MĚŘENÍ TLOUŠŤKY VRSTEV POVRCHOVĚ UPRAVENÝCH MATERIÁLŮ

            Měření tloušťky jednotlivých vrstev je velmi důležité z hlediska trvanlivosti a pevnosti upravených povrchů. A to nejen samotné měření vrstev, ale i pozorování jejich struktury, které odhalí jejich přilnavost a tím i vhodnost či nevhodnost dohromady použitých materiálů. Ať už se jedná o galvanické pokovení, lakování aj., nejpřesnější metodou stále zůstává měření tloušťky vrstvy při pozorování pod mikroskopem.

■ NEDESTRUKTIVNÍ A DESTRUKTIVNÍ METODY MĚŘENÍ

            Metody měření tloušťky vrstev dělíme na nedestruktivní a destruktivní. U metod nedestruktivní nedochází k poškození pozorovaného materiálu, zatímco u metod destruktivních je materiál poškozen či úplně zničen.

            Nedestruktivní metody měření tloušťky vrstev zahrnují např. měření magnetickou indukcí, ultrazvukem, atp. Těmito metodami sice změříme tloušťku vrstvy, nanesené na původní materiál, nevýhodou však je, že nezjistíme informace o poréznosti laku či prasklinkách, a navíc pokud jsme pro povrchovou úpravu původního materiálu použili více vrstev laku či pokovení, nemáme jistotu, kolika vrstev se ve skutečnosti měření týkalo, takže naměřené údaje v takovém případě nejsou průkazné.

            Destruktivní metody stále zůstávají nejpřesnějším způsobem, jak změřit tloušťku nanesené vrstvy. Při použití této metody je nezbytné zkoumaný materiál příčně rozříznout a následně zalít do vhodného média, např. Dentacrylu. Tak si zajistíme kvalitní vzorek, který lze pozorovat pod mikroskopem. Díky tomu máme možnost přesně změřit jednotlivě nanesené vrstvy a sledovat rovněž poréznost, přítomnost trhlin, prasklin, bublin a dalších nežádoucích objektů. V dnešní době se převážně používají vícevrstvé laky s podkladovou vrstvou a přesné určení tloušťky jednotlivých vrstev je možné jedině destruktivní metodou. Tato metoda se  také jako jediná užívá při znaleckých posudcích.

■ PŘÍPRAVA VZORKU

            Samotná příprava vzorku pro pozorování a měření jednotlivých vrstev je nejdůležitější z celého procesu. Materiál, který budeme pozorovat, je třeba nejprve příčně rozříznout tak, abychom viděli všechny potřebné vrstvy. Získaný vzorek pak většinou zaléváme do média (Dentacryl, pryskyřice atd.) a následně vyleštíme do rovné plochy. Pečlivá příprava je velmi důležitá, protože pozorovaný vzorek, který by nebyl hladce vyleštěn, nebude možno přesně měřit.

            Připravený vzorek vkládáme na pracovní stůl inverzního metalografického mikroskopu vyleštěnou stranou dolů. Se sadou určenou ke kalibraci a měření z mikroskopů si nejprve metalografický mikroskop kalibrujeme a pak již můžeme pozorovat a odměřovat jednotlivé vrstvy připraveného vzorku s přesností 10um. Jednotlivé vrstvy pohodlně sledujeme po celé délce připraveného vzorku díky plynulému pohybu pracovního stolku v osách X/Y.

■ INVERZNÍ METALOGRAFICKÝ MIKROSKOP

            Dokonale jasný a ostrý obraz je samozřejmě dán vybavením mikroskopu. Jedním z přístrojů, který zcela splňuje nejvyšší nároky na podobné aplikace, je metalografický mikroskop ARSENAL 5013i-T. Jedná se o profesionální metalografický mikroskop s inverzním stolkem, vybavený pěti planachromatickými objektivy, korigovanými na nekonečno. Objektivy jsou osazeny speciální optikou, určenou pro pozorování bez krycího skla, tedy právě pro pozorování mikrostruktury kovů, slitin a dalších neprůhledných předmětů. Mikroskop je vybaven zabudovaným osvětlením, které zaručuje dokonalé osvětlení i při velkých zvětšeních díky 50W výkonu, a světlo je vedeno přes objektiv, takže osvítí i metalografický vzorek, který je neprůhledný.

■ DOKUMENTACE - DIGITÁLNÍ KAMERA NEBO DIGITÁLNÍ FOTOAPARÁT?

            Pro pořízení dokumentace z pozorování můžeme použít digitální kameru nebo digitální fotoaparát. Podstatně pohodlnější je práce s digitální kamerou, kde stačí nastavit jas, kontrast, teplotu a sytost barev a veškeré změny, které jste provedli, vidíte eště před jejich uložením ve velkém náhledu na celou obrazovku PC nebo notebooku, velmi rychle tak získáte optimální obraz. Velký on-line obraz je neporazitelnou výhodou digitální kamery i pro konzultaci s kolegy. Případný zjištěný problém můžete okamžitě zdokumentovat pouhým kliknutím myši. Digitální kamery jsou k dispozici v různých rozlišeních, od 350 kilopixelů až po 5 Megapixelů. Pro běžné použití jsou dostačující rozlišení 1,3 Mpix. nebo 3 Mpix, zatímco kamera s rozlišením 350 kPix. je vhodná jen pro on-line náhled, nikoliv pro dokumentaci.

            Použití digitálního fotoaparátu je mnohem složitější, protože na digitálním fotoaparátu je nutné nastavit mnoho parametrů. Kvalitní digitální fotografie se proto neobejdou bez značné zkušenosti s fotografováním a přizpůsobením nastavených parametrů na digitálním fotoaparátu danému konkrétnímu vzorku. Kromě toho náhled fotografovaného předmětu na displeji digitálního fotoaparátu je tak malý, že je velmi složité zjistit, zda jsou parametry optimálně nastaveny. Tento problém lze částečně vyřešit použitím fotoaparátu, který je vybaven softwarem pro fotografování z PC. K tomu slouží malé náhledové okno, kde lze také, podobně jako u digitální kamery, provádět úpravy nastavení a změny jsou ihned vidět, ještě před jejich uložením. Přestože tímto způsobem se nastavení fotoaparátu výrazně zjednoduší, toto malé náhledové okno se stále nedá srovnávat s náhledem přes celou obrazovku, který máte k dispozici u digitální kamery. Navíc digitálních fotoaparátů, vybavených takovým softwarem, je velmi málo (např. Canon G10, který se však již nedodává). Výhodou digitálního fotoaparátu oproti digitální kameře je naopak jeho univerzální použití i bez spojení s mikroskopem - zatímco digitální kameru můžete použít jen s mikroskopem, digitální fotoaparát můžeme použít kdekoliv i kdykoliv, v práci i v soukromí. Navíc maximální rozlišení fotografií u digitálního fotoaparátu je vyšší než u digitální kamery. A konečně, pokud nemáte počítač k dispozici na místě, kde se vzorky připravují a dokumentují, je digitální fotoaparát jedinou možností (digitální kameru nelze bez počítače použít).

■ ATLAS - PROFESIONÁLNÍ SOFTWARE PRO MĚŘENÍ

            Pro profesionální měření a dokumentaci je určen software Atlas, který umožňuje i měření v on-line náhledu. Samozřejmostí je možnost vkládání popisků, měrek, šipek, různých rastrů atd. přímo do obrázku.

            Sestavy pro pozorování a měření materiálů a vrstev, nanesených při povrchových úpravách Vám navrhne a dodá společnost ARSENAL, www.arsenal.cz.