Разработка структурной схемы установки

При измерении толщины никелевого гальванического покрытия пользуемся кулонометрическим методом.

Этим методом можно измерять как однослойные, так и многослойные покрытия, на металлических и неметаллических деталях (от 0,1 до 100 мкм). Метод позволяет определить толщину покрытия с точностью .

Установка (рисунок 1) состоит из гальванической ячейки 1, стабилизированного источника постоянного тока 2, миллиамперметра 3, включателя 4 и реверсирующего переключателя 5 в электрической цепи гальваноячейки. Продолжительность процесса анодного растворения фиксируют с помощью счётчика.

Гальваническая ячейка представляет собой металлический сосуд вместительностью не менее 1 см. Ячейка крепится в системе, обеспечивающей постоянный ее прижим к контролируемой поверхности. Для перемешивания электролита в гальваноячейке применяется фторопластовая лопасть, приводимая во вращательное движение электродвигателем. В качестве стабилизированного источника постоянного тока применяется электронный стабилизатор, обеспечивающий на выходе плавно регулируемую силу тока 0,5- 100 мА со стабилизацией, поддерживающей точность . Для регулировки требуемой силы тока в цепи гальваноячейки применяется миллиамперметр с классом точности не ниже 0,5.

Электролиты для кулонометрического метода должны обеспечивать анодное растворение металлопокрытия со 100%-ным выходом по току в широком диапазоне анодных плотностей; чёткий скачок анодного потенциала не менее 150 мВ в момент перфорации покрытия и обнажения основного материала (подложки); стабильность показаний при прохождении большого количества электричества.

Электрорастворение контролируемого покрытия толщиной > 5 мкм происходит со скоростью 0,1 мкм/с.

Перед измерением детали обезжиривают. На выбранном участке детали ставят гальваноячейку и с помощью специальной системы обеспечивают постоянный контакт с измеряемой поверхностью. Затем в гальваноячейку заливают необходимое количество электролита и включают систему перемешивания. В случае измерения толщины никелевого покрытия реверсирующий переключатель ставят в положение «реверс» и проводят катодную обработку в течение 5-10 с. Затем ставят реверсирующий переключатель в положение «работа» и синхронно включают счетчик времени и ток в цепи ячейки.

Эталонные образцы с никелевыми и медными покрытиями должны отвечать следующим требованиям:

1) абсолютная толщина покрытия должна быть в пределах 15 – 25 мкм;

2) средняя толщина слоя на поверхности всего эталона должна быть известной с точностью ;

3) разброс значений толщины покрытия на поверхности эталона не должен превышать  номинального значения.