fischerscope - Fischer Instruments

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No.
01
E s pa ñ a
10/09
FISCHERSCOPE
®
F I S C H E R N e w s l e t t er
Espesor de Recubrimientos
Análisis de Materiales
Microdureza
Ensayo de Materiales
«editorial»
«observado con más detalle»
Estimados lectores:
Fischer Instruments SA
Les presentamos nuestra nueva revista
corporativa “FISCHERSCOPE”, que les proporcionará las últimas novedades, tendencias e información en torno a la medición
del espesor de recubrimientos, así como el
análisis y el ensayo de materiales. Ni que
decir tiene que les informaremos oportunamente sobre las actividades mundiales
del grupo Fischer.
En tiempos económicamente difíciles
como los que corren es primordial centrarse en esfuerzos tales como la calidad de los
productos y los procesos de producción
eficaces, para así posicionarse de forma
más destacada en un entorno sumamente
competitivo.
Por nuestra parte, queremos apoyarles
como colaboradores mediante nuestros
productos y soluciones de calidad contrastada. En este número, les facilitamos un
resumen de nuestra última generación de
instrumentos portátiles para la medición
del espesor de recubrimientos. Asimismo,
continuamos desarrollando diferentes
programas para nuestros instrumentos de
fluorescencia de rayos X; nada menos que
dos artículos les presentarán las innovaciones en este ámbito.
FISCHER INSTRUMENTS, S.A. fue fundada en el mes de
noviembre de 1984 en Barcelona, empezando su andadura en un pequeño local de la barcelonesa calle de
Muntaner.
Después de unos pocos años, y con la llegada de los
equipos de fluorescencia de rayos X, el local se hizo
pequeño, trasladándose en los albores de los Juegos
Olímpicos a la nueva e inigualable zona del Poble Nou
donde actualmente tiene su sede social.
Para acabar de completar su crecimiento desde el año
2003 dispone también de un centro comercial y de
asistencia técnica en Madrid capital.
Walter Mittelholzer
Joan Pujol
CEO
Director Técnico
Helmut Fischer Holding AG
Fischer
Helmut Fischer AG
Instruments, S.A.
Director Técnico
FISCHER INSTRUMENTS, S.A. es una Sociedad Anónima Unipersonal subsidiaria al
100% de la firma HELMUT FISCHER HOLDING, A.G. ubicada en Suiza y fundada en
el año 1953. Posee la certificación ISO 9001 desde 1998, siendo la primera empresa
especializada en la medición del espesor de recubrimientos que la obtuvo, tanto a
nivel nacional como internacional. Asimismo es la única empresa en España que es
la filial directa de la matriz productora de los equipos que suministra. Sus actividades abarcan todo el mercado nacional así como Portugal.
El Sr. Jaume Pascual responsable
Esperamos que disfruten de una lectura
interesante en este número de “FISCHERSCOPE”. No duden en ponerse en contacto
con nosotros si desean mayor información,
será un placer asistirles en la solución a sus
problemas de medición.
Joan Pujol
del S.A.T. en Barcelona
Los dos centros de Fischer en España son capaces
de proponer a sus clientes todos los servicios y la
experiencia necesarios para que puedan elegir el
método de medida y el instrumento que mejor
se adapte a su problema de medición; asimismo
ponen a su disposición un servicio para la medición de muestras en sus laboratorios, el alquiler
o préstamo de instrumentos, demostraciones “in
situ” y toda la asistencia técnica necesaria después de la venta que va desde la reparación, el
mantenimiento, la formación, el control técnico,
la calibración o la actualización de los equipos
para prolongar, en todo lo posible, el ciclo de vida
de nuestros equipos.
FISCHER propone una amplia y siempre novedosa gama de instrumentos para la
medición del espesor de recubrimientos basados en los métodos de la inducción
magnética, las corrientes de Foucault en sus diferentes facetas, la disolución anódica (coulombimetría), la retrodispersión de partículas beta y la fluorescencia de
rayos X, todos ellos apoyados por normas UNE EN ISO.
Asimismo disponemos de equipos y sistemas para el ensayo de materiales (conductividad, contenido en ferrita, porosidad y sellado de películas anódicas), el control de la micro y nano dureza, así como el análisis de materiales por fluorescencia
de rayos X por dispersión de energías EDXRF (incluso con equipos de vacío).
