HITACHI X-MET8000-serie: voor de snelle meting van ZnNi-coatings op staal

1 juni 2022

Zink-Nikkel (ZnNi) is een hoogwaardige coating die zorgt voor: hoge elektrische geleidbaarheid en uitstekende corrosieweerstand, zelfs in de meest zware omgevingen. Het werkt als een barrière, waardoor wordt voorkomen dat corrosie het basismateriaal bereikt. Het wordt veel gebruikt in de automobiel-, ruimtevaart- en defensiesector industrieën op componenten, zoals brandstofleidingen, bevestigingsmiddelen, coaxiale kabels, connectoren en voor het verbinden van stalen onderdelen met aluminium.

De eigenschap van de zink-nikkelcoating hangt af van zowel de dikte als de samenstelling (typisch 10-15% Ni en 90-85% Zn). Het controleren van de dikte en samenstelling van de coating zorgt ervoor dat geplateerde onderdelen voldoen aan hun functionele eisen en dat de operationele kosten tot een minimum wordt beperkt.

Instrumentatie
Röntgenfluorescentie (XRF) is een analytische techniek die veel wordt gebruikt voor positieve metaal identificatie en de analyse van metaalcoatings. Het biedt een betrouwbare en snelle analyse (resultaten zijn beschikbaar in seconden), is niet-destructief (het is niet nodig om monsters te vernietigen voor analyse). Daarbij is de analyser na een korte training makkelijk in gebruik. Terwijl benchtop XRF vaak wordt gebruikt om kleine componenten te meten, biedt de handheld XRF echt een mobiele analyse. Hierdoor is het ideaal voor het testen van grote en/of zware onderdelen op elke locatie. De X-MET8000 handheld analyser van Hitachi High-Tech combineert een röntgenbuis en een hoge resolutie silicium drift detector (SDD) voor optimale snelheid en prestaties die nodig zijn voor de nauwkeurige analyse van coatings. De robuustheid (IP54-classificatie) en de lange levensduur van de batterij (tot 10-12 uur) maken het hét hulpmiddel bij uitstek voor inkomende goederen of voorraad- inspectie en voor proces- en kwaliteitscontrole.

Kalibratie
Speciaal voor deze toepassing is een empirische kalibratie ontwikkeld. De ZnNi kalibratie is gemaakt met gecertificeerde referentiematerialen met een grote verscheidenheid aan ZnNi-samenstellingen en diktes om de brede toepasbaarheid van de X-MET te demonstreren. Elke kalibratiestandaard werd gedurende 30 seconden gemeten. Het kalibratie prestatieoverzicht wordt weergegeven in Tabel 1.

NB: voor de beste nauwkeurigheid, moet het kalibratiebereik representatief zijn voor het plateringsproces van de eindgebruiker, dus waarschijnlijk smaller, zowel qua samenstelling als dikte.

Precisie en nauwkeurigheid van het instrument
Om de precisie en nauwkeurigheid van de X-MET voor deze toepassing te demonstreren werden twee referentiematerialen (niet inbegrepen in de kalibratie) elk tien keer 30 seconden gemeten. De gegevens zijn weergegeven in tabel 2.

Routine analyse
Voorafgaand aan de analyse is geen monstervoorbereiding vereist. De gebruiker plaatst eenvoudig de neus van de analyser op het te meten onderdeel en drukt op de bedieningsknop van de analyser. De eerste resultaten worden binnen 2 seconden weergegeven op het grote (4,3-inch) geïntegreerde touchscreen van de analyser en worden bijgewerkt tot het einde van de meting. Analysetijd voor ZnNi-coating is 10 - 20 seconden. Uniformiteit van de coating op een groot onderdeel kan snel worden geverifieerd door meerdere analyses te nemen over het totale oppervlak of door de neus van de X-MET over de oppervlak van het onderdeel te bewegen. Al dan niet geautomatiseerd via een Cobotarm of lineaire manipulator. Bij het testen van kleine componenten kunnen de collimeter (3mm2) en ingebouwde camera van de X-MET8000 worden gebruikt om de X-MET nauwkeurig op een monster te plaatsen.

Voor gebruikersgemak en maximale productiviteit kunnen operators de volgende accessoires gebruiken:

Een compact statief met safety shield en surface adapter: ideaal voor de analyse van sample cups (voor analyse van platingoplossingen). Beide opties kunnen worden opgeslagen in de compacte koffer, voor maximale flexibiliteit en mobiliteit.
De grote lab standaard: maakt het veilig testen van onderdelen met lastige vormen mogelijk. Het gebruik ervan heeft geen netstroom nodig en is gemakkelijk op te vouwen om op te bergen als het niet wordt gebruikt.

Diverse plating oplossingen
Uiteenlopende coating oplossingen met één of meerdere elementen kunnen ook worden gemeten met de X-MET8000. Zodra een kalibratie is gemaakt op basis van standaarden, is het simpelweg een kwestie van een sample cup voorzien van een dunne film (bijv. Mylar of poly) en te analyseren met behulp van de light stand of de lab standaard.

(een kleine Bechstop standaard safety shields en surface adapter)

Overzicht
Eenmaal gekalibreerd (een procedure die door de gebruiker zelf kan worden uitgevoerd), biedt de X-MET8000 nauwkeurige en stabiel reproduceerbare resultaten voor de meting van ZnNi-coatings op Fe. Het gebruiksgemak en de robuustheid van de X-MET maken het een ideaal hulpmiddel voor gebruik op de werkvloer, voor de inspectie van inkomende onderdelen of componenten, evenals voor proces- en kwaliteitscontrole. De veelzijdigheid van de kalibratiesoftware maakt ook de analyse van badoplossingen mogelijk (enkelvoudig en meervoudig) en zorgen voor een snelle controle van de samenstelling van de galvaniseerbaden. Met resultaten die binnen enkele seconden beschikbaar zijn op het scherm van de X-MET, zodat direct kan worden besloten om te accepteren of bij te sturen.

Onze service
We bieden een reeks aan technische ondersteuning waaronder: telefonische helpdesks, remote diagnostiek, verhuur van instrumenten, hercertificering en onderhoud, training, verlengde garanties, verbruiksartikelen en accessoires en reparaties. Onze serviceovereenkomsten vermijdt ongeplande kosten en zorgt ervoor dat uw analyser in uitstekende conditie wordt gehouden. Kijk voor meer informatie op www.delooperanalytical.com.

De Looper Analytical houdt zich bezig met de verkoop en de service van materiaal analyse-instrumenten (LIBS/XRF/OES). Als exclusief distributeur van Hitachi High-Tech Analytical Sience leveren we toonaangevende en hoogwaardige analytische instrumenten en spectrometers ten behoeve van PMI en materiaalanalyse in de Benelux.

(grote opvouwbare lab standaard)

De Looper Analytical investeert in de kwaliteit van haar medewerkers, het leveringsprogramma en de geboden service. Dit doen wij continue! Middels trainingen bij de fabriek blijven we op de hoogte van de laatste productontwikkelingen. Deze vertalen we naar een passende oplossing voor onze klanten. Hiermee onderscheiden we ons van andere aanbieders.

Naast ons kantoor bevindt ook ons applicatie lab, trainingsruimte en magazijn zich in Hilvarenbeek, Noord-Brabant (Nederland). Centraal gelegen in het zuiden bedienen we met een klein, doch professioneel team onze klanten in de Benelux. We staan bekend om onze korte lijnen waardoor we snel schakelen.