Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR DETERMINING THE INTEGRITY OF A COATING ON A ROLLED METAL SHEET DURING DEFORMATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/044195
Kind Code:
A1
Abstract:
The proposed device for determining the integrity of a coating on a rolled metal sheet during deformation comprises a deformation unit, a measuring instrument, and an electrolytic cell made of a dielectric material and having an electrode disposed in the lower part thereof, said electrode being made of a material that is not passivated in the electrically conductive liquid used and being connected by an electrically conductive element to an instrument for measuring current, the device further comprising a contact element made of an elastomeric corrosion-resistant material, and a system for filling the electrolytic cell with an electrically conductive liquid. The electrolytic cell is mounted on a lifting mechanism, and the system for filling the electrolytic cell is provided with an instrument for automatically regulating the electrically conductive liquid in the electrolytic cell, said cell being connected to a vertical guide so as to be capable of movement therealong and being spring-loaded relative to a supporting plate of the lifting mechanism in a direction toward the deformation unit, which is mounted above the lifting mechanism. The electrically conductive element connected to the electrode is disposed in coaxial openings in the bottom of a cylindrical cup and in the supporting plate of the lifting mechanism, and the electrolytic cell is in the form of a cylindrical vessel with an elastic element in the form of a cylindrical spring.

Inventors:
MINIGALIEV, Denis Rifovich (mikr. Novy, 16 kv. 39,Moskovskaya obl., Sergievo-Posadsky rayo, s. Shemetovo 5, 141335, RU)
Application Number:
RU2016/000597
Publication Date:
March 08, 2018
Filing Date:
September 01, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MINIGALIEV, Denis Rifovich (mikr. Novy, 16 kv. 39,Moskovskaya obl., Sergievo-Posadsky rayo, s. Shemetovo 5, 141335, RU)
International Classes:
G01N3/28; G01N27/00
Foreign References:
SU351120A1
SU374504A11973-03-20
SU1086380A11984-04-15
JPS6338136A1988-02-18
Attorney, Agent or Firm:
ООО "MEZHDUNARODNY INSTITUT PROMYSHLENNOI SOBSTVENNOSTI" (Nahimovsky prospekt, d. 32 office 607,Mosco, 8 ., 117218, RU)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для определения сплошности покрытия на листовом металлическом прокате при его деформации, содержащее узел деформации, измерительный прибор и электролитическую ячейку, изготовленную из диэлектрического материала, в нижней части которой расположен электрод, выполненный из материала, не пассивируемого в применяемой электропроводной жидкости, и соединенный электропроводным элементом с прибором контроля тока, контактный элемент, выполненный из эластомерного коррозионностоикого материала, систему заполнения электролитической ячейки электропроводной жидкостью, отличающееся тем, что электролитическая ячейка установлена на лифтовом механизме, а система её заполнения снабжена прибором автоматического регулирования электропроводной жидкости в электролитической ячейке, которая соединена с вертикальной направляющей с возможностью перемещения вдоль неё и подпружинена относительно опорной плиты лифтового механизма в направлении к узлу деформации, установленному над лифтовым механизмом, причём подключённый к электроду электропроводной элемент размещён в соосных отверстиях, выполненных в дне цилиндрического стакана и опорной плите лифтового механизма, а электролитическая ячейка изготовлена в виде цилиндрического сосуда с пружинящим элементом в виде цилиндрической пружины.

Description:
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЛОШНОСТИ ПОКРЫТИЯ НА ЛИСТОВОМ МЕТАЛЛИЧЕСКОМ ПРОКАТЕ ПРИ ЕГО ДЕФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области физико-химического анализа и может быть использовано для определения сплошности диэлектрических или металлических покрытий на полосовом металлическом прокате (например, стальном) при выполнении деформации образцов с покрытиями, преимущественно при испытании на прочность диэлектрических (например, полимерных) покрытий и при испытании на пластичность металлических покрытий методом выдавливания по Эриксену листов и лент с указанными покрытиями.