FISCHER está presente en todos los sectores de la industria (tratamientos de superficie, automoción, aeronáutica y aeroespacial, joyería, electrónica, electricidad,
industria pesada, energía,…) así como en la enseñanza, laboratorios de ensayo y
control, centros de I+D+i, etc.
Si desea mayor información acerca de nuestra compañía, nuestros productos y soluciones, puede visitar nuestra página en Internet www.helmut-fischer.com
«de la experiencia práctica»
Cuarta generación de equipos FISCHER portátiles
para la medición del espesor de recubrimientos
Ya disponibles:
La nueva gama de equipos portátiles
DELTASCOPE® FMP10 y FMP30
ISOSCOPE® FMP10 y FMP30
DUALSCOPE® FMP20 y FMP40
Durante los pasados meses se ha introducido en el mercado mundial uno de los grupos de productos FISCHER de mayor éxito: la
nueva línea de equipos portátiles de las series FMP10, FMP20,
FMP30 y FMP40. Continúa así la tradición de FISCHER en cuanto
a la medición portátil de espesores de recubrimiento, iniciada en
1985 con la innovación de los microprocesadores en los equipos
DELTASCOPE® MP e ISOSCOPE® MP.
Fig. 1: DUALSCOPE®
FMP40 con sonda de medición FD 10. Carcasa de
diseño con asideras hundidas y un soporte (naranja).
Desde el punto de vista del aspecto exterior, los nuevos modelos FMP destacan por el nuevo diseño de su carcasa. En modo de
medición, una tapa deslizante cubre las teclas no operativas. Una
gran pantalla de cristal líquido permite visualizar las indicaciones
de menú y de manejo en texto claro (Véase la fig. 1). Por su aspecto, la nueva carcasa se alinea con el instrumento de nivel superior
DUALSCOPE® FMP 100, introducido ya a principios de 2008 y que
funciona con Windows (TM)* CE (* marca registrada de Microsoft)
como sistema operativo con una elegante pantalla táctil.
Como ya era habitual en las anteriores generaciones de aparatos,
los equipos básicos FMP10 y FMP20 se diferencian de los aparatos
con funcionalidad ampliada FMP30 y FMP40 por su equipamiento.
La tabla 1 ofrece la correspondiente información. La filosofía de
manejo de la nueva generación de aparatos FMP se ha mantenido
deliberadamente sin cambios con respecto a los anteriores modelos MP. El usuario hallará la misma disposición de las teclas en el medidor que ya conocía para poder sentirse cómodo de inmediato.
Modelos de instrumentos Nuevas ventajas del
hardware FMP
Instrumentos básicos:
50 horas de
DELTASCOPE® FMP10
funcionamiento
ISOSCOPE® FMP10
(4 x 1,5 V)
DUALSCOPE® FMP20
Puerto USB
para datos*
Instrumentos con funciones
ampliadas:
DELTASCOPE® FMP30
ISOSCOPE® FMP30
DUALSCOPE® FMP40
50 horas de
funcionamiento
(4 x 1,5 V)
Puerto USB
para datos
e impresora*
Aplicaciones
almacenables
1
Tapa de la carcasa abierta
(izquierda) y cerrada
(derecha). Histórico en la
pantalla gráfica.
Ámbitos de aplicación
Los aparatos DELTASCOPE® miden recubrimientos de metales no
férreos (cromo, cobre, cinc, etc.), así como capas de esmalte, pintura, barniz o recubrimientos plásticos sobre hierro y acero. Los aparatos ISOSCOPE® sirven para medir recubrimientos de pintura, barniz o revestimientos de plástico sobre metales no férreos y aceros
inoxidables no magnéticos, así como capas de anodizado sobre
aluminio, además de capas de metales no férreos (Cu, Sn, Zn, etc.)
sobre material aislante. El DUALSCOPE® reúne las posibilidades de
aplicación de DELTASCOPE® e ISOSCOPE® en un medidor (con reconocimiento automático del material de base). La combinación
ideal: la gama de aparatos FMP y la nueva generación de sondas F.
