メッキ膜厚測定方法

質問

φ2040程のワッシャ-形状の部品(t=2)に亜鉛メッキを外注で施し、客先に納入しているのですが、客先から外周側壁のメッキ厚を管理して欲しいと言われ困っています。通常、メッキ品はメッキ屋さんに蛍光X線での測定をお願いしているのですが、この部品を納めている客先は蛍光X線を信用しておらず、部品を樹脂に埋め込み、断面を観察測定して欲しいと言うのです。実際のやってみたのですが、うまく研磨できた（ように見える）ものや、バリがでているようではっきりみえないもの等があり、均一に仕上げることがなかなかできません。客先の言う通り、「断面を実際に観察するのが一番信頼できる」という理屈は解るのですが、その前に観察するもの自体を信頼性のあるものに仕上げることが至難の技だと思うのですが・・
蛍光X線と断面観察の測定結果に整合性がとれなければ、断面観察でメッキ厚を量産管理することになります。それはなんとか避けたいのですが、断面研磨、観察測定行った結果は、蛍光X線ととても整合性がとれているとはいえないものでした。蛍光X線がどれほど信頼性のあるものか知らないのですが、なんとか蛍光X線で管理させてもらえる様、話を進める方法はないでしょうか？ 宜しくお願いします。

回答No.2

noname#230359

蛍光X線の原理を述べます。物質にX線を照射すると特性X線と呼ばれるものが跳ね返ってきます。このX線の強度は物質の質量(濃度だったかも、間違ってたらすみません)と相関関係があり、あらかじめ計算しておいた、あるいは膜厚が明らかな試料を登録しておき、比べることで質量を出します。質量から面密度(表面積辺りの密度、これは私もよく分からない)を計算し、さらに面密度を物質の密度で割ることで膜厚が算出されます。

つまり、蛍光X線による膜厚測定は実測定ではなく、計算によるものです。ですので、登録してある情報に誤りがあったり、物質の密度が違ったりしたら正確な測定はできません。実際、同じサンプルを違う装置で測定すると違う結果が出ると言うこともしょっちゅうあります。
また、皮膜中の添加剤の量によっても変わります。結果が違うものになります。無電界NiめっきにはPを添加しているので、純Niで測定すると低めに出ます。

なので、まずサンプルを何十枚か蛍光X線/断面観察での両方で測定して、「蛍光X線では断面観察での実測値に対してこういう傾向になっている。測定値のバラツキを考慮し、蛍光X線での結果が○μm～○μmに入るよう管理すれば規格内に入ります」というように客先と交渉すれば何とかなると思いますよ。

回答No.1

noname#230359

蛍光X線はかなり信頼できると思いますよ。
以前、断面との整合性をとったら、かなり良い値がでましたよ。
コリメーターの選定や検量線作成に不備はないですか？2mmの範囲でも十分に測れると思います。
あと気になるのは、素地の面租度です。面租度が悪いと、X線が乱反射して誤差が生じることがあります。素地の面租度をサンプル的にきれいにして試してみたらどうですか？
一度、蛍光X線メーカーに質問してみたらどうでしょうか？