一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高电镀随槽试样厚度测量准确率的测试方法，适用于碳钢、结构钢镀层的厚度测量。
【背景技术】
[0002]现有的航空镀覆工艺有电镀镉、镍、银、铜等数十种，其中以电镀镉最为常见，用于碳钢、结构钢等钢制工件的表面防护，被镀工件多为螺栓、轴承、销子等棒、柱类形状，其镀层厚度有3-6μm、6-9μm、9-15μm、15-21μm。众所周知，被镀工件形状不同，其电镀时的电力线分布情况有较大差异，导致测量试片与被镀工件的实际镀层厚度差别较大。同时，薄镀层厚度(如3-6μπι、6-9μπι)也给测量带来极大的困难，现有的镀层测厚方法是采用磁性测厚仪测量随槽电镀的试片，而多数测厚仪的精度为Ιμπι，误差相对较大，不适用棒、柱、轴类工件精密尺寸电镀镀层的厚度测量。
[0003]如何准确的测量出被镀工件的镀层厚度是解决问题的关键，试片与工件形状的不匹配性、测厚仪的测量误差，随槽试片的表面平整度等都影响测量结果。
【发明内容】
[0004]为了解决以上问题，本发明提供一种可提高生产条件下镀层厚度测量准确率的方法。
[0005]本发明采用的技术方案是:一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法，包括如下步骤:
[0006]I)镀前测量:用千分尺对测试棒的测量区直径进行测量，记为LI;优选的，镀前测量是:用千分尺对测试棒的测量区直径进行测量时，先在一侧中心位置测量三点，然后将测试棒旋转60°再测量三点，再旋转60°测量三点，取9次测量值的平均值作为LI。
[0007]2)绝缘:将测试棒两端部的保护区进行绝缘保护。
[0008]3)装挂:将铜丝穿过测试棒的装挂孔，并固定住，铜丝另一端连接导电杠。
[0009]4)调整测试棒角度:将测试棒垂直吊入镀液槽中。
[0010]5)电镀:将测试棒与其他电镀工件一同放入电镀液中进行电镀，测试棒的摆放位置应在其他工件的中间，并使测试棒处于电镀阳极的三角中心区域。
[0011]6)拆卸:将镀好的测试棒取下，用干净的压缩空气吹干测试棒表面残留的液体，操作时需佩戴干净的手套.以免由于污物的沾污影响测量结果。
[0012]7)镀后测量:用千分尺对镀后的测试棒的测量区直径进行测量，记为L2。优选的，镀后测量是:用千分尺对测试棒的测量区直径进行测量时，先在一侧中心位置测量三点，然后将测试棒旋转60°再测量三点，再旋转60°测量三点，取9次测量值的平均值作为L2。
[0013]8)计算:镀层平均厚度= (L2_Ll)/2。
[0014]上述的一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法，所述的测试棒的结构是:圆柱形测量区(I)的两端为圆柱形的保护区(2)，在一端的保护区(2)上距顶端3mm处设有装挂孔(3)ο优选的，测量区的直径为1mm土0.2μηι;保护区的直径为6mm土0.2μηι。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016]I)本发明，摒弃了现有的测量方法，将测量试件由长方形的试片改为圆柱形的测试棒，使用千分尺测量测试棒的镀层厚度。测量方法由原来的测厚仪触点式更改为测量测试棒的镀前、镀后平均值，以平局值差值作为测试棒的平均镀层厚度，测量方法简单。
[0017]2)本发明，为了更好的提高测试棒与被镀工件的镀层厚度一致性，在电镀时对测试棒的装挂及镀前进行一定的调整。对试棒两端部的保护区进行绝缘保护，以提高电力线的有效分布。
[0018]3)本发明，大大提高了测试棒与被镀工件的镀层厚度一致性，并以多次测量尺寸平均值的方法减少了因操作手法、测量仪器所带来的误差。按本发明的方法，测试棒与被镀工件的实际镀层厚度相差不超过Ιμπι。与以往用磁性测厚仪测量试片方法(GB/T4956)相比，厚度以致性提高75%以上，测量误差减少20%-30%,总体测量准确率提高85%以上。
【附图说明】
[0019]图1是测试棒的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]实施例一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法
[0021](一)测试棒的制造
[0022]测试棒尺寸:Φ10 X 30mm;为提高测量准确度，屏蔽电镀边缘效应，在试棒两端1mm左右加工至Φ6，为测试棒的两端保护区(2)，为方便电镀时装挂，在其中一端的保护区