Evaluación estadística
Programas de medición
Manejo del usuario mejorado en modo de ajuste
/ calibración
Menú en texto claro*
Toma de un valor de medición
individual
Modo de medida libre
Indicación de los valores estadísticos más importantes: número de medidas n, valor medio, desv. típica,
coef. de variación, mín., máx., recorrido
Hasta 100
(máx. 20.000
valores de
medición
en 4.000
bloques)*
Manejo del usuario mejorado en modo
de ajuste / calibración
Menú en texto claro*
Toma de un valor de medición
individual. Modo de medida
libre. Guardar promedio de
i mediciones individuales.
Modo matriz.
Indicación de los valores estadísticos más importantes: número de medidas n, valor medio, desv. típica,
coef. de variación, mín., máx., recorrido. Otros valores
Medición de superficie*
característicos específicos: control de la tolerancia
Medición automática*
Evaluaciones gráficas con indicación en la
pantalla de cristal líquido (histograma)*
Tabla 1: Características importantes, nuevas o mejoradas* de la gama de instrumentos portátiles FMP
FISCHERSCOPE®
10 / 0 9
En relación con el desarrollo de los equipos portátiles de la gama
FMP, se ha perfeccionado asimismo la gama de sondas magnéticoinductivas y de corrientes de Foucault, así como las sondas combinadas (DUAL o DUPLEX), que aúnan los dos métodos físicos.
Para realizar la toma de mediciones están disponibles numerosas
sondas de medición (sondas F) para las diferentes necesidades. Los
polos de las sondas se han fabricado con un alto nivel tecnológico
y poseen una vida útil prolongada. La sonda F se coloca de forma táctil sobre el objeto que debe medirse que, a continuación,
emite una señal en función del espesor de la capa. Elegir la sonda
correcta y la calidad de esta resulta decisivo para poder solucionar
técnicamente el problema, es decir, para conseguir una medición
del espesor de capa fiable y adecuada para el material.
Cada sonda F de FISCHER consta de un elemento medidor, un chip
de memoria EEPROM, un cable y un conector. Las sondas F cuentan
con un nuevo y resistente conector de 10 pines. Por primera vez,
las sondas F son capaces de almacenar, gracias a su chip de memoria EEPROM, los coeficientes de 2 curvas de calibración maestras
(calibración maestra de fábrica y calibración maestra opcional del
cliente), lo cual supone una novedad en la fabricación de sondas.
La calibración maestra de fábrica no se puede eliminar.
El avance decisivo en la tecnología de las nuevas sondas F consiste
en que, gracias a las profundas y perfeccionadas mejoras en la obtención de la calibración maestra de fábrica (mediante soporte de
láser o patrones maestros especiales de precisión o innovadores
métodos matemáticos de compensación), la curva de calibración
maestra obtenida se aproxima más a la realidad, es decir, se logra
una corrección muy alta, inalcanzable hasta ahora. En este caso,
la desviación sistemática del valor de medición detectada Us será
menor que el espesor conocido de un modelo de calibración. La
desviación en el valor de medición Us es una característica de la
calidad con que se transforma la señal de medición obtenida de la
sonda con la curva de calibración maestra almacenada en el chip
de memoria EEPROM del conector de la sonda F para dar lugar a
un valor equivalente del espesor de capa. Según DIN 1319, la indonde
certidumbre de medición u se define como
siendo la eventual desviación del valor de medición Uz.
Fig. 2: DELTASCOPE® FMP30 con sonda de medición FGAB 1.3. Programas de
medición Zn / acero o pintura / acero (piezas planas) y Cr / acero (cilindros)
Como consecuencia de esta definición, una mayor corrección de la
curva de calibración y, con ello, una menor desviación sistemática
del valor de medición us provocan una menor incertidumbre de
medición u. En concreto, esto significa que en la sonda F, tanto en
el rango inferior de la línea característica maestra (espesor de capa
menor de 5 µm) como en el rango superior (espesor de capa mayor de 1000 µm), se obtiene una menor desviación sistemática del
valor de medición. Esta afirmación es válida para la comparación
entre las sondas estándar EGAB y las nuevas FGAB.
La solución de numerosos problemas de medición de espesores
de recubrimientos, según el método magnético-inductivo o por
corrientes de Foucault, depende de la selección de la sonda apropiada. A menudo, el usuario puede influir directamente en la precisión y repetitividad escogiendo la sonda correcta. Para realizar
esta importante elección de la sonda de medición, puede confiar
en el asesoramiento competente de los técnicos de aplicaciones y
del servicio externo de FISCHER.
