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更新時間：2025-10-22 
瀏覽次數(shù)：90核心功能： 測量電鍍層或涂層在沉積過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
內(nèi)應(yīng)力的來源與影響：
在電鍍或涂覆過程中，由于鍍層金屬與基體金屬的晶體結(jié)構(gòu)不匹配、氫氣的滲入、添加劑的作用、工藝參數(shù)（如溫度、電流密度）不當?shù)仍?，鍍層?nèi)部會積聚應(yīng)力。這種應(yīng)力分為兩種：
張應(yīng)力： 鍍層有收縮的趨勢，可能導(dǎo)致鍍層表面產(chǎn)生微裂紋。
壓應(yīng)力： 鍍層有膨脹的趨勢，可能導(dǎo)致鍍層起泡、翹起或剝落。
內(nèi)應(yīng)力過大的危害：
降低結(jié)合力： 導(dǎo)致鍍層從基體上剝落。
產(chǎn)生裂紋： 影響產(chǎn)品的耐腐蝕性、密封性和外觀。
引起氫脆： 對于高強度鋼，張應(yīng)力會加劇氫脆風(fēng)險，導(dǎo)致零件脆斷。
影響尺寸精度： 對于精密零件，應(yīng)力會使零件發(fā)生微變形。
因此，使用山本螺旋式應(yīng)力測試儀來監(jiān)控和優(yōu)化電鍍工藝，對于保證產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。
山本應(yīng)力儀的設(shè)計非常巧妙，它基于懸臂梁的彎曲原理。
儀器結(jié)構(gòu)： 核心部件是一個長條形的螺旋狀不銹鋼薄片。它的一端被固定，另一端可以自由移動。
測試過程：
準備： 將螺旋片的一面進行嚴格的絕緣處理（通常是涂覆一層惰性、絕緣的涂料）。
電鍍： 將螺旋片作為陰極（工件）放入待測的電鍍液中，只在未絕緣的一面上進行電鍍。
應(yīng)力產(chǎn)生： 隨著鍍層的沉積，如果鍍層內(nèi)部存在張應(yīng)力，它會試圖收縮，從而拉動螺旋片，使其收緊（像被擰緊的發(fā)條）。
相反，如果存在壓應(yīng)力，鍍層會試圖膨脹，推動螺旋片使其放松（像被反向擰松）。
測量與讀數(shù)：
螺旋片自由端連接著一個指針和刻度盤（或通過數(shù)字傳感器）。
螺旋片的收緊或放松會帶動指針轉(zhuǎn)動。
通過讀取指針在刻度盤上轉(zhuǎn)動的格數(shù)，就可以計算出鍍層內(nèi)應(yīng)力的大小和類型。
一臺典型的山本螺旋式應(yīng)力測試儀通常包括：
螺旋管（應(yīng)力片）： 核心消耗品，由特定型號和厚度的不銹鋼制成，表面有一面是絕緣的。
主體與固定裝置： 用于牢固地固定螺旋管的一端。
指針與刻度盤： 機械式型號用于直接讀取偏轉(zhuǎn)格數(shù)。
數(shù)字顯示單元（現(xiàn)代型號）： 通過傳感器將螺旋管的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，直接顯示應(yīng)力值，精度更高，數(shù)據(jù)更易處理。
配套工具： 用于安裝和拆卸螺旋管。
安裝螺旋管： 將新的螺旋管小心地安裝到儀器主體上，確保固定端鎖緊。
歸零： 調(diào)整指針或進行電子清零，使初始讀數(shù)為零。
電鍍： 將安裝好的儀器（僅螺旋管部分）浸入待測的電鍍槽中，按照實際的電鍍工藝進行電鍍（相同的電流密度、溫度、時間等）。
讀數(shù)： 在電鍍過程中或電鍍結(jié)束后，讀取指針的偏轉(zhuǎn)格數(shù)（或數(shù)字顯示值）。
指針向“收緊"方向轉(zhuǎn)動 → 張應(yīng)力
指針向“放松"方向轉(zhuǎn)動 → 壓應(yīng)力
計算： 根據(jù)偏轉(zhuǎn)格數(shù)、鍍層厚度、電流效率以及儀器和螺旋管固有的校準系數(shù)，通過公式計算出內(nèi)應(yīng)力值。單位通常是 MPa 或 psi。
直觀可靠： 原理簡單，結(jié)果直觀，能夠清晰地區(qū)分張應(yīng)力和壓應(yīng)力。
靈敏度高： 螺旋式設(shè)計將微小的應(yīng)力放大為明顯的機械轉(zhuǎn)動，易于觀測。
適用性廣： 可用于多種電鍍工藝的測試，如鍍鎳、鍍鉻、鍍鋅、鍍銅、鍍金、鍍銀等。
性價比高： 相對于X射線衍射等高級應(yīng)力分析設(shè)備，其成本低廉，非常適合生產(chǎn)現(xiàn)場和實驗室的日常監(jiān)控。
標準化： 該方法是行業(yè)內(nèi)公的認的標準測試方法之一（如符合ASTM等相關(guān)標準）。
定性/半定量： 雖然可以計算數(shù)值，但其精度通常不如X射線衍射法等絕對測量方法，更適用于工藝對比和趨勢監(jiān)控。
依賴校準系數(shù)： 結(jié)果的準確性高度依賴于螺旋管的校準系數(shù)，而該系數(shù)會因批次、使用磨損而變化。
操作技巧： 螺旋管的安裝、絕緣層的完整性、電鍍時的懸掛位置等都會影響結(jié)果，需要操作人員經(jīng)驗。
非實時動態(tài)： 傳統(tǒng)機械式型號難以實現(xiàn)高頻率的實時數(shù)據(jù)采集（現(xiàn)代數(shù)字型號已改善此問題）。
電鍍添加劑研發(fā)與評估： 評估不同添加劑對應(yīng)力的影響，篩選出能產(chǎn)生低應(yīng)力或理想應(yīng)力（如壓應(yīng)力）的添加劑。
電鍍工藝優(yōu)化： 確定最佳的電流密度、溫度、pH值等工藝參數(shù)，以降低內(nèi)應(yīng)力。
生產(chǎn)質(zhì)量控制： 定期監(jiān)控電鍍槽液的應(yīng)力狀況，及時發(fā)現(xiàn)槽液老化或污染問題。
故障分析： 當產(chǎn)品出現(xiàn)鍍層開裂、起泡等問題時，用于分析是否為內(nèi)應(yīng)力所致。
YAMAMOTO-MS 山本鍍金螺旋式應(yīng)力測試儀 是一款經(jīng)受了時間考驗的經(jīng)典工業(yè)檢測工具。它以其巧妙的設(shè)計、可靠的性能和相對低廉的成本，成為了電鍍行業(yè)監(jiān)控和控制鍍層內(nèi)應(yīng)力的“標尺"。盡管存在一些局限性，但它仍然是工藝開發(fā)、質(zhì)量控制和故障排查中不的可的或的缺的重要設(shè)備。
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