè)厚儀是天瑞集多年的經(jīng)驗(yàn)，專門針對(duì)鍍層厚度測(cè)量而精心設(shè)計(jì)的新型高端儀器，精密的三維平臺(tái)、先進(jìn)的圖像識(shí)別，及大面積高分辨率的探測(cè)器，能夠完美的測(cè)出汽車涂層。

性能優(yōu)勢(shì)

精密的三維平臺(tái)
卓越的樣品觀測(cè)系統(tǒng)
先進(jìn)的圖像識(shí)別
輕松實(shí)現(xiàn)深槽樣品的檢測(cè)
四種微孔聚焦準(zhǔn)直器，自動(dòng)切換
雙重保護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)無縫防撞
采用大面積高分辨率探測(cè)器，有效降低檢出限，提高測(cè)試精度

全自動(dòng)智能控制方式，一鍵式操作
開機(jī)自動(dòng)退出自檢、復(fù)位
開蓋自動(dòng)退出樣品臺(tái)，升起Z軸測(cè)試平臺(tái)，方便放樣
關(guān)蓋推進(jìn)樣品臺(tái)，下降Z軸測(cè)試平臺(tái)并自動(dòng)完成對(duì)焦
直接點(diǎn)擊全景或局部景圖像選取測(cè)試點(diǎn)
點(diǎn)擊軟件界面測(cè)試按鈕，自動(dòng)完成測(cè)試并顯示測(cè)試結(jié)果

技術(shù)指標(biāo)

分析元素范圍：硫（S）- 鈾（U）
同時(shí)檢測(cè)元素：多24種，多達(dá)5層鍍層
檢出限：可達(dá)2ppm，薄可測(cè)0.005μm
分析含量：2ppm-99.9
鍍層厚度：50μm以內(nèi)（每種材料有所不同）
重復(fù)性：可達(dá)0.1
穩(wěn)定性：可達(dá)0.1
SDD探測(cè)器：分辨率低至eV
采用先進(jìn)的微孔準(zhǔn)直技術(shù)，小孔徑達(dá)0.1mm
小光斑可達(dá)0.1mm
樣品觀察：配備全景和局部?jī)蓚€(gè)工業(yè)高清攝像頭
準(zhǔn)直器：0.3×0.05mm、Ф0.1mm、Ф0.2mm與Ф0.3mm
四種準(zhǔn)直器組合
儀器尺寸：690（W）×575（D）×660（H）mm
樣品室尺寸：520（W）×395（D）×（H）mm
樣品臺(tái)尺寸：393（W）×258（D）mm
X/Y/Z平臺(tái)速度：額定速度200mm/s速度333.3mm/s
X/Y/Z平臺(tái)重復(fù)定位精度：小于0.1μm
操作環(huán)境濕度：≤90
操作環(huán)境溫度：15℃-30℃

應(yīng)用實(shí)例

隨著汽車工業(yè)的塑料化和全塑化汽車的出現(xiàn)，塑料電鍍的應(yīng)用日益廣泛，目前國(guó)內(nèi)外已廣泛在（丙烯腈／丁二烯／苯乙烯）共聚物（ABS）、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龍等靼料表面上進(jìn)行電鍍，其中尤以ABS塑料電鍍應(yīng)用廣，電鍍效果。電鍍亮鉻的ABs塑料制品具有質(zhì)地輕巧、造型優(yōu)美的特點(diǎn)，鉻層呈銀藍(lán)色鏡面光澤，具有極好的反光性能和裝飾性能，用在制造汽車燈罩上具有“韌、硬、剛”的特性。

使用Thick 8000儀器對(duì)某客戶提供汽車ABS鍍銅鍍鎳鍍鉻樣品進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如下：



汽車ABS鍍銅鍍鎳鍍鉻樣品



汽車ABS鍍銅鍍鎳鍍鉻樣品譜圖

測(cè)試結(jié)果：

元素

Cu Ni Cr

厚度（微米）

3.1 7.9 0.52


Thick 800A是天瑞集多年的經(jīng)驗(yàn)，專門研發(fā)用于鍍層行業(yè)的儀器，可全自動(dòng)軟件操作，可多點(diǎn)測(cè)試，由軟件控制儀器的測(cè)試點(diǎn)，以及平臺(tái)。是功能強(qiáng)大的儀器，配上專門為其開發(fā)的軟件，在汽車涂覆層測(cè)厚中可謂大展身手。

性能優(yōu)勢(shì)