Dr. Winfried Staib
«de la experiencia práctica»
Reconocimiento automático de materiales
Aplicación de las clases de materiales en el análisis
de aleaciones de oro
En tiempos de fuertes oscilaciones bursátiles, la inversión en
metales nobles resulta más atractiva, lo que implica también
un aumento en la importancia de la comprobación de la composición y pureza.
FISCHERSCOPE® X-Ray XAN 120
10 / 0 9 Para dicha comprobación se utilizan, principalmente, cuatro
métodos diferentes:
•Piedra de toque: el objeto a ensayar se frota contra una placa de
pizarra; el área desgastada se trata con ácidos y el color obtenido
se compara con referencias.
•Copelación: la muestra se recubre con plomo y se funde. Mediante oxidación se extraen las partes de metales no nobles de la
masa fundida.
•Espectrometría de emisión atómica (ICP-OES): la muestra se
vaporiza y se calienta a 6.000 – 8.000 °C. La luz emitida en ese
FISCHERSCOPE®
Método de medición
Tiempo empleado
Piedra de toque
Copelación
ICP-OES
XRFA
Minutos
Horas
Horas
Minutos
Incertidumbre de
medición
mín. alcanzable
10 - 20 ‰
0,3 - 1 ‰
2-3‰
0,5 - 2 ‰
Tab. 1: Cuadro general de los métodos de comprobación de metales nobles
caso de muestras recubiertas desconocidas, en teoría, no es posible asignar un programa de medida correcto.
Ahora, WinFTM®, a partir de la versión 6.20, actualizada a la 6.21,
ofrece una posibilidad elegante de clasificar de forma segura
Fig. 2: Pantalla de la clase de materiales tras un análisis. La pieza medida ha
sido identificada de forma inequívoca como un oro blanco de 14 quilates sin
níquel con una parte de paladio, pero sin capa de rodio (índice de identificación igual a cero). Todas las demás clases de material poseen un índice de
identificación superior a 5, con lo cual quedan excluidas. La tab. 2 muestra las
razones de la clasificación.
proceso se mide y, a partir del resultado, se determinan las
concentraciones de la aleación.
•Análisis de fluorescencia por rayos X: el objeto a analizar se bombardea con rayos X y se excita hasta producir la fluorescencia de
los elementos presentes. Esta radiación se mide y, a partir de ella,
se determinan las concentraciones de la aleación y/o los espesores de capa de un eventual recubrimiento.
Puesto que el objeto por comprobar mediante copelación e ICPOES debe ser destruido al menos en parte, estos métodos no son
aplicables en el caso de ciertas joyas o monedas. En éstos y en
otros casos en los cuales el tiempo es esencial, el análisis por fluorescencia de rayos X (XRFA) es la elección adecuada por no implicar
destrucción y por su gran exactitud.
Una dificultad a la hora de aplicar el método de XRFA es que debe
seleccionarse el programa de medición correcto para el objeto que
debe analizarse, sobre todo cuando la medición no se realiza sin
patrones, sino en modo calibrado. Así, por ejemplo, un programa
de medición calibrado con oro blanco de 18 quilates con una capa
de rodio no ofrecerá unos resultados óptimos si se mide en un programa de plata sterling con una capa de rodio. Sobre todo en el
Nombre de la clase de material
(CM)
Oro blanco de 14 qt con Pd
Oro blanco de 14 qt con Pd, capa Rh
Oro de 14 qt (amarillo, verde o rosa)
Oro blanco de 14 qt con Ni y Pd
Oro blanco de 14 qt con Ni y Pd,
con capa Rh
Oro de 18 qt con Cd
Motivo de la clasificación
CM correcta
La muestra no tiene capa de rodio
Sin Pd definido en la CM
La muestra no contiene Ni
La muestra no contiene Ni,
la muestra tiene capa de rodio
La muestra no contiene Cd, la CM
no incluye Pd, contenido en oro
demasiado alto en la CM
Tab. 2: Justificación de la secuencia de las 6 primeras clases de material según
la fig. 2
artículos de joyería típicos en clases de materiales previamente definidas. En el ejemplo de la fig. 2, se identifica un oro blanco con
presencia de Pd (Au, Ag, Cu y Pd) a partir de su espectro. El índice
de identificación, el criterio que indica con que precisión se ajusta
un espectro a una clase de material, solo es cero cuando la muestra
cumple las condiciones indicadas en programa de medida. En el
margen inferior, se visualiza el programa de medición correspondiente a esta clase de material. La precisión en la separación entre clases de material es considerable: la clase de material «Rh/14
qt white gold con NiPd» (oro blanco de 14 quilates con Ni y Pd y
una capa de rodio) , por ejemplo, se distingue de la hallada solo en
una capa de rodio de 0,1 µm de espesor y por un 2 % de níquel en
la aleación. Sin embargo, el índice de identificación la señala con
toda claridad. Así pues, con la ayuda de las clases de materiales, el
análisis de metales nobles puede simplificarse claramente, evitando errores por la mala elección del programa de medición.
