Les scies, perceuses et matrices industrielles de haute précision utilisées pour la découpe, le poinçonnage et le formage de pièces en acier, en métal dur ou en aluminium sont soumises à une usure extrême. Pour augmenter la durée de vie de ces outils souvent très coûteux, ils sont enduits d'un revêtement en matériau dur via un procédé PVD (dépôt physique en phase vapeur). L'épaisseur de la couche PVD détermine la durabilité et donc la durée de vie de l'outil. Les outilleurs-matrices doivent donc garantir une épaisseur de revêtement minimale, nécessitant une technologie de mesure de contrôle de haute précision.
Les revêtements PVD sont projetés physiquement sur les surfaces des pièces dans un four sous vide. Pour cela, les outils sont soigneusement empilés dans une chambre qui est ensuite évacuée et chauffée. Ensuite, l'ensemble de l'installation est bombardé d'ions (comme le titane ou le chrome). Avec l'ajout de gaz tels que des couches d'azote comme TiN, CrN, TiCN, etc., sont ainsi uniformément déposées sur les outils. Des porte-pièces sophistiqués dans le four garantissent que les couches sont déposées aussi uniformément que possible sur toute la surface des outils.
Des paramètres de processus spécifiques tels que le vide, la température, l'intensité et la durée du faisceau ionique déterminent le processus de dépôt de couche et aboutissent à l'épaisseur requise. Comme pour tous les types de revêtements, le procédé PVD doit également être étroitement surveillé et l'épaisseur de la couche déposée PVD mesurée. Parallèlement aux méthodes de contrôle destructif standard, la méthode de fluorescence X non destructive (XRF) a été largement acceptée à cette fin. Le FISCHERSCOPE® X-RAY XDLM, avec sa conception robuste, est optimisé pour ces exigences car il combine le faisceau à haute intensité d'un tube micro-focus avec une petite ouverture et une grande fenêtre de détection. Les principaux avantages de cet appareil sont:
- Mesures non destructives, aucun dommage sur les pièces de valeur
- Temps de mesure rapides
- Plus petits spots de mesure: 100 µm
La spécialisation de l’instrument à cet effet signifie que l’épaisseur de la couche peut être mesurée avec précision, même sur les arêtes de coupe les plus fines d’outils très haut de gamme. En outre, en utilisant le même instrument, il est possible de déterminer la composition métallique précise des outils de base - par ex. pour déterminer la lixiviation du cobalt lorsqu'un ancien revêtement est éliminé chimiquement avant qu'un nouveau revêtement ne soit appliqué.
| Revêtement TiN sur outils HSS | Epaisseur de revêtement |
|---|---|
| Lectures de mesure uniques | 3.53 |
| 3.62 | |
| 3.53 | |
| 3.48 | |
| 3.62 | |
| 3.54 | |
| 3.60 | |
| 3.49 | |
| 3.56 | |
| 3.61 | |
| Moyenne (10 mesures) | 3,56 µm |
| Variation standard | 0,05 µm |
| Variation du coefficient f | 1,47% |
