La galvanoplastia es un método en el que una pieza de trabajo se sumerge en una solución que contiene iones metálicos que se van a depositar, y al aplicar una corriente eléctrica, se precipita una delgada película metálica sobre la superficie de la pieza de trabajo. La galvanoplastia puede conferir una excelente apariencia, buena resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste a varios componentes metálicos y no metálicos. También permite que la superficie de los componentes adquiera diversas funciones especiales, transformándolos en nuevos materiales funcionales, e incluso puede servir como un medio para formar ciertos materiales compuestos de matriz metálica. Por lo tanto, la galvanoplastia encuentra una amplia aplicación en varios sectores industriales. Entonces, ¿cómo se evalúa el rendimiento de la galvanoplastia? A continuación, interpretaremos las diez principales pruebas de rendimiento para la galvanoplastia.
I. Inspección de Apariencia
La inspección de apariencia de la capa electrochapada en componentes metálicos es la prueba más fundamental y comúnmente utilizada. Las piezas de trabajo con apariencias inaceptables no requieren pruebas para otros ítems. Durante la inspección, se utiliza la observación visual para clasificar las piezas de trabajo en tres categorías: aceptables, defectuosas y chatarra. Los defectos de apariencia incluyen agujeros de alfiler, pozos, nódulos, peladuras, ampollas, desprendimiento, superficies irregulares, manchas, quemaduras, sombras, depósitos dendríticos y esponjosos, así como áreas que deberían haber sido chapadas pero no lo fueron.
La medición de la rugosidad de la superficie se encuentra dentro de la medición de longitud microscópica, con métodos como el método de comparación, el método óptico y el método de palpador que se emplean actualmente. El método de contorno dentro del método de palpador se utiliza ampliamente debido a sus ventajas de tamaño pequeño, peso ligero, alta magnificación y velocidad de medición rápida.
El brillo del recubrimiento es un indicador medido para componentes chapados con altos requisitos decorativos. El brillo se refiere a la relación e intensidad de la luz reflejada desde la superficie del recubrimiento bajo la acción de la luz incidente a una cierta iluminancia y ángulo. Los métodos de inspección visual y comparación de muestras se utilizan típicamente para evaluar el brillo de los componentes chapados. Para componentes chapados planos, un fotómetro puede ofrecer buenos resultados.
II. Pruebas de Fuerza de Adhesión
La resistencia de adhesión del recubrimiento, también conocida como la resistencia de unión del recubrimiento, se refiere a la calidad de la unión entre el recubrimiento y el sustrato o recubrimiento intermedio. La resistencia de adhesión del recubrimiento tiene un impacto directo en el rendimiento decorativo y los efectos protectores, lo que la convierte en un indicador importante de inspección de calidad para recubrimientos metálicos.
Selección de métodos de prueba para la resistencia a la adhesión de recubrimientos metálicos
III. Medición de Grosor
El grosor y la uniformidad de una capa electrochapada son indicadores importantes de la calidad del recubrimiento, que afectan significativamente la fiabilidad del producto y la vida útil. Los métodos de medición del grosor para capas electrochapadas se dividen en dos categorías: destructivos y no destructivos. Los métodos de medición destructivos incluyen el método de flujo de líquido cronométrico, el método de medición de grosor por goteo, el método coulométrico y el método metalográfico, entre otros. Los métodos de medición no destructivos incluyen el método magnético, el método de corriente de Foucault, el método de retrodispersión de rayos beta y el método de espectroscopia de rayos X, entre otros.
Métodos de prueba de grosor y normas correspondientes
IV. Pruebas de Porosidad
La porosidad en un recubrimiento se refiere a canales finos o poros que se extienden desde la superficie del recubrimiento hasta el metal base, afectando la capacidad protectora del recubrimiento. Los métodos para medir la porosidad incluyen el método del parche de papel filtro, el método de inmersión, el método de electrorecubrimiento y el método de permeación de gas, entre otros.
Métodos de prueba de porosidad de recubrimientos
V. Pruebas de microdureza
La dureza es una propiedad mecánica importante de los recubrimientos. La dureza de un recubrimiento depende de la estructura cristalina del metal depositado. Para eliminar la influencia del material del sustrato y las limitaciones en el tamaño de la indentación debido al grosor del recubrimiento, se utiliza generalmente el método de microdureza.
Probadores de dureza Vickers/Knoop
Indentación de dureza Vickers (Izquierda) y Indentación de dureza Knoop (Derecha)
- Fórmula de Cálculo de Dureza Vickers
- P - Fuerza de prueba, kg;
- d - Longitud promedio de las dos diagonales, mm.
- Fórmula de Cálculo de Dureza Knoop
- F - Fuerza de prueba, N;
- d - Longitud del diagonal largo de la indentación, mm.