Dr. Jens Kessler
Fig. 1: Monedas y joyas
elaboradas con metales nobles.
Para su identificación es
necesario un método de medición
no destructivo. La piedra azul del
anillo de oro fue identificada por
fluorescencia por rayos X en vacío
como un zafiro artificial.
FISCHERSCOPE®
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«de la experiencia práctica»
Medir fácilmente el recubrimiento de contactos eléctricos
con el método de la fluorescencia de rayos X
Fig. 1: Contactos para diversas aplicaciones.
A causa de su amplio ámbito de aplicación, en la técnica de conexión eléctrica existen múltiples tecnologías para la producción
de un contacto (fig. 1). A la postre, el uso de estas tecnologías debería optimizar parámetros importantes, como la resistencia elécMaterial base
Recubrimiento
Sn
SnPb
Sn/Ni
SnPb/Ni
Ag
Au
Au/Ni
Au/PdNi
…
Cu
Sn/Cu
SnPb/Cu
Sn/Ni/Cu
SnPb/Ni/Cu
Ag/Cu
Au/Cu
Au/Ni/Cu
Au/PdNi/Cu
…/Cu
CuSn
CuZn
trica de la corriente o la capacidad de solicitación mecánica para la
correspondiente aplicación. Para alcanzar este objetivo, en teoría,
se utilizan para los contactos materiales de base metálica con uno
o varios recubrimientos metálicos. El espesor de estos recubri-
CuFe
FeNi
FeCrNi
Sn/CuSn
Sn/CuZn
Sn/CuFe
Sn/FeNi
Sn/FeCrNi
SnPb/CuSn
SnPb/CuZn
SnPb/CuFe
SnPb/FeNi
SnPb/FeCrNi
Sn/Ni/CuSn
Sn/Ni/CuZn
Sn/Ni/CuFe
Sn/Ni/FeNi
Sn/Ni/FeCrNi
SnPb/Ni/CuSn SnPb/Ni/CuZn SnPb/Ni/CuFe SnPb/Ni/FeNi SnPb/Ni/FeCrNi
Ag/CuSn
Ag/CuZn
Ag/CuFe
Ag/FeNi
Ag/FeCrNi
Au/CuSn
Au/CuZn
Au/CuFe
Au/FeNi
Au/FeCrNi
Au/Ni/CuSn
Au/Ni/CuZn
Au/Ni/CuFe
Au/Ni/FeNi
Au/Ni/FeCrNi
Au/PdNi/CuSn Au/PdNi/CuZn Au/PdNi/CuFe Au/PdNi/FeNi Au/PdNi/FeCrNi
…/CuSn
…/CuZn
…/CuFe
…/FeNi
…/FeCrNi
…
Sn/…
SnPb/…
Sn/Ni/…
SnPb/Ni/…
Ag/…
Au/…
Au/Ni/…
Au/PdNi/...
…/…
La combinación de diversos recubrimientos con
diferentes materiales base se reduce drásticamente
en unos pocos programas de medida
WinFTM® Versión 6: Reducción de los programas de medida a pocos grupos
SnPb/Ag/Ni/
CuZnSnFe
IOBC
SnPb/Ag/Ni/
FeCrNi
Au/Ni/
CuZnSnFe
IOBC
Au/Ni/
FeCrNi
Au/PdNi/Ni/
CuZnSnFe
IOBC
Au/PdNi/Ni
FeCrNi
Tab. 1: Las combinaciones de materiales de base y de sistemas de recubrimientos utilizados frecuentemente en la técnica de conexión pueden generar muchísimos programas de medición. El programa WinFTM®, versión 6, ayuda a reducir su número. Los sistemas de recubrimiento incluidos en la tabla suponen tan solo una selección
de los sistemas existentes en la práctica.