Известно устройство «Детектор микроотверстий Elcometer 270/4» для определения сплошности диэлектрических (полимерных) покрытий толщиной до 500 мкм, нанесенных на проводящее основание, включающее датчик, на конце которого находится губчатый материал различной конфигурации, смоченный в проводящей жидкости, сигнальный кабель, встроенный или внешний источник тока. Устройство предусматривает модели в вариантах с одним, двумя или тремя значениями напряжений (9 В, 67,5 В и 90 В) в зависимости от толщины покрытия [1].

К недостаткам такого устройства относятся, во-первых, невозможность его использования для определения сплошности покрытия в процессе выполнения деформации образца, например, при выдавливания лунки в образце по Эриксену; во-вторых, наличие внешнего или встроенного источника питания, который необходимо менять в зависимости от толщины покрытия; в-третьих, частое (в условиях производства проката с полимерным покрытием) применение датчика, оборудованного губчатым материалом, приводит к его загрязнению и износу, что требует дополнительных трудозатрат на профилактические работы и уменьшает срок его эксплуатации; в-четвёртых, после каждого перерыва в работе губчатый материал необходимо промывать и смачивать жидкостью заново, что увеличивает трудоёмкость использования данного устройства; в-пятых, загрязнение и износ губчатого материала увеличивают электрическое сопротивление датчика прибора и требуют повышения напряжения, для чего необходим внешний источник питания с регулируемым напряжением, чем усложняется процесс измерения.

Наиболее близким к заявляемому устройству, принятым за прототип, является устройство по патенту РФ N22532592 для определения сплошности полимерного покрытия, включающее рабочий элемент с электропроводной жидкостью и прибор контроля тока. Рабочий элемент выполнен в виде электролитической ячейки, изготовленной из диэлектрического материала, в нижней части которой расположен электрод, выведенный нижним концом наружу и выполненный из материала, не пассивирующегося в применяемой электропроводной жидкости, а верхняя часть имеет контактный элемент, выполненный из пластичного коррозионностойкого материала, при этом электролитическая ячейка снабжена системой ее заполнения электропроводной жидкостью с поддержанием уровня выпуклого мениска на поверхности электропроводной жидкости в контактном элементе и нижним концом электрода контактирует с электропроводным элементом, соединённым с прибором контроля тока. Кроме того, электрод может быть выполнен из графита, контактный элемент может быть выполнен из резины, а электропроводный элемент, для удобства проведения испытаний, выполнен в форме металлического стакана, в который вставлена электролитическая ячейка.

