Sikel kiest voor een zinklaag met uitstraling...

De zinklaagdiktemeting bij elektrogalvanisatie

Bij Sikel worden corrosiegevoelige stalen platen voor de automobielindustrie voorzien van een flinterdun laagje zink. Sikel dankt haar bestaan aan de steeds langere garantie tegen roest die autofabrikanten aan hun klanten bieden. Staal is immers bijzonder gevoelig voor de natuurelementen. Als automerken tegenwoordig 10 jaar roestgarantie geven, betekent dit dat hun producten bijzonder goed tegen roest beschermd zijn. Vandaar dat staalfabrikanten hun product, koudgewalst zacht staal op rollen, een speciale behandeling laten ondergaan alvorens er onderdelen voor koetswerken uit worden geperst.

Die behandeling wordt verzinken of galvanisatie genoemd. Bij Sikel gebeurt dit verzinken niet via een onderdompeling in een bad met gesmolten zink, maar worden grote hoeveelheden elektrische stroom gebruikt. In praktijk betekent dit dat de staalplaat tussen twee anoden wordt geleid, met een snelheid van 190 meter per minuut, en het zinklaagje elektrolytisch wordt aangebracht. Die zinklaag is gemiddeld 7 micron (duizendste millimeter) dun en kan zelfs variëren naargelang de specifieke behoeften van de klant. Door het principe van elektrolyse kan de zinklaag perfect aangepast worden. Op vraag van de klant kan het staal ook éénzijdig verzinkt worden. Het verzinkproces verloopt volledig automatisch en computergestuurd.



Zinklaagdiktemeting

In de productielijn van Sikel staat een diktemeter opgesteld. Dit toestel zorgt voor een snelle en nauwkeurige meting van de laagdikte van zink of zink/nikkel coating op de staalplaat. Dit gebeurt online, tijdens het productieproces, zonder contact te maken met de staalplaat en met een hoge betrouwbaarheid en nauwkeurigheid.



Meetprincipe: X-straal fluorescentie (XRF)

Wanneer een X-straal  metaal bestraalt, zenden de elementen van dit metaal op hun beurt energetische straling uit. Dit is het foto-elektrische effect. De opgewekte energie heeft per chemisch element een andere waarde. Dit fenomeen, gekend als X-straal fluorescentie, wordt gebruikt voor het meten van laagdiktes.



Opwekken van XRF-straling door foto-elektrisch effect


Toepassing

Bij Sikel gebruiken wij deze fluorescentietechniek voor het meten van (1) de totale dikte van de coatinglaag (grootteorde 0,005 mm) en (2) de samenstelling van de coatinglaag.

Volgens de eerste toepassing willen wij de dikte kennen van de zinklaag, aangebracht op een stalen plaat. Het substraat (de staalplaat) bestaat uit 1 element, Fe, met daarop een coating uit een ander element, Zn.


Een X-straal met een energieniveau I resulteert in een fluorescentiestraal met energieniveau IZn en IS.


Dat komt overeen met de fluorescentie-energieniveaus van respectievelijk zink en ijzer.
De waarde van IS verzwakt als de laagdikte van de coating stijgt.

Dit meetprincipe wordt vooral aangewend voor zeer dunne be-kledingen (minder dan 0,010 mm).

IZn stijgt als de laagdikte van de coating stijgt en wordt gebruikt voor het meten van een dikkere laagdikte van zink op staalplaat. Een laagdiktemeter bestaat dus uit:


  • een bron van X-stralen of gamma-stralen.
  • detectoren voor het meten van de energieniveaus IZn en IS.



Uitvoering

Vlak na het elektrolytische verzinkproces passeert de beklede staalplaat de laagdiktemeter. Twee meetkoppen scannen zowel boven- als onderkant van de staalplaat.
De meetgegevens worden opgestuurd naar een procescomputer die een beeld vormt van de dikte en de samenstelling van de coating in de breedte- en lengterichting van de staalplaat.
De meting wordt ook gebruikt om het elektrolytische verzinkproces zelf bij te sturen.


Integratie van de laagdiktemeter in het productieproces


Configuratie
> Klik hier om de configuratie te bekijken.