10 / 0 9 FISCHERSCOPE®
Au/Ni/Base
A) Au (0.054µm)
Ni (1.21µm)
B) Au (0.99µm)
Ni (1.21µm)
Base = CuSn6
X/µm
S/µm
Base = CuZn36
X/µm
S/µm
0.041
1.15
0.92
1.06
0.043
1.15
0.90
1.12
0.005
0.05
0.01
0.05
0.004
0.02
0.01
0.04
Tab. 3: Comparación de diversas capas de Sn/Ni sobre los materiales de base
CuSn6 y CuZn36. Medición realizada sin patrones con el aparato XDLM®-C4, 10
Estas posibilidades del WinFTM® V 6 pueden apreciarse más claramente con ejemplos concretos. En primer lugar, contemplaremos el sistema Au/Ni/base. Como materiales de base se utilizan
distintas aleaciones de Cu y, en parte, también aleaciones de Fe. En
una evaluación clásica, se debía informar (determinar) al programa
del material de base para cada uno de los contactos de Au/Ni que
debía medirse. Ahora, con un solo programa de medición gracias
al método IOBC pueden medirse todos los contactos en una sola
operación. La comparación presentada en la tabla 2 de un sistema
segundos de tiempo de medición y un colimador de 0,3 x 0,05 mm.
mientos es una magnitud importante característica de los contactos. Por eso, es de suma importancia medir dicho espesor para el
control del proceso y de la calidad en la producción de contactos
eléctricos.
La tabla 1 muestra algunos ejemplos de materiales de base y recubrimientos frecuentemente utilizados en la técnica de conexión.
Las posibles combinaciones arrojan un gran número de sistemas
de recubrimiento, incluso con varias capas múltiples que deben
medirse. Para determinar correctamente los espesores de capa
mediante el análisis de fluorescencia por rayos X es necesario tener
un conocimiento exacto de la estructura de las capas y del material
de base. La consecuencia general es la multiplicación de los programas de medición. La administración y, en su caso, la necesaria
calibración de estos programas de medición exigen un considerable gasto para el usuario y producen rápidamente la pérdida de
claridad en las estructuras y, con ello, a la aparición de errores. Ahora es posible reducir drásticamente el número de programas de
medición necesarios con el programa de evaluación WinFTM®, versión 6.
En especial, el método IOBC (acrónimo en ingles de “independiente de la composición de la base”) simplifica estos casos; con este
método, se puede medir correctamente el espesor de capas independientemente de la composición del material de base. Junto a
la simplificación, aumenta también la corrección de la medición;
el programa detecta automática y correctamente un material de
base modificado.
Sn/Ni/Base
Base = CuSn6
X / µm
S / µm
Base = CuZn36
X / µm
S / µm
A) Sn (0.47µm)
0.44
0.03
0.45
0.02
-0.02
0.01
0.00
0.02
0.48
0.04
0.43
0.02
Ni (-)
B) Sn (0.47µm)
Ni (3.12µm)
C) Sn (3.04µm)
Ni (-)
2.92
0.04
2.85
0.03
2.88
0.043
2.87
0.05
-0.10
0.035
-0.07
0.04
D)Sn (3.04µm)
2.91
0.04
2.79
0.02
2.65
0.06
2.71
0.06
Ni (3.12µm)
Tab. 2: Resultados de las mediciones sin patrones de los sistemas de recubrimiento Au/Ni/ CuSn6 y Au/Ni/CuZn36, obtenidos con el aparato XDLM®-C4, 10
segundos de tiempo de medición y un colimador de 0,3 x 0,05 mm
de capas (láminas de grosor conocido) sobre CuSn6 y CuZn36 no
muestra prácticamente ninguna influencia del material de base
sobre el espesor de capa medido. Además, los resultados obtenidos sin patrones son ya muy satisfactorios en cuanto a corrección y
precisión de repetición de las capas de Au y Ni.