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет определять прочность диэлектрического (например, полимерного) покрытия в процессе непрерывной деформации образца с диэлектрическим покрытием и позволяет выявлять только сквозные дефекты (поры или трещины) в диэлектрическом покрытии, которые уже имеются, так как для появления электрического тока необходимо, чтобы сквозные дефекты (поры, трещины) уже были изначально в испытуемом диэлектрическом покрытии. То есть, сквозные дефекты должны быть в наличии либо сразу после нанесения диэлектрического (например, полимерного) покрытия на металлическую (стальную) основу, что будет говорить об отсутствии сплошности в испытуемом диэлектрическом (например, полимерном) покрытии исходного (без деформации) образца, либо эти дефекты должны возникнуть в изначально сплошном диэлектрическом (например, полимерном) покрытии после выполнения деформации металлического образца с испытуемым диэлектрическим (например, полимерным) покрытием. В последнем случае определение прочности испытуемого диэлектрического (например, полимерного) покрытия становится весьма трудоёмким процессом, так как требует многократно повторять цикл, состоящий из последовательно выполняемых на разных устройствах двух операций: операции деформации образца с испытуемым диэлектрическим (например, полимерным) покрытием и операции проверки сплошности испытуемого диэлектрического (например, полимерного) покрытия. При этом для увеличения точности определения сплошности испытуемого диэлектрического (например, полимерного) покрытия в каждом вышеуказанном цикле величина деформации образца с испытуемым, диэлектрическим (например, полимерным) покрытием должна быть как можно меньше, а это приводит к увеличению трудоёмкости процесса определения сплошности испытуемого диэлектрического (например, полимерного) покрытия, так как чем меньше величина деформации каждого цикла, тем больше необходимо выполнить этих циклов. Для исключения многократно повторяемых вышеуказанных циклов необходимо при определении прочности диэлектрического (например, полимерного) покрытия две последовательно выполняемые на разных устройствах операции (деформации образца с диэлектрическим покрытием и контроля диэлектрического покрытия) заменить одной новой операцией с совмещёнными во времени (одновременно выполняемыми) функциями непрерывной деформации металлического (например, стального) образца и контроля сплошности нанесённого на него диэлектрического (например, полимерного) покрытия, причём эта новая операция должна выполняться в одном устройстве. Это позволило бы при выполнении непрерывного процесса деформации образца с испытуемым диэлектрическим покрытием обеспечить непрерывную фиксацию (запись) как величины непрерывно возрастающей производимой деформации образца с испытуемым диэлектрическим покрытием, так и момента образования сквозных дефектов (трещин, пор) в испытуемом диэлектрическом покрытии. Однако устройство- прототип не позволяет проводить определение сплошности диэлектрических покрытий в процессе их непрерывной деформации вместе с металлической основой, например, при выдавливания лунки по Эриксену. При этом не только в диэлектрических (например, полимерных) покрытиях, но и в металлических катодных (например, медных, никелевых, алюминиевых, серебряных . и др.) покрытиях, нанесённых на металлическую основу (например, на сталь), с одновременной фиксацией (записью) графиков как величины непрерывно производимой возрастающей деформации образца с покрытием, так и момента нарушения сплошности диэлектрического или металлического катодного покрытия в процессе деформации исследуемого образца, то есть в момент образования в диэлектрическом или металлическом покрытии сквозных дефектов (пор, трещин) до металлической (например, стальной) основы, на которую нанесено испытуемое покрытие. По этой причине устройством-прототипом невозможно быстро и с малой трудоёмкостью (с небольшими затратами времени) с высокой степенью точности определить прочность диэлектрических покрытий на металлической (например, стальной) основе. Кроме того, оно не позволяет определить пластичность металлических покрытий на металлической основе, так как в последнем случае в нём при соприкосновении металлического катодного покрытия с электропроводным раствором электролитической ячейки сразу будет возникать ток, не позволяющий достоверно (без предварительных исследований) судить о наличии или отсутствии дефектов (трещин, пор) в испытуемом металлическом катодном покрытии на металлической (например, стальной) основе.

Целью предлагаемого технического решения является обеспечение возможности определения прочности беспористых диэлектрических (например, полимерных) покрытий и пластичности беспористых катодных металлических (например, медных, никелевых, алюминиевых, серебряных и др.) покрытий на листовом металлическом (например, стальном) прокате в процессе выполнения непрерывной деформации, например, при выдавливании лунки по Эриксену исследуемых образцов с указанными испытуемыми покрытиями без применения внешнего источника напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения сплошности покрытия на листовом металлическом прокате при его деформации, содержащем измерительный прибор и электролитическую ячейку, изготовленную из диэлектрического материала, в нижней части которой расположен электрод, выполненный из материала, не пассивируемого применяемой электропроводной жидкостью, а в верхней части расположен контактный элемент, выполненный из эластомерного коррозионно-стойкого материала, причём электролитическая ячейка снабжена автоматической системой ее заполнения, дополнительно к этому устройство снабжено лифтовым механизмом и узлом деформации (например, прибором для выдавливания лунки по Эриксену), размещённым над лифтовым механизмом, который соединён с узлом деформации с возможностью вертикального перемещения относительно узла деформации, при этом на лифтовом механизме закреплена вертикальная направляющая, а электролитическая ячейка соединена с ней с возможностью перемещения вдоль неё и подпружинена относительно опорной плиты лифтового механизма в направлении к узлу деформации, причём к электроду присоединён проводник, который подключён к измерительному прибору.