滿足各種不同厚度樣品以及不規(guī)則表面樣品的測(cè)試需求
φ0.1mm的小孔準(zhǔn)直器可以滿足微小測(cè)試點(diǎn)的需求
高精度平臺(tái)可定位測(cè)試點(diǎn)，重復(fù)定位精度小于0.005mm
采用高度定位激光，可自動(dòng)定位測(cè)試高度
定位激光確定定位光斑，確保測(cè)試點(diǎn)與光斑對(duì)齊
鼠標(biāo)可控制平臺(tái)，鼠標(biāo)點(diǎn)擊的位置就是被測(cè)點(diǎn)
高分辨率探頭使分析結(jié)果更加
良好的射線屏蔽作用
測(cè)試口高度敏感性傳感器保護(hù)

技術(shù)指標(biāo)

元素分析范圍：硫（S）～ 鈾（U）
同時(shí)檢測(cè)元素：多24個(gè)元素，5層鍍層
檢出限：可達(dá)2ppm，薄可測(cè)試0.005μm
分析含量：2ppm～99.9
鍍層厚度：50μm以內(nèi)（每種材料有所不同）
任意多個(gè)可選擇的分析和識(shí)別模型
相互的基體效應(yīng)校正模型
多變量非線性回收程序
重復(fù)性：可達(dá)0.1
穩(wěn)定性：可達(dá)0.1
操作環(huán)境溫度：15℃～30℃
電源：交流220V±5V, 建議配置交流凈化穩(wěn)壓電源
外觀尺寸： 576（W）×495（D）×545（H）mm
重量：90kg

儀器配置

開放式樣品腔
精密二維樣品平臺(tái)，探測(cè)器和X光管上下可動(dòng)，實(shí)現(xiàn)三維
雙激光定位裝置
鉛玻璃屏蔽罩
Si-Pin探測(cè)器
檢測(cè)電子電路
高低壓電源
X光管
高度傳感器
保護(hù)傳感器
計(jì)算機(jī)及噴墨打印機(jī)

應(yīng)用實(shí)例

鍍鋅層測(cè)試

鍍鋅板是指表面鍍有一層鋅的鋼板。全世界鋅產(chǎn)量的一半左右均用于此種工藝，特別是汽車產(chǎn)品，鍍鋅板廣泛應(yīng)用于乘用車白車身、底盤金屬件。鍍鋅鋼板是為防止鋼板表面遭受腐蝕，延長(zhǎng)其使用壽命，在鋼板表面涂以一層金屬鋅，這種涂鋅的薄鋼板稱為鍍鋅板。

使用Thick 800A儀器對(duì)某客戶提供汽車鐵鍍鋅樣品進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如下：
電力行業(yè)中高壓隔離開關(guān)應(yīng)用范圍相當(dāng)?shù)膹V泛，主要用于高壓線路無負(fù)載換接、斷路器等電氣設(shè)備與高壓線路之間的電氣隔離，其鍍層厚度會(huì)極大的影響開關(guān)導(dǎo)電性和使用壽命。因此，對(duì)相關(guān)部件表面鍍層厚度的測(cè)量就顯得尤為必要。

鍍銀層主要作用在于防止腐蝕，增加導(dǎo)電率、反光性和美觀。廣泛應(yīng)用于電器、儀器、儀表和照明用具等制造工業(yè)。例如銅或銅合金制件鍍銀時(shí)，須先經(jīng)除油去銹；再預(yù)鍍薄銀或浸入由氯化等配成的溶液中，進(jìn)行化處理，使在制件表面鍍上一層膜；然后將制件作陰極，純銀板作陽極，浸入由銀和所配成的電解液中，進(jìn)行電鍍。電器、儀表等工業(yè)還采用無氰鍍銀。電鍍液用硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫氰酸鹽、亞鐵等。為了防止銀鍍層變色，通常要經(jīng)過鍍后處理，主要是浸亮、化學(xué)和電化學(xué)鈍化，鍍貴金屬或稀有金屬或涂覆蓋層等。如何測(cè)量鍍銀層厚度對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，天瑞儀器生產(chǎn)的鍍銀厚度測(cè)試儀是快速、準(zhǔn)確、無損檢測(cè)儀器，廣泛應(yīng)用于電子電器、五金工具、電子連接器、印制線路板、五金端子等產(chǎn)品中，產(chǎn)品得到了客戶的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。

滿足各種不同厚度樣品以及不規(guī)則表面樣品的測(cè)試需求
φ0.1mm的小孔準(zhǔn)直器可以滿足微小測(cè)試點(diǎn)的需求
高精度平臺(tái)可定位測(cè)試點(diǎn)，重復(fù)定位精度小于0.005mm
采用高度定位激光，可自動(dòng)定位測(cè)試高度
定位激光確定定位光斑，確保測(cè)試點(diǎn)與光斑對(duì)齊
鼠標(biāo)可控制平臺(tái)，鼠標(biāo)點(diǎn)擊的位置就是被測(cè)點(diǎn)
高分辨率探頭使分析結(jié)果更加
良好的射線屏蔽作用
測(cè)試口高度敏感性傳感器保護(hù)