Existe una limitación del método IOBC para aquellas capas que
contengan elementos presentes también en el material de base,
como por ejemplo Cu/CuZn. En tales casos, se debe trabajar con
un material de base definido fijo. Las capas de Sn suponen una importante excepción a esta regla; el elemento Sn posee dos componentes muy claramente separados y mensurables en el espectro
de fluorescencia por rayos X (las líneas Sn-K y Sn-L); la capa aporta
al espectro tanto las líneas Sn-K como las Sn-L, pero el material de
base sólo las Sn-K. Por tanto, por su alta energía, las capas de Sn
sobre un material de base que contenga Sn también pueden medirse con el método IOBC. La tabla 3 muestra la comparación entre
diferentes capas de Sn sobre CuSn6 y CuZn36. Aquí también, la influencia del material de base sobre el espesor medido de la capa
de Sn es insignificante.
Conclusión
El gran número de diferentes programas de medición provocado
por las numerosas combinaciones de recubrimientos y de materiales de base utilizados en la técnica de contacto puede reducirse claramente con el software WinFTM® V 6. Con ello, se consigue
un ahorro de tiempo considerable para el usuario y se reducen las
posibilidades de error. Dr. Bernhard Nensel
FISCHERSCOPE® XDAL 237
FISCHERSCOPE®
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«observado con más detalle»
Tener en cuenta las influencias, evitar errores
Los medidores modernos del espesor de recubrimientos, que utilizan el método magnético-inductivo (UNE EN ISO 2178) o el método por corrientes de Foucault sensible a la amplitud (UNE EN ISO
2360), deben ser sencillos y rápidos de manejar para cualquiera.
Eso significa:
Si entonces se calibra sobre ese objeto y luego se mide sobre una
pieza con un grosor inferior al grosor de saturación, del lado de
la muestra opuesta a la sonda una parte del campo de medición
se saldrá del objeto y se obtendrá sistemáticamente un resultado
Colocar la sonda de medición, leer el valor y ¡listo!
Sin embargo, la naturaleza no se lo pone tan fácil al usuario del
aparato. Ello se debe a que los dos métodos mencionados son métodos de medición comparativos. Esto quiere decir que la señal de
medición emitida por la pieza medida se compara con el modelo
de calibración del medidor a través de la curva característica. Ello
puede provocar errores sistemáticos de medición en caso de que
el usuario no tenga en cuenta ciertas influencias físicas fundamentales.
Figura 3: Influencia de la
Las influencias más habituales en la práctica son causadas por la
forma y el tamaño (geometría) del objeto que debe medirse, como
por ejemplo la curvatura de la superficie de medición (fig. 1). Así,
la parte del campo de medición de la sonda que atraviesa el aire
antes de que el campo de medición penetre en el objeto es, con
un diámetro exterior (curvatura convexa), más amplia que en un
objeto plano y en éste, a su vez, más grande que con un diámetro
interior (curvatura cóncava).
Figura 4: Influencia del
¿El efecto?
Si un aparato de medición se calibra, por ejemplo, sobre un objeto
plano, con diámetros exteriores se obtendrán sistemáticamente
valores demasiado grandes y con diámetros interiores se obten-
rugosidad del material
de base.
tamaño de la superficie de
medición y la distancia
hasta el borde.
de medición demasiado grande. Sin embargo, si se calibra sobre
esa parte fina y luego se mide sobre un objeto de medición más
grueso, se obtendrán sistemáticamente valores demasiado pequeños. También en este caso el usuario puede evitar estos errores de
medición calibrando sobre el material de base sobre el cual medirá
más tarde el espesor de capa.
Figura 1: Influencia de la
curvatura, curvatura convexa
y cóncava del objeto que
debe medirse.
drán valores demasiado pequeños. El usuario puede evitar estos
errores de medición calibrando su medidor sobre la curvatura sobre la cual desea medir posteriormente el espesor de capa (fig. 1).
Otra influencia producto de la geometría de la pieza es el grosor
del material de base, por ejemplo, el grosor de chapa (fig. 2). Si
las piezas tienen el llamado grosor de saturación, que depende de
Otras influencias geométricas son: la rugosidad del material de
base (fig. 3), el tamaño de la superficie de medición y la distancia
de las sondas de medición de espesores de capa hasta los bordes
(fig. 4).
