用划痕技术检测涂层附着力

2013-04-17 17:16:53来源: 21ic
在汽车制造业中,很多零部件都需要涂覆一定厚度和强度的涂层以提高表面性能,因此,涂层附着强度的检测是其制造过程中必不可少的一个环节。

涂层附着强度的检测方法有很多,如摩擦抛光试验、钢球滚光试验、粘接-剥离试验、锉刀试验、划线划格试验和划痕试验等,其中划痕试验是目前检验硬质涂层最常用也是效果较好的一种检测方法。

划痕试验是用具有光滑圆锥顶尖的划针,逐渐增加载荷刻划涂层表面,直至涂层被破坏,涂层破坏时所加的载荷被称为“临界载荷”,并以此参数作为涂层与基体附着强度的度量。

划痕试验仪的工作原理

涂层附着力划痕试验仪测量系统的组成及基本原理如图1所示,它运用声发射检测技术、切向力检测技术及微机自控技术,通过自动加载机构将负荷连续加至划针(金刚石压头)上,同时移动试样,使划针划过涂层表面,通过各传感器获取划痕时的声发射信号、载荷的变化量、切向力的变化量,经放大处理,输入计算机,经A/D转换将测量结果绘制成图形,由此得到涂层与基体的结合强度(临界载荷)。

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图1 测量系统的组成及基本原理

检测模式

涂层附着力划痕试验仪有两种检测模式:一种是利用声发射方法,主要适用于硬质涂层的检测,当划针将涂层划破或剥落时会发出微弱的声信号,此时所加的载荷即为涂层的临界载荷;另一种是利用切向力术,主要用于较软涂层的测量,当划针将涂层划破或脱落时,摩擦系数将发生较大变化,切向力亦由此发生变化,此时的载荷即为涂层的临界载荷。

应用实例

这里以WS-2000涂层附着力自动划痕仪为例,采用声发射模式,介绍我公司生产的钢质活塞环的表面离子镀PVD硬质涂层附着力的检测过程。

WS-2000涂层附着力自动划痕仪的技术指标如下:

(1)加荷范围:0.01~100N自动连续加荷,精度0.1N

(2)划痕速度:2~10mm/min

(3)加荷速率:10~100N/min

(4)测量范围:0.5~20mm

(5)划痕范围:2~30mm,自动

(6)加载压头:金刚石压头,锥角120°,尖端半经R=0.2mm

(7)显微镜:100×2.5
[1] [2]

关键字:划痕技术  涂层附着力  汽车制造

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0417/article_7200.html
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