С целью упрощения конструкции заявляемого устройства вертикальная направляющая может быть изготовлена в виде цилиндрического стакана, который закреплён на лифтовом механизме, а проводник, присоединённый к электроду, размещён в соосных отверстиях, выполненных соосно с электродом в дне цилиндрического стакана и в опорной плите лифтового механизма, при этом электролитическая ячейка может быть выполнена в виде цилиндрического сосуда и вместе с пружинящим элементом установлена с возможностью вертикального перемещения в цилиндрическом стакане, в боковой стенке которого выполнена продольная прорезь, в которой размещён фиксатор, присоединённый к боковой стенке корпуса электролитической ячейки.

На фиг.1 приведена схема устройства для определения сплошности покрытия на листовом прокате при его деформации.

Устройство для определения сплошности покрытия на листовом металлическом прокате при его деформации содержит измерительный прибор 1 , электролитическую ячейку 2, изготовленную из диэлектрического материала в виде цилиндрического сосуда, в нижнюю часть которого (представляющей собой дно цилиндрического сосуда) герметично вмонтирован электрод 3, выполненный из материала, не пассивируемого применяемой электропроводной жидкостью, например из графита, а в верхней части закреплён контактный элемент 4, выполненный в виде воронки из эластомерного коррозионностойкого материала, например из резины. При этом герметично вмонтированный в дно электролитической ячейки 2 электрод 3 нижним концом выступает наружу, а верхним концом выступает внутрь электролитической ячейки 2. Электролитическая ячейка 2 снабжена системой её заполнения и автоматического поддержания уровня электропроводной жидкости 5 в электролитической ячейке 2. Устройство снабжено подъёмным лифтовым механизмом с опорной плитой 6, электромеханическим приводом 34 и вертикальной стойкой 33 и размещённым над ним узлом деформации, содержащим корпус 7, соединённый с матрицей 8, в которой выполнено круглое отверстие 9 для выдавливания лунки в исследуемом образце 10, при этом в корпусе 7 выполнено продольное прямоугольное отверстие 12 для размещения в нём исследуемого образца 10 над отверстием 9 в матрице 8. Матрица 8 с корпусом 7 жёстко закреплёна на плите 1 1. Узел деформации содержит также завинченную в корпус 7 гайку 13, служащую для прижима исследуемого образца 10 к матрице 8, пуансон 14, на нижнем конце которого закреплён с возможностью вращения шарик 15 для выдавливания лунки в исследуемом образце 10. Пуансон 14 завинчен в гайку 13 с возможностью его стопорения относительно гайки 13 защелкой 16, подпружиненной пружиной 17. При этом защёлка 16 выполнена в виде штифта, запрессованного в стопорное кольцо 18, установленное на прижимной гайке 13 с возможностью поперечного перемещения. В пуансоне 14 выполнено глухое отверстие 19 с возможностью размещения в нём конца защёлки 16 под действием пружины 17. На верхнем конце пуансона 14 при помощи штифта 20 жестко закреплён за втулочную часть лимб 21 с разметкой величины деформации, выполненной в виде выступающих наружу штырьков 22, равномерно запрессованных по окружности лимба 21 в боковую его цилиндрическую поверхность с' обеспечением величины деформации исследуемого образца 10 с шагом 0,1 мм. На втулочную часть лимба 21 установлена шестерня 23 с возможностью вращения относительно лимба 21. Шестерня 23 находится в зацеплении с шестерней 24 привода 25, закреплённого на плите 11. В Лимбе 21 выполнены отверстия 26, а в шестерне 23 выполнены отверстия 27 с возможностью их соосного совмещения. Это позволяет в случае жёсткой фиксации лимба 21 с шестерней 23 при помощи фиксатора 28, вставленного в соосно совмещённые отверстия 26 и 27 (как это показано на чертеже), проводить испытания в автоматическом режиме при помощи включённого привода 25, а в случае свободного вращения лимба 21 и шестерни 23 относительно друг друга, что обеспечивается при извлечённом (на чертеже не показано) фиксаторе 28, проводить испытания в ручном режиме. При работе с устройством ' в ручном режиме вращение пуансона 14 осуществляют накидным рычагом 29 (на чертеже показано штрихпунктирными