VI. Pruebas de Estrés Internas
El estrés interno en un recubrimiento se refiere a un estrés equilibrado dentro del recubrimiento sin cargas externas. Este estrés es causado por factores que afectan la deposición durante el proceso de electrochapado, lo que lleva a defectos en la red metálica. Ciertos iones metálicos, aniones y aditivos orgánicos en la solución de recubrimiento pueden aumentar significativamente el estrés interno del recubrimiento. El estrés interno en el recubrimiento puede llevar a fenómenos como ampollas, agrietamiento y descamación durante el almacenamiento y uso, así como corrosión por estrés y reducción de la resistencia a la fatiga bajo fuerzas externas. Los métodos para medir el estrés interno en recubrimientos incluyen el método del cátodo doblado, el método de tira plana rígida y el método del contractómetro espiral, entre otros. Los métodos de prueba pueden referirse a ASTM B636.
VII. Ensayo de Fragilización por Hidrógeno y Ductilidad
Fractura Típica por Fragilización por Hidrógeno
La fragilidad del recubrimiento es un indicador importante de las propiedades físicas del recubrimiento. La fragilidad a menudo conduce a la fisuración del recubrimiento, a una reducción de la resistencia de unión e incluso a un impacto directo en su valor de uso. Las pruebas de fragilidad del recubrimiento generalmente implican deformar la muestra bajo una fuerza externa hasta que el recubrimiento se agriete, y luego utilizar el grado de deformación o el valor de deflexión en el que el recubrimiento se agrieta como base para evaluar la fragilidad del recubrimiento. Las pruebas pueden referirse al estándar ASTM F519.
La ductilidad del recubrimiento se refiere a la capacidad del recubrimiento para resistir la fractura o el agrietamiento cuando se somete a deformación plástica o elástica, o ambas simultáneamente, bajo fuerza externa. Los métodos para medir la fragilidad del recubrimiento incluyen pruebas de fractura retardada, pruebas de flexión lenta y pruebas de anillo de tensión, entre otros. Los métodos para medir la tenacidad del recubrimiento incluyen pruebas de tracción y pruebas de flexión, con estándares de referencia como GB/T 15821, ASTM B489 y ASTM B490.
VIII. Pruebas de soldabilidad
La soldabilidad del recubrimiento se refiere a la facilidad con la que la soldadura fluye sobre la superficie del metal a soldar, es decir, la capacidad de la superficie del recubrimiento para ser humectada por la soldadura fundida. Diferentes recubrimientos tienen diferentes capacidades para ser humectados por la misma soldadura fundida; incluso el mismo recubrimiento puede tener diferentes soldabilidades debido a diferencias en el contenido de impurezas y la estructura del recubrimiento. Por lo tanto, probar la soldabilidad de los recubrimientos puede ayudar a comprender mejor la compatibilidad entre el recubrimiento y la soldadura, lo que permite una selección específica de la soldadura para cumplir con los requisitos de soldabilidad de los procesos electrónicos. Los métodos de prueba de soldabilidad incluyen principalmente soldadura en ranura, soldadura en bola y métodos de pesaje de humectación, con estándares de referencia como GB/T 16745 y ASTM B678.
IX. Pruebas de Resistencia a la Corrosión
Cámara de Prueba de Rocío Salino
La resistencia a la corrosión se refiere a la capacidad de un producto electrochapado para resistir la erosión ambiental, lo que lo convierte en un indicador de rendimiento importante del recubrimiento. Ya sea para recubrimientos protectores, decorativos o funcionales, existen requisitos estrictos para la resistencia a la corrosión del recubrimiento bajo ciertas condiciones ambientales. Una vez que el recubrimiento está corroído, el producto no puede cumplir su función prevista. Las pruebas de resistencia a la corrosión son un medio importante para evaluar el rendimiento del recubrimiento y la vida útil del producto, desempeñando un papel significativo en garantizar el uso seguro de los productos.
Métodos de prueba de resistencia a la corrosión de recubrimientos
X. Resistencia al desgaste
Probador de abrasión
Algunos recubrimientos se utilizan en áreas sujetas a fricción y requieren una buena resistencia al desgaste. En general, se cree que un recubrimiento con alta dureza tiene una correspondientemente buena resistencia al desgaste. Por lo tanto, a veces las personas comparan la dureza de los recubrimientos para evaluar su resistencia al desgaste. Sin embargo, este método no es muy científico porque la resistencia al desgaste de un recubrimiento depende no solo de la dureza, sino también de factores como el material y la superficie del objeto en contacto, la carga durante la fricción, las condiciones de lubricación y la temperatura. Por lo tanto, las pruebas de resistencia al desgaste de los recubrimientos implican en su mayoría simular las condiciones de uso reales y realizar pruebas de abrasión. El equipo de prueba es un probador de abrasión, con estándares de referencia como GB/T 12967 y ASTM F1978.