技術(shù)指標(biāo)

型：Thick 800A
元素分析范圍從硫(S)到鈾（U）。
同時(shí)可以分析30種以上元素，五層鍍層。
分析含量一般為ppm到99.9 。
鍍層厚度一般在50μm以內(nèi)（每種材料有所不同）
任意多個(gè)可選擇的分析和識(shí)別模型。
相互的基體效應(yīng)校正模型。
多變量非線性回收程序
度適應(yīng)范圍為15℃至30℃。
電源: 交流220V±5V, 建議配置交流凈化穩(wěn)壓電源。
外觀尺寸： 576(W)×495(D)×545(H) mm
樣品室尺寸：500(W)×350(D)×140(H) mm
重量：90kg

利用天瑞儀器的explorer5000鍍銀層測(cè)厚儀分析一系列銅鍍銀樣品，所得結(jié)果如下表。各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)系數(shù)為0.996，線性相關(guān)性非常好。當(dāng)銀厚度為1-30 μm 范圍內(nèi)，測(cè)量值與標(biāo)稱值平均誤差為0.6 μm， 30-60 μm 范圍內(nèi)平均誤差為 1.3 μm，相對(duì)誤差小于4，在可接受范圍以內(nèi)，測(cè)厚范圍可達(dá)1-60 μm。

按照標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)性技術(shù)檔GB/Z 20288-2006《電子電器產(chǎn)品中有害物質(zhì)檢測(cè)樣品拆分通用要求》中規(guī)定：表面處理層應(yīng)盡量與本體分離（鍍層），對(duì)于確定無法分離的鍍層，可對(duì)表面處理層進(jìn)行初篩（使用X射線熒光光譜儀（XRF）手段），篩選合格則不用拆分；篩選不合格，可使用非機(jī)械方法分離（如使用能溶解表面處理層而不能溶解本體材料的化學(xué)溶劑溶劑提取額）。對(duì)鍍層樣品進(jìn)行RoHS測(cè)試時(shí)，先用EDX0B儀器直接進(jìn)行鍍層RoHS測(cè)試，如果合格則樣品符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。如果鍍層不合格將進(jìn)行下步拆分測(cè)試。


鍍層測(cè)厚儀與傳統(tǒng)方法的區(qū)別：

項(xiàng)目

傳統(tǒng)化學(xué)分析方法（滴定法、ICP、AAS等方法和設(shè)備）

X熒光光譜分析方法

分析速度

分析速度比較慢，快速的測(cè)試方法也要10～30min得到測(cè)試結(jié)果

一般只需1～3min就可以得到測(cè)試結(jié)果結(jié)果

分析效果

測(cè)試結(jié)果受人為因素影響很大，測(cè)試結(jié)果重復(fù)性不高

幾乎無人為因素影響，測(cè)試精度很高，測(cè)試重復(fù)性很高

勞動(dòng)強(qiáng)度

全手工分析勞動(dòng)強(qiáng)度大

X測(cè)試過程大部分由儀器完成，人員勞動(dòng)強(qiáng)度極低。

同時(shí)分析元素?cái)?shù)

一般一次只能分析一個(gè)元素

同時(shí)可分析幾十種元素

是否與化學(xué)組份、化學(xué)態(tài)有關(guān)

受到待測(cè)元素的價(jià)態(tài)及化學(xué)組成的影響，樣品不同的價(jià)態(tài)和化學(xué)組成要采用不同的化學(xué)分析方法

純物理測(cè)量，與樣品的化學(xué)組份、化學(xué)態(tài)無關(guān)

