Измерване дебелина на покритие върху повърхности с „окалина“ върху тях

В контекста на металите и измерването на покрития, окалина (на английски: mill scale) е тънък повърхностен слой от железни оксиди, който се образува върху стоманата и желязото по време на тяхната гореща обработка (например при горещо валцоване или коване).

Когато нажеженият метал влезе в контакт с кислорода във въздуха, повърхността му се окислява изключително бързо. В резултат на това се получава синкаво-черен, леко блестящ и крехък слой.

Ето защо този термин е изключително важен за Вашата работа с дебеломери:

Защо окалината е важна при измерване на покрития?

• Тя НЕ е част от основния метал: Окалината изглежда като част от металния детайл, но всъщност е повърхностно замърсяване. Тя има различна магнитна пропускливост и електрическа проводимост от чистата стомана.
• Влияние върху дебеломерите: Тъй като дебеломерите (особено тези, работещи на принципа на магнитната индукция или вихровите токове) разчитат на свойствата на основния метал, наличието на окалина може сериозно да изкриви резултатите от измерването и да даде грешни (обикновено по-високи) стойности.
• Проблем за бъдещото покритие: Окалината е механично нестабилна. Ако върху нея се нанесе боя или друго покритие, след време тя се отлепва от метала под въздействието на корозия или вибрации, което води до разрушаване на цялото покритие.

Разлика между окалина и ръжда

• Окалина: Образува се само при високи температури по време на производството. Тя е тъмносива/черна, твърда, но лесно се пука и лющи при огъване.
• Ръжда: Образува се при стайна температура под въздействието на влага и кислород. Тя е червеникаво-кафява и рохкава.

При подготовката на метала за боядисване или галванизация, окалината задължително трябва да бъде премахната (чрез пясъкоструене или химическо ецване). Измерването с дебеломери трябва да се извършва върху чиста, почистена от окалина повърхност, за да бъде точно.

При измерване върху непочистен метал (с наличие на окалина или ръжда), двата основни типа сонди – F (Ferrous) и N (Non-Ferrous) – реагират по различен начин, тъй като използват напълно различни физични принципи.

Ето как точно се държат те в такава ситуация:

1. F-сонди (Магнитна индукция) – за черни метали (стомана, желязо)

F-сондите измерват дебелината на немагнитни покрития (боя, лак, цинк) върху магнитна основа. Те работят, като измерват промяната в магнитното поле, когато доближат метала.

• Реакция към окалина: Окалината (железните оксиди) е магнитно пропусклива, но свойствата ѝ са различни от тези на чистата стомана. Тя действа като "междинен", нестабилен слой. Сондата я възприема частично като покритие и частично като основа. Това води до непредвидими грешки и силно завишени или „играещи“ показания.
• Реакция към ръжда: Ръждата е напълно немагнитна. Сондата я отчита директно като дебелина на покритието. Ако измервате боя върху ръждив детайл, дебеломерът ще измери дебелината на боята + дебелината на ръждата.

2. N-сонди (Вихрови токове) – за цветни метали (алуминий, мед, месинг)

N-сондите измерват дебелината на непроводими покрития върху електропроводима основа (цветни метали). Те създават високочестотно магнитно поле, което индуцира вихрови токове в метала.

Важна бележка: Върху алуминий и мед не се образува "окалина" в същия смисъл, както при стоманата, но се образуват дебели оксидни слоеве при термична обработка.

• Реакция към оксидния слой: Тези оксиди не провеждат електричество добре (или са пълни изолатори). N-сондата вижда оксидния слой като част от покритието. Резултатът на екрана ще бъде дебелината на нанесения слой + дебелината на самия оксид. Показанията ще бъдат грешно завишени.

Обобщение за практиката (Какво да кажете на клиентите си):

Ако измерването на покритие без да е почистил окалината, уредът няма как да разбере къде свършва металът и къде започва замърсяването. За точен резултат повърхността под сондата винаги трябва да бъде почистена механично до блясък преди калибриране или измерване.