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新的和更好的表面质量测试比水破

很多时候,试图辨别制造业中的黏附是否会成功,似乎是一个非常神秘和不透明的谜题。破水试验是一种简单且相当直接的检测表面疏水(拒水)污染物的方法,最常见的是在金属薄片上。

由于定量的生产材料表面评价方法供应不足,破水测试是一个相对容易通过/失败的度量,尽管有一些限制。

深入研究这个水上测试可以深入了解在测试表面质量时需要考虑哪些因素。

什么是破水测试?

破水试验是通过将大量的水置于物质表面来进行的;要么把零件浸在水里,要么用水喷洒表面,要么在表面上流动水。执行测试的人视觉检查水的行为,以检测疏水污染物的存在,这可能有害于附着力。如果水在表面上均匀地散开(通常被称为片状,因为水从表面滑下来的外观是均匀的),那么这表明表面可能没有导致水珠化的污染物。如果水确实凝结成珠子或“破裂”成不均匀的小河,那么这表明污染。

为什么破水了?

水破测试不需要太多的训练或先验知识就能理解。这项测试的原理是,水在干净的表面上的作用与在有油或薄膜的表面上的作用不同。然而,要区分破碎的水和均匀流过表面的水需要经验。这就是测试的主观性发挥作用的地方;通常,根据测试人员注意到的不同,结果可能会有很大的不同。

在干燥过程中,由于不纯净的水或污染物的转移,有许多破水试验污染表面的情况。每一个被测试的表面在使用前都需要彻底干燥,否则就会被丢弃。这种干燥通常是通过擦拭或烘烤部分来完成的,这可能会在测试后化学地改变材料的表面,这基本上否定了测试的结果。

乍一看,这个测试似乎是一个足智多谋的答案,围绕检测污染导致粘附失败的一个古老的问题。大多数生产设施都有水,所以让水以这种方式工作似乎很有意义。如果这种测试更可靠、准确、完全无损,那么继续使用它的低成本将是更大的好处。

其他缺点吗?

破水试验的一个关键限制是,试验结果提供的对表面状态的理解几乎为零。水在整个表面的行为可能会有所不同,但由于这是一个去/不去测试,所以不可能精确地知道下一步要采取什么措施来更好地准备表面的粘附。该测试也没有给出明确和可重复的指示,说明污染在该部件上的开始和结束。只能说水在这个区域以某种方式反应在另一个区域以另一种方式反应。在破水测试中,所有的细微差别都消失了。

另外,破水测试只在平面上有用。随着制造分支更多地进入粘接和零件成型技术变得更加复杂,在粘接过程中使用的零件形状能够有更复杂的几何形状。如果表面不均匀、不平坦,因此可以清楚地看到水从表面流下,那么破水试验的效果非常有限。

还有别的办法吗?

达因墨水测试在许多方面类似于破水。这是一种视觉测试,将墨水溶液涂在一个表面上,通过视觉来评估墨水珠是上升还是变湿——就像水破裂测试中使用的水一样。达因墨水测试确实包含一个数字的成分,但仍然是主观的,定性的检查,提供的信息很少比水中断测试。唯一的主要区别是数字与液体的行为有关。

台式测角仪是一个更好的选择,因为它们是测量接触角的高精度仪器,接触角与表面能量相关。他们通过在一个表面上沉积一滴水,然后从侧面观察这个小水滴,就可以确定小水滴的高度。跌落顶部和材料表面之间的角度是的接触角。这个角度的高度很好地说明了所谓的表面能,这是一种描述表面与另一种物质或表面结合的准备程度的方法。具有高表面能的表面通常很容易附着。

角计通过测量接触角将一个数字与表面能联系起来。这使它成为一个定量的方法,提供了丰富的数据比水中断或达因墨水测试。它也是可重复的,可靠的和(大部分)无损的。

在生产环境中使用测角仪的最大障碍是,它们是实验室仪器,没有化学和表面科学方面的专业知识不能使用。它们不是便携的,所以样品必须带进实验室进行测试,这可能会减慢生产。拥有使用仪器和跟踪数据所需的经验和专业知识意味着需要增加人员和昂贵的分析设备。

我们所需要的是一种可以在生产线上快速方便地测量表面接触角的工具。对大多数制造商来说,这是唯一可行的选择。该工具需要对生产线上零件的整个表面进行可重复的、定量的、高分辨率的表面能量检测。它不能留下任何有害的化学物质或水。这些验证测试特性对于确保粘接过程成功是至关重要的。

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