分析測(cè)試成本

需要大量的化學(xué)品，和較復(fù)雜的處理過程，測(cè)試成本比較高

無需要制樣，不需要化學(xué)品，樣品處理過程簡(jiǎn)單，測(cè)試成本很低

人員要求

對(duì)測(cè)試人員需要進(jìn)行長(zhǎng)期嚴(yán)格的培訓(xùn)，人員操作技術(shù)要求高

對(duì)人員技術(shù)要求很低，普通的工人經(jīng)過簡(jiǎn)單的培訓(xùn)即可熟練操作使用
涂鍍層測(cè)厚儀精度的影響有哪些因素？
1．影響因素的有關(guān)說明
a基體金屬磁性質(zhì)磁性法測(cè)厚受基體金屬磁性變化的影響（在實(shí)際應(yīng)用中，低碳鋼磁性的變化可以認(rèn)為是輕微的），為了避免熱處理和冷加工因素的影響，應(yīng)使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)；亦可用待涂覆試件進(jìn)行校準(zhǔn)。
b基體金屬電性質(zhì)基體金屬的電導(dǎo)率對(duì)測(cè)量有影響，而基體金屬的電導(dǎo)率與其材料成分及熱處理方法有關(guān)。使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
c基體金屬厚度每一種儀器都有一個(gè)基體金屬的臨界厚度。大于這個(gè)厚度，測(cè)量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見附表1。
d邊緣效應(yīng)本儀器對(duì)試件表面形狀的陡變敏感。因此在靠近試件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行測(cè)量是不可靠的。
e曲率試件的曲率對(duì)測(cè)量有影響。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大。因此，在彎曲試件的表面上測(cè)量是不可靠的。
f試件的變形測(cè)頭會(huì)使軟覆蓋層試件變形，因此在這些試件上測(cè)出可靠的數(shù)據(jù)。
g表面粗糙度基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對(duì)測(cè)量有影響。粗糙程度增大，影響增大。粗糙表面會(huì)引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差，每次測(cè)量時(shí)，在不同位置上應(yīng)增加測(cè)量的次數(shù)，以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙，還必須在未涂覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個(gè)位置校對(duì)儀器的零點(diǎn)；或用對(duì)基體金屬?zèng)]有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后，再校對(duì)儀器的零點(diǎn)。
g磁場(chǎng)周圍各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)，會(huì)嚴(yán)重地干擾磁性法測(cè)厚工作。
h附著物質(zhì)本儀器對(duì)那些妨礙測(cè)頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)敏感，因此，必須清除附著物質(zhì)，以保證儀器測(cè)頭和被測(cè)試件表面直接接觸。
i測(cè)頭壓力測(cè)頭置于試件上所施加的壓力大小會(huì)影響測(cè)量的讀數(shù)，因此，要保持壓力恒定。
j測(cè)頭的取向測(cè)頭的放置方式對(duì)測(cè)量有影響。在測(cè)量中，應(yīng)當(dāng)使測(cè)頭與試樣表面保持垂直。
很多金屬制品以及合金飾品都會(huì)進(jìn)行電鍍，但是對(duì)于電鍍的厚度是需要用進(jìn)行測(cè)量的，合格的產(chǎn)品才會(huì)被銷往市場(chǎng)上，目前國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀已經(jīng)發(fā)展的比較完善，現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀的種類也是非常多的，那么國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀使用時(shí)需要注意什么？
1，基體金屬特性：對(duì)于磁性方法，國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀的標(biāo)準(zhǔn)片應(yīng)該與試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似，所以在使用的時(shí)候國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀的標(biāo)準(zhǔn)片應(yīng)該具備基體金屬特性這個(gè)方面；

2，基體金屬厚度：國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀在使用之前要檢查基體金屬厚度是否超過臨界厚度，如果沒有，進(jìn)行校準(zhǔn)后可以測(cè)量；
3，邊緣效應(yīng)：不應(yīng)在緊靠試件的突變處，使用國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀的時(shí)候不應(yīng)該在邊緣、洞和內(nèi)轉(zhuǎn)角等處進(jìn)行測(cè)量；
4，曲率：對(duì)于曲率的測(cè)量，不應(yīng)在試件的彎曲表面上測(cè)量，使用國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀的時(shí)候這一點(diǎn)是非常重要的，曲率的測(cè)量并不是簡(jiǎn)單的彎曲表面測(cè)量；
5，讀數(shù)次數(shù)：通常國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀器的每次讀數(shù)并不完全相同，因此必須在每一測(cè)量面積內(nèi)取幾個(gè)讀數(shù)，覆蓋層厚度的局部差異，也要求國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀在任一給定的面積內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量，表面粗造時(shí)更應(yīng)如此。
此外測(cè)量的時(shí)候還需要注意被測(cè)量物品的表面清潔度，測(cè)量前，應(yīng)清除表面上的任何附著物質(zhì)，如塵土、油脂及腐蝕產(chǎn)物等，保證國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀測(cè)量時(shí)周圍沒有任何的磁場(chǎng)干擾，因?yàn)榇艌?chǎng)的干擾程度也會(huì)影響國(guó)產(chǎn)鍍層測(cè)厚儀的時(shí)候，此外還應(yīng)該注意國(guó)產(chǎn)都城測(cè)厚儀的測(cè)頭取向，測(cè)頭的放置方式對(duì)測(cè)量有影響，在測(cè)量時(shí)應(yīng)該與工件保持垂直。


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