Описание
Назначение.
Предназначены для измерения толщины тонких твердых покрытий на любых основаниях.
Отличительные особенности.
- возможность определения толщины каждого из слоев многослойного покрытия;
- возможность определения толщины покрытий на плоских, цилиндрических и сферических поверхностях;
- минимальная зона контроля – диаметром не более 2-5 мм (в зависимости от диаметра шара);
- возможность использования как в лабораторных, так и пpоизводственных условиях;
- простота и надежность конструкции;
- мобильность (Константа-Ш1М).
Технические характеристики.
- определение толщины покрытия T от 1 мкм до 150 мкм с погрешностью не более ±((0,01…0,05)*T+0,1) мкм;
- напряжение питания сетевого адаптера 220 В;
- частота вращения приводного вала:
Константа-Ш1: 100-1200 об/мин;
Константа-Ш1М: 100-800 об/мин.
- задаваемое время контроля от 10 сек до 99 мин (только для Константа-Ш1);
- диаметр шара истирания:
Константа-Ш1: от 10 до 40 мм;
Константа-Ш1М: от 10 до 30 мм.
- алмазная абразивная суспензия с размером частиц от 0,5 до 10 мкм;
- измерительный микроскоп с увеличением не менее 20х.
Принцип действия
Измерение основано на определении геометрических размеров сферы («сферического шлифа»), образованной при абразивном истирании покрытия и, частично, образца стальным вращающимся шариком при добавлении в зону контакта абразивной суспензии. Шарик имеет точки опоры – на вращающемся приводном валу и образце.
Принципы измерения
В месте контакта при абразивном износе образуется кратер сферической формы, на котором наблюдаются две характерные зоны: зона износа покрытия и зона износа подложки.
После проведения испытаний образец исследуют с использованием измерительного микроскопа.
В соответствии с приведенными схемами, путем оче-видных геометрических соотношений, зная диаметр истирающего шара и определив с помощью микроскопа диаметры кратера и лунки в основании (либо кратера и каждого из слоев в случае многослойного покрытия), можно определить геометрические размеры кратера истирания, в том числе толщину слоя покрытия.
С достаточной точностью толщина слоя покрытия t в мм определяется по формуле:
или 
где D – диаметр истирающего шара, мм;
Dк – диаметр кратера истирания, мм;
Dл – диаметр лунки в покрытии, мм;
x,y – размеры зон истирания в соответствии со схемой, мм.
При испытаниях цилиндрических образцов зона истирания представляет собой эллипс. Для определения толщины покрытия следует использовать выше-приведенные формулы с учетом того, что все измерения производятся вдоль большей оси эллипса.
Для определения толщины покрытий на сферических образцах используется формула:
где D – диаметр истирающего шара, мм;
Dc – диаметр сферического образца, мм;
x,y – размеры зон истирания в соответствии со схемой, мм.
Порядок работы
- Подвести приводной вал к зоне контроля, установить на него шар истирания.
- Установить на электронном блоке прибора необходимое для контроля время и частоту вращения приводного вала.
- В зону контроля подать абразивную суспензию и провести испытание.
- С помощью микроскопа выполнить необходимые замеры.
- Определить толщину покрытия.
Комплект поставки.
Комплект поставки
- толщиномер шарового истирания «Константа-Ш1», либо «Константа-Ш1М»;
- истирающие шары диаметром 10, 20, 30 мм (по 1 шт.);
- руководство по эксплуатации;
- упаковка.
Необходимая для контроля комплектация
- Толщиномер шарового истирания.
- Истирающие шары диаметром от 10 до 40 мм.
- Измерительный микроскоп.
- Абразивная суспензия.
- Устройство для закрепления и позиционирования образцов (только для Константа-Ш1).
Поставка по отдельному заказу
- Истирающие шары.
- Измерительный микроскоп МПБ-3М (30х, 50х) или МИККО (20х).
- Алмазная абразивная суспензия с диаметром частиц от 0,5 до 10 мкм.
- Устройство для закрепления и позиционирования образцов.
- Аккумулятор с зарядным устройством для обеспечения автономной работы прибора.