(2)轴面中心位置穿Φ2的孔，作为装挂孔(3)，孔距测试棒端面3mm左右;将测试棒中间1mm部位圆周的形位公差和尺寸公差加工至Φ10mm±2μm，表面光洁度加工至0.2，此区域为电镀及测试棒的测量区(I)。
[0023](二)测量方法
[0024]I)镀前测量:用千分尺对测试棒的测量区直径进行测量，记为LI;优选的，镀前测量是:用千分尺对测试棒的测量区直径进行测量时，先在一侧中心位置测量三点，然后将测试棒旋转60°再测量三点，再旋转60°测量三点，取9次测量值的平均值作为LI。
[0025]2)绝缘:将测试棒两端部的保护区进行绝缘保护。
[0026]3)装挂:将铜丝穿过测试棒的装挂孔，并固定住，铜丝另一端连接导电杠。
[0027]4)调整测试棒角度:将测试棒垂直吊入镀液槽中。
[0028]5)电镀:将测试棒与其他电镀工件一同放入电镀液中进行电镀，测试棒的摆放位置应在其他工件的中间，并使测试棒处于电镀阳极的三角中心区域。
[0029]6)拆卸:将镀好的测试棒取下，用干净的压缩空气吹干测试棒表面残留的液体，操作时需佩戴干净的手套.以免由于污物的沾污影响测量结果。
[0030]7)镀后测量:用千分尺对镀后的测试棒的测量区直径进行测量，记为L2。优选的，镀后测量是:用千分尺对测试棒的测量区直径进行测量时，先在一侧中心位置测量三点，然后将测试棒旋转60°再测量三点，再旋转60°测量三点，取9次测量值的平均值作为L2。
[0031]8)计算:镀层平均厚度=仏2-1^1)/2。
【主权项】
1.一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)镀前测量:用千分尺对测试棒的测量区直径进行测量，记为LI; 2)绝缘:将测试棒两端部的保护区进行绝缘保护； 3)装挂:将铜丝穿过测试棒的装挂孔，并固定住，铜丝另一端连接导电杠； 4)调整测试棒角度:将测试棒垂直吊入镀液槽中； 5)电镀:将测试棒与其他电镀工件一同放入电镀液中进行电镀，测试棒的摆放位置在其他工件的中间，并使测试棒处于电镀阳极的三角中心区域； 6)拆卸:将镀好的测试棒取下，用干净的压缩空气吹干测试棒表面残留的液体，操作时需佩戴干净的手套.以免由于污物的沾污影响测量结果； 7)镀后测量:用千分尺对镀后的测试棒的测量区直径进行测量，记为L2， 8)计算:镀层平均厚度=(L2-Ll)/2。2.根据权利要求1所述的一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法，其特征在于，所述的镀前测量是:用千分尺对测试棒的测量区直径进行测量时，先在一侧中心位置测量三点，然后将测试棒旋转60°再测量三点，再旋转60°测量三点，取9次测量值的平均值作为LI。3.根据权利要求1所述的一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法，其特征在于，所述的镀后测量是:用千分尺对测试棒的测量区直径进行测量时，先在一侧中心位置测量三点，然后将测试棒旋转60°再测量三点，再旋转60°测量三点，取9次测量值的平均值作为L2。4.根据权利要求1所述的一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法，其特征在于，所述的测试棒的结构是:圆柱形测量区(I)的两端为圆柱形的保护区(2)，在一端的保护区(2)上距顶端3mm处设有装挂孔(3)。5.根据权利要求4所述的一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法，其特征在于，测量区的直径为I Omm 土 0.2μηι;保护区的直径为6mm 土 0.2μηι。
【专利摘要】本发明涉及一种生产条件下准确测量镀层厚度的方法。采用的技术方案是，包括如下步骤：镀前测量；将测试棒两端部的保护区进行绝缘保护；将测试棒垂直吊入镀液槽中；测试棒的摆放位置应在其他工件的中间，并使测试棒处于电镀阳极的三角中心区域；将镀好的测试棒取下，用干净的压缩空气吹干测试棒表面残留的液体；镀后测量；然后进行计算得出厚度。本发明大大提高了测试棒与被镀工件的镀层厚度一致性，按本发明的方法，测试棒与被镀工件的实际镀层厚度相差不超过1μm。与以往用磁性测厚仪测量试片方法(GB/T4956)相比，厚度以致性提高75％以上，测量误差减少20％-30％，总体测量准确率提高85％以上。
【IPC分类】G01B5/06
【公开号】CN105509608
【申请号】CN201510852816
【发明人】于海, 沙春鹏
【申请人】沈阳飞机工业（集团）有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月27日