тонкими линиями). Устройство содержит микропереключатель 30, закреплённый на кронштейне 31 , который с помощью пружины 32 постоянно прижат к лимбу 21 , что обеспечивает постоянство положения микропереключателя 30 относительно лимба 21 и возможность взаимодействия его кнопки срабатывания с запрессованными по окружности лимба 21 выступающими штырьками 22 при вращении лимба 21 вместе с пуансоном 14 во время выполнении деформации в исследуемом образце 10. Опорная плита 6 с возможностью вертикального перемещения относительно узла деформации с матрицей 8 закреплёна на вертикальной стойке 33, которая жёстко присоединена снизу к плите 1 1 , при этом перемещение опорной плиты 6 вдоль вертикальной стойки 33 обеспечивает привод 34 лифтового механизма. Электролитическая ячейка 2 с возможность вертикального перемещения закреплена при помощи винта 35 в вертикальной направляющей, которая выполнена в виде цилиндрического металлического (может быть выполнен из диэлектрического материала) направляющего стакана 36, жёстко закреплённого разъёмным соединением на подъёмном столике 6. Винт 35 через вертикальную прорезь 37, выполненную в боковой стенке направляющего стакана 36, завинчен в боковую стенку электролитической ячейки 2, выполненной в виде цилиндрического сосуда, размещённого внутри направляющего стакана 36 с возможностью вертикального перемещения. В направляющем стакане 36 размещена цилиндрическая пружина 38, на которую опирается внутри стакана 36 электролитическая ячейка 2, при этом выступающий наружу из дна электролитической ячейки 2 нижний конец электрода 3 размещён соосно внутри цилиндрической пружины 38, а цилиндрический сосуд электролитической ячейки 2 размещён в направляющем стакане 36 с минимальным зазором (возможно размещение по скользящей посадке). К нижнему концу электрода 3 присоединён (возможен вариант с разъёмным соединением, например винтовым, на чертеже не показано) проводник 39, подсоединённый к положительному полюсу измерительного прибора 1 , к отрицательному полюсу которого подсоединён исследуемый образец 10 проводником 40. Электролитическая ячейка 2 вместе с электродом 3 и контактным элементом 4, а также вместе с направляющим стаканом 36 размещены на подъёмном столике 6 соосно с круглым отверстием 9 в матрице 8 и шариком 15 пуансона 14 с возможностью контактирования верхнего края контактного элемента 4 электролитической ячейки 2 с нижней поверхностью исследуемого образца 10, прижатого сверху к матрице 8 прижимной гайкой 13. В качестве измерительного прибора 1 может быть использован, например, светолучевой многоканальный осциллограф, в котором для работы заявленного устройства задействованы два измерительных канала, один из которых использован для контроля тока в электролитической ячейке 2, а другой для измерения величины непрерывно производимой деформации исследуемого образца 10. При этом, как об этом упомянуто выше, в канале измерительного прибора 1 (например, светолучевого многоканального осциллографа), используемого для контроля тока в электролитической ячейке 2, отрицательный полюс подсоединён проводником 40 к электропроводной основе исследуемого образца 10, а положительный полюс присоединён проводником 39 к электроду 3. Для обеспечения возможности измерения величины непрерывно производимой деформации исследуемого образца 10 использован источник питания 41 , в качестве которого может быть применён любой из известных низковольтных источников постоянного тока слабой мощности, обеспечивающий величину тока в миллиамперметрах или долях миллиамперметра, необходимую для любого гальванометра, входящего в комплект гальванометров используемого измерительного прибора (например, светолучевого многоканального осциллографа) или специально для этого приобретённого. Источник питания 41 подключён проводниками 42 и 43 к каналу измерительного прибора 1 для измерения величины непрерывно производимой деформации исследуемого образца 10 через микропереключатель 30. Проводник 39 свободно проходит сквозь соосные отверстия 44 и 45, которые выполнены соосно электроду 3 соответственно в цилиндрическом направляющем стакане 36 и подъемном столике 6.

