如何為您的鍍層工藝計(jì)算很好的測(cè)量時(shí)間

   日期：2019-08-23

獲得合適的金屬鍍層厚度至關(guān)重要。若鍍層太薄，則其不能起到保護(hù)底層基材的作用；若鍍層太厚，則成本太高，或者部件不適合它的外殼。


XRF分析是公認(rèn)的測(cè)量鍍層厚度的方法。這種分析快速、無損且準(zhǔn)確率非常高。然而，當(dāng)您每天需要測(cè)量數(shù)百或數(shù)千件樣品時(shí)，您需要盡可能減少測(cè)量次數(shù)，同時(shí)保持精確讀數(shù)。問題是如何在切實(shí)可行的短測(cè)量時(shí)間內(nèi)找到能使您獲得所需準(zhǔn)確性的佳點(diǎn)。

測(cè)量時(shí)間的影響
使用XRF分析，測(cè)量時(shí)間越長，讀數(shù)越精確。對(duì)于鍍層厚度，這意味著鍍層越薄，可允許公差越小，則需要更長的測(cè)量時(shí)間。但這種相關(guān)性并非線性關(guān)系。如需將精密度提高2倍，您需要將測(cè)量時(shí)間提高4倍。

但實(shí)際情況并非如此簡(jiǎn)單，因?yàn)橛绊憸y(cè)量時(shí)間的另一個(gè)因素是準(zhǔn)直器尺寸。

使用x射線準(zhǔn)直器是為了設(shè)定樣品被測(cè)區(qū)域的目標(biāo)尺寸?；疽笫菧y(cè)量區(qū)域適合部件的尺寸和幾何形狀。如果目標(biāo)區(qū)域過大，則測(cè)量斑點(diǎn)將涵蓋樣品周圍的區(qū)域，并將給出樣品和樣品周圍任何東西的混合結(jié)果。如果樣品旁邊無任何東西，則測(cè)量結(jié)果可能不正確，且儀器將再次給出錯(cuò)誤結(jié)果。

因此，您可能認(rèn)為好的辦法是使用小的準(zhǔn)直器，以保證高準(zhǔn)確度。但這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題。準(zhǔn)直器越小，精密度越差。如果需要保持一定的精密度，可能需要改變測(cè)量時(shí)間。好的解決方案是使用超適合您的樣品的準(zhǔn)直器。如果無法采取通用尺寸方法，則您需要理解準(zhǔn)直器尺寸、時(shí)間和精密度之間的關(guān)系，并根據(jù)需要調(diào)整XRF。

控制極限、測(cè)量時(shí)間和置信度
讓我們看看測(cè)量時(shí)間的實(shí)際效果及其如何影響您的工藝。假設(shè)您的鍍層厚度需要介于給定的很小值（控制下限，LCL）和很大值（控制上限，UCL）之間。也可以說，LCL是有效鍍層的很小厚度，UCL是部件在規(guī)定的很大公差內(nèi)的很大電鍍厚度。為控制成本，大多數(shù)工廠將需要控制其工藝，以使鍍層厚度盡可能靠近LCL，同時(shí)確保不會(huì)低于這一臨界規(guī)格。

為清楚起見，我們將使用一些數(shù)字以顯示可接受公差如何隨測(cè)量時(shí)間而變化（這些數(shù)字只用于說明，不應(yīng)用作工藝控制的基礎(chǔ)）。

如果您的LCL是200 μin，則您的目標(biāo)鍍層厚度需要高于該值多少呢？這就與您的測(cè)量時(shí)間有關(guān)聯(lián)。如果您想將測(cè)量時(shí)間保持在5秒以內(nèi)，則通過使用上表中的數(shù)字可知，您必須將目標(biāo)鍍層厚度設(shè)置為260 μin，以確保您的鍍層厚度始終高于臨界200 μin（LCL@200 μin+3σ精密度@60 μin）。但如果您可以接受80秒的測(cè)量時(shí)間，這意味著您的操作可以更接近LCL（+/-15 μin），且您的目標(biāo)鍍層厚度將為215 μin。

較短的測(cè)量時(shí)間允許您增加測(cè)試頻率或使用XRF設(shè)備進(jìn)行其他類型的分析。其還可讓您的操作員騰出時(shí)間用于執(zhí)行其他任務(wù)。在第二種情況下，電鍍化學(xué)品的成本可能會(huì)更低，但在實(shí)踐中，您必須將其與額外測(cè)量時(shí)間的成本進(jìn)行權(quán)衡。具體取決于您自身的工藝工作流和生產(chǎn)負(fù)荷。

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