El efecto de las influencias aquí descritas puede reducirse eligiendo una sonda de medición adecuada de Fischer. Para compensar
estas influencias conviene calibrar un medidor magnético-inductivo o por corrientes de Foucault según la siguiente «regla de oro»:
Se calibra siempre sobre la pieza no recubierta de la superficie
de medición sobre la cual se desea medir el espesor de capa en
la pieza recubierta.
No obstante, en casos concretos, puede haber excepciones a esta
regla; dichas excepciones deben estar muy pensadas y aseguradas
con mediciones experimentales.
Figura 2: Influencia del
grosor del material de base.
Un ejemplo de excepción pueden ser las sondas por corrientes de
Foucault patentadas de Fischer ETD3.3 y FTD3.3, que cuentan con
una compensación de la curvatura.
Si se calibran sobre un objeto plano no magnético, se puede medir
sin influencia de la curvatura hasta un diámetro exterior mínimo
de 4 mm y obtener resultados, prácticamente, sin error.
la sonda y también de la magnetizabilidad o de la conductividad
eléctrica del material de base, el campo de medición de la sonda
discurrirá enteramente por dentro del objeto que debe medirse.
10 / 0 9 Ulrich Sauermann, físico
FISCHERSCOPE®
«actual»
Nuevos laboratorios de aplicación en Helmut Fischer AG
Servicios típicos prestados por los laboratorios:
•Resolución de problemas de medición complicados
•Apoyo técnico para proyectos complejos
•Formación para clientes y verificadores
•Apoyo de los asesores de clientes en tareas
de medición difíciles
•Exploración de nuevos ámbitos de aplicación
Dr. Daniel Sutter, Fischer, Suiza
Para poder llevar, aún mejor, nuestra capacidad hasta nuestros
clientes y personas interesadas y satisfacer así directamente las necesidades del mercado, Helmut Fischer AG ha inaugurado en 2008
dos laboratorios de aplicación, uno en Hünenberg (Suiza) y otro en
Shangai (China).
Bajo la competente dirección de nuestro científico en materiales,
el Dr. Daniel Sutter, y equipados con nuestros instrumentos y equipos más modernos para la medición de espesores de recubrimientos, el análisis y el ensayo de materiales, estamos en condiciones
de responder a prácticamente cualquier demanda o problema de
medición.
¡Los laboratorios de aplicación de Helmut Fischer AG están a
su disposición!
A pesar de la crisis económica, Helmut Fischer AG invierte en la
ampliación de sus servicios para clientes y usuarios, como por
ejemplo en los nuevos laboratorios de aplicación en su central de
Hünenberg para Europa y en Shangai para Asia.
Se ofrecen ensayos de aplicaciones en el ámbito de la medición de
espesores de recubrimientos, del análisis y el ensayo de materiales; asimismo, se imparten completos cursos de formación sobre
aparatos clásicos portátiles y de laboratorio, así como sobre instrumentos de fluorescencia de rayos X, para clientes y colaboradores
internos.
•Ensayo de aplicaciones
•Desarrollo
•Formación
Aseguramiento de la capacidad de Fischer
Con los laboratorios de aplicación, Fischer asegura una alta capacidad para solucionar los problemas de medición más complejos y
las exigencias que continuamente nos llegan de todo el mundo. La
concentración de estas demandas hace crecer nuestra experiencia
en muchos sectores e industrias de forma permanente gracias a
innumerables aplicaciones diferentes.
Centros de capacidad técnica del grupo Fischer
Son la columna vertebral técnica para el asesoramiento a los clientes de las filiales en todo el mundo y garantizan que usted pueda
ofrecer in situ al cliente / interesado la mejor solución posible a su
problema de medición gracias a un asesoramiento competente.
Punto de contacto entre los
clientes y el desarrollo de
Fischer
Los laboratorios de aplicación
son un punto de contacto para
conocer las necesidades de los
clientes y las nuevas necesidades del mercado. A través de
nuestros laboratorios llegan a
Investigación y desarrollo en
Alemania, para que podamos
seguir desarrollando nuestros
instrumentos y soluciones siguiendo los intereses de nuestros clientes.
Jie Yang, Fischer, Shanghai
Fischer Instruments, S.A.
C/Almogàvers 157, 3a Planta | E-08018 Barcelona
Tel: (+34) 93 309 79 16 | Fax: (+34) 93 485 05 94
spain@helmutfischer.com
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