Устройство для определения сплошности покрытия на листовом прокате при его деформации может быть использовано следующим образом.

Металлический (например, стальной) исследуемый образец 10, имеющий диэлектрическое или металлическое катодное покрытие, с верхней стороны смазывают тонким слоем графитовой смазки УССА по ГОСТ 3333- 80, вставляют в прямоугольное отверстие 12 корпуса 7 и укладывают испытуемым- покрытием вниз на матрицу 8 над отверстием 9 под прижимной гайкой 13 с завинченным пуансоном 14 и шариком 15. При снятом фиксаторе 28 вращением вручную накидного рычага 29 (при одновременном предотвращении вращения прижимной гайки 13 придерживанием вручную за стопорное кольцо 18) поворачивают пуансон 14 до соосного совпадения подпружиненной защёлки 16 и глухого отверстия 19, при котором защёлка 16 под действием пружины 17 автоматически заглубляется в глухое отверстие 19, при этом прижимная гайка 13 оказывается жёстко зафиксированной на пуансоне 14 защёлкой 16, утопленной концом в глухое отверстие 19 (на чертеже не показано). Затем пуансон 14 и прижимную гайку 13 совместно вращают вручную накидным рычагом 29 до прижатия с большим усилием исследуемого образца 10 к матрице 8, после чего накидной рычаг 29 убирают. Электролитическую ячейку 2 устанавливают на пружинящий элемент (цилиндрическую пружину) 37 в цилиндрический направляющий стакан 36, жёстко закрепленный на лифтовом механизме 6, и с помощью винта 35 через продольную прорезь 37 закрепляют в цилиндрическом направляющем стакане 36 с возможность вертикального перемещения. С помощью системы 5 электропроводная жидкость (электролит) подаётся в электролитическую ячейку 2, например, в виде водного раствора аммония роданистого концентрацией 20-100 г/л, до появления в резиновом контактном элементе 4, выполненном в виде воронки, выступающего выпуклого мениска. При этом уровень жидкости контролируется уровнемером (на фиг.1 условно не показан). Затем включают привод 34 лифтового механизма 6 и электролитическую ячейку 2 перемещают вверх до прижатия верхнего края эластомерного контактного элемента 4 к поверхности испытуемого покрытия исследуемого образца 10 с усилием, обеспечивающим герметичное соединение контактного элемента. 4 с испытуемым покрытием исследуемого образца 10. Система 5 обеспечивает необходимый уровень электролита по отношению к поверхности испытуемого покрытия, с которой происходит соприкосновение электролита (электропроводной жидкости) в контактном элементе 4, что улучшает условия смачивания поверхности испытуемого покрытия электролитом и проникновения его в сквозные дефекты (поры, трещины), возникающие в испытуемом покрытии при выполнении деформации (выдавливании лунки) в исследуемом образце 10. Конечным выключателем (на чертеже не показан) обеспечивается прекращение перемещения опорной плиты 6 лифтового механизма и необходимое усилие прижатия контактного элемента 4 к испытуемому покрытию исследуемого образца 10, которое создаёт пружинящий элемент (цилиндрическая пружина) 37. После этого канал измерительного прибора 1 для контроля тока в электролитической ячейке 2 отрицательным полюсом подсоединяют проводником 39 к электропроводной основе исследуемого образца 10 и положительным полюсом присоединяют проводником 38 к электроду 3, а к каналу измерительного прибора 