УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ УДОТ-1

Предполагаемая полезная модель относится к области разрушающего контроля металлографическим методом толщины покрытий и может быть использована в машиностроении, авиадвигателестроении, высших учебных заведениях для оценки толщины покрытий деталей и режущих инструментов различной конфигурации.
Из приборов, которые разработаны на принципе формирования шлифа или среза исследуемого покрытия вместе с частью материала образца с последующим визуальным контролем геометрии полученного среза и определения толщины покрытия расчетным методом, известен портативный комбинированный прибор PIG-Universal (по информации сайта www.promkomplekt.ru/index.php?id=14,52,1,0,1,0) и прибор измерения толщины покрытий Сверло Себерга Elcometer 195 (по информации сайта www.usps.ru/ndt/top384/elem387.html).
Портативный прибор PIG-Universal используется для определения толщины покрытия с незначительной степенью твердости (лакокрасочные покрытия, гальванические покрытия медью и т.п.). Также данный универсальный прибор позволяет контролировать адгезию покрытия с подложкой методом решетчатого надреза и твердость по Бухгольцу. Принцип проведения измерений: специальным треугольным резцом делается V-образный надрез по всей толщине покрытия до подложки и с помощью микроскопа измеряется длина наклонного среза покрытия до границы раздела с подложкой. Далее по специальной таблице, которая учитывает угол среза, определяется толщина покрытия.
Сверло Себерга Eicometer 195 предназначено для определения толщины покрытия со средней степенью твердости, измеряет толщину покрытия до 1500 мкм. Принцип действия: сверлом делается небольшое углубление, превышающее толщину покрытия, с помощью микроскопа измеряется длина наклонного среза покрытия до границы раздела с подложки. Далее по специальной таблице, которая учитывает угол сверла при вершине, определяется толщина покрытия.
Наиболее близким аналогом установки УДОТ-1 является прибор PIG-Universal. Недостатком данного прибора, равно как и прибора Сверло Себерга Elcometer 195, является невозможность контроля толщины покрытий, обладающих высокой степенью твердости, например износостойкие покрытия режущих инструментов с твердостью свыше 40 ГПа. Также на точность измерений будет оказывать влияние износ или сколы кромок резака прибора PIG-Universal.
Преимущество заявляемой установки - возможность определения толщины покрытия любой величины и любой твердости на образцах сложной конфигурации. Это возможно благодаря замене метода царапания резцом на метод полирования диском. Также в процессе контроля большой партии образцов на точность измерения не будет оказывать износ полировального диска ввиду его незначительности по сравнению с размером диска.
Следует отметить удобство в работе с установкой. Возможность вращения диска в любом направлении на двух скоростях, удобство установки образующей диска к поверхности образца. Демпфирующая система обеспечивает прижатие диска с постоянной силой, возможен контроль толщины как токопроводящего, так и диэлектрического покрытия.
Технический результат - определение толщины покрытий деталей и режущих инструментов независимо от сложности их геометрической формы и физико-механических свойств.
Технический результат выражается в уменьшении затрат на изготовление установки и возможности определять толщину сверх твердых покрытий с твердостью свыше 70 ГПа.
Технический результат достигается тем, что установка снабжена диском, предназначенным для удаления покрытия с подложки путем полирования, что обеспечивает возможность измерения толщины покрытия любой твердости.
Схема установки для разрушающего контроля толщины покрытия УДОТ - 1 представлена на фиг.1.
Установка включает в себя: микрометрический столик 1, на котором располагаются демпфер 2, электромагнитный держатель 3 с закрепленным на нем электродвигателем 4 и полировальным диском 5. Деталь 6 устанавливается на стойке и фиксируется на специальном поворотном приспособлении. После сошлифовывания лунки требуемых размеров деталь устанавливается под микроскоп с делительной сеткой и определяются наибольшая длина лунки и длина лунки в подложке инструмента. Далее по специальной таблице определяется толщина покрытия. Схема шлифования лунки показана на фиг.2. Толщина покрытия определяется по следующей формуле:
где R - радиус полировального диска или шарика;
b - расстояние между границей раздела покрытие-подложка;
а - длина сошлифованной лунки.
δ - толщина покрытия, Х - глубина лунки.
Шлифование лунки может проводиться как с помощью различных полировальных паст, например пасты ГОИ (рекомендуется для особо тонких и сверхтвердых покрытий), так и в сухую.