全自動鍍層測厚儀通過融合X射線熒光(XRF)與渦流技術,實現了對金屬及非金屬基材上鍍層厚度的非接觸式、高精度測量,其原理可深度解析如下:
X射線熒光技術:元素指紋識別與厚度計算
XRF技術基于物質受X射線激發后釋放特征熒光的原理。當微型X射線管(如鎢靶)發射高能X射線穿透鍍層時,鍍層原子內層電子被擊出形成空穴,外層電子躍遷填補時釋放特征X射線熒光。不同元素的熒光能量具有(如鎳鍍層釋放8.26keV熒光),通過高分辨率硅漂移探測器(SDD)捕獲信號,結合多道分析器(MCA)實現鍍層與基底元素的分離。例如,金鍍層(Au)在銅基底(Cu)上的測量中,金熒光(68.8keV)與銅熒光(8.05keV)在能譜圖中形成獨立峰位,通過解卷積算法精確計算鍍層厚度。該方法無需標準樣品,適用于多層鍍層(如Au/Ni/Cu三鍍層)的同步分析,誤差可控制在±0.05μm內。
渦流技術:電磁感應與厚度量化
渦流技術利用高頻電磁場在導電基材中產生渦流的特性。當探頭靠近導電基材時,鍍層作為非導電層會改變渦流分布,導致探頭反射阻抗變化。這種變化與鍍層厚度成函數關系,通過標定曲線即可量化厚度。例如,鋁合金表面陽極氧化膜的測量中,渦流探頭可檢測0.1μm級的膜厚變化,分辨率達0.1μm,量程擴展至10mm。
技術融合:優勢互補與場景拓展
XRF與渦流技術的融合實現了“元素識別+厚度量化”的雙重驗證。在汽車電鍍件檢測中,XRF可穿透0.02mm鉻鍍層,準確測量底層0.5μm鎳層厚度分布;渦流技術則通過電磁感應快速篩查鍍層均勻性,二者結合使檢測效率提升3倍。此外,融合技術突破了單一方法的局限:XRF無需接觸樣品,適用于微小區域(如BGA焊球0.5μm金鍍層);渦流技術則對導電基材上的非導電覆層(如漆層、塑料涂層)具有高靈敏度。