1 для измерения величины непрерывно производимой деформации исследуемого образца 10 подсоединяют источник питания 40 проводниками 41 и 42 через микропереключатель 30. Затем устанавливают фиксатор 28 в предварительно соосно совмещённые отверстия 26 и 27 и извлекают конец защелки 16 из глухого отверстия 19 нажатием с противоположной стороны на стопорное кольцо 18 против действия пружины 17, расцепляют прижимную гайку 13 и пуансон 14 и включают привод 25 поворота пуансона 14 с шариком 15, после чего стопорное кольцо 18 отпускают. При этом измерительный прибор 1 одновременно начинает производить запись тока, образованного в электролитической ячейке 2 за счет возникшей разности потенциалов между испытуемым покрытием исследуемого образца 10 и угольным (графитовым) электродом 3. В качестве измерительного прибора 1 для контроля (измерения) тока в электролитической ячейке 2 и измерения величины непрерывно . производимой деформации исследуемого образца 10 может использоваться светолучевой многоканальный осциллограф типа Н117/1 с двумя задействованными гальванометрами, подобранными по характеристикам из гальванометров, входящих в комплект светолучевого осциллографа типа Н1 17/1). Светолучевой осциллограф типа НИ 7/1 предназначен для одновременной регистрации на фотобумаге, не требующей химического проявления, и на бромосеребряной фотоленте значений токов или напряжений. Скорость перемещения фотоленты может иметь одно из 14 значений в пределах от 0,5 до 10000 мм/с. Отметчик времени оптико-механический с регулировкой интервалов между отметками в пределах от 0,002 до 2 с. Источник света - ртутная лампа или лампа накаливания. Включенный в отдельную измерительную цепь с источником питания 40 микропереключатель 15 наносит на осциллограмму отметки степени деформации исследуемого образца 10 с испытуемым покрытием с шагом, соответствующим перемещению пуансона 14 с шариком 15 вертикально вниз на 0,1 мм. В момент нарушения сплошности испытуемого покрытия (образовании сквозных .дефектов в виде сквозных трещин, пор до металлической основы), нанесённого на исследуемый образец 10, электрический ток на осциллограмме скачкообразно возрастает как при диэлектрическом, так и при металлическом катодном покрытии на исследуемом металлическом (например, стальном) исследуемом образце 10, после чего деформацию исследуемого образца 10 прекращают, отключив привод 25 поворота пуансона 14 с шариком 15. По записанной осциллограмме определяют величину деформации (глубину лунки, выдавленной шариком 15) исследуемого образца 10, соответствующую скачку тока, которая является характеристикой прочности для диэлектрического (например, полимерного) покрытия и пластичности для металлического катодного покрытия. Затем опускают опорную плиту 6 с электролитической ячейкой 2 в исходное положение при помощи привода 34, извлекают фиксатор 28 и накидным рычагом 29 выкручивают пуансон 14 с шариком 15 до момента срабатывания защелки 16, при котором конец защёлки 16 под действием пружины 17 попадает в глухое отверстие 19, выполненное в пуансоне 14, в результате чего пуансон 14 жёстко фиксируется относительно прижимной гайки 13. После этого, продолжая выкручивание пуансона 14, возвращают прижимную гайку 13 в исходное состояние и извлекают деформированный образец 10 из корпуса 7.

Работа заявленного устройства проверена при испытании методом определения прочности полимерного покрытия растяжением по Эриксену в соответствии с ГОСТ Р 52146-2003 [3, п. 3.1 и приложение Е] горячеоцинкованного стального листа толщиной 0,65 мм, с лакокрасочным покрытием из полиэфирной эмали RAL 5005 с общей толщиной грунта и эмали 30 мкм. Выдавливание лунки проводили заявленным устройством с использованием в электролитической ячейке 5%-ного водного раствора аммония роданистого. Испытания образцов в количестве 5 штук показали нарушение сплошности вышеуказанного лакокрасочного покрытия (образование сквозных пор, трещин до металла подложки) при глубине лунки 7,8-8,1 мм, в то время как разрыв основного металла происходил при глубине лунки 9,9-10,2 мм, причём в момент скачка он достигал величины 217 - 243 мА, затем в течение минуты, пока продолжался процесс выдавливания лунки в исследуемом образце до разрыва основы, плавно уменьшался до 140 - 150 мА.

Работа заявленного устройства при испытании металлических катодных покрытий на пластичность в соответствии с ГОСТ Р 9.317-210 [2, п. 3.1] проверена на стальных образцах толщиной 0,68 мм с алюминиевым сплошным (беспористым) покрытием (толщиной 24-30 мкм), полученным осаждением порошка алюминия в электростатическом поле с последующей прокаткой с обжатием 2,5-3,5 % и термообработкой при 400°С в течении 2 часов. Выдавливание лунки проводили заявленным устройством с использованием в электролитической ячейке 5%-ного водного раствора аммония роданистого. Испытания образцов в количестве 5 штук показали нарушение сплошности алюминиевого покрытия при глубине лунки 5,6-6,4 мм, при этом разрыв стальной основы происходил при глубине лунки 8,0-8,9 мм. При этом, в момент соприкосновения электропроводной жидкости (5%- ного водного раствора аммония роданистого) скачкообразно возникал электрический ток 35 - 45 мА, который затем плавно падал до 20-25 мА в процессе выдавливания лунки в образцах вплоть до образования сквозных дефектов в покрытии, после чего скачкообразно увеличивался в момент образования дефектов в покрытии и при этом скачке он достигал величины 217 - 243 мА, затем в течение минуты, пока продолжался процесс выдавливания лунки в образце до разрыва основы, плавно уменьшался до 140 - 150 мА. Устройство для определения сплошности покрытия на листовом прокате при его деформации может быть использовано для оперативного (быстрого) и высокоточного исследования сплошности покрытий с определением прочности диэлектрических покрытий и пластичности металлических катодных покрытий на промышленных предприятиях, выпускающих листовой металлический (например, стальной) прокат с различными защитными покрытиями, в отраслях, потребляющих эту продукцию, например в машиностроении и строительстве, для входного контроля качества покрытий приобретённого проката с защитными покрытиями и в научно-исследовательских организациях, занимающихся разработкой новых технологических процессов нанесения защитных покрытий на листовой прокат. При этом следует подчеркнуть, что определение сплошности диэлектрических (например, полимерных) и металлических катодных покрытий на металлической (например, стальной) основе с определением прочности диэлектрических покрытий и пластичности металлических покрытий можно выполнять как в процессе выполнения непрерывной деформации, так и без выполнения деформации образцов с испытуемыми покрытиями, причём в последнем случае в покрытиях должны присутствовать сквозные дефекты (поры, трещины) и в этом случае будет выявлено нарушение сплошности покрытия.

Источники информации:

1. http://www.elcometer.ru/πepeйτи на сайт дистрибьютора в России, открыть или скачать каталог 68 с, 6,7 Мб; на стр. 40 имеется техническое описание Детектора микроотверстий Elcometer 270/4.

2. Патент РФ N22532592, G01 N 15/08, опубликовано 10.1 1.2014г, Бюл.

N Q 31.

3. ГОСТ 10510-80. Металлы. Методы испытания на выдавливание листов и лент по Эриксену (с изменениями от 1995 года действует по настоящее время).

4. ГОСТ Р 9.317-2010. Покрытия металлические. Методы измерения пластичности; п.3.1. 5. ГОСТ P 52146-2003. Прокат тонколистовой холоднокатаный холоднокатаный горячеоцинкованный с полимерным покрытием непрерывных линий. Технические условия; п. 3.1 и приложение Е.

6. ГОСТ 14312-79. Контакты электрические.

7. ГОСТ 3333-80. Смазка графитная. Технические условия.

8. ГОСТ 27067-86. Аммоний роданистый. Технические условия.