合同写的是镍层8μm,浴室挂件复测只有3μm
镀层·涂层厚度检测指南 - 厚度低于规格的原因,XRF·磁感应·涡流·金相切片测量对比,XRF测量方法与局限,供应商常见的厚度猫腻,规格书项目,各阶段确认方法与核对清单
您好,这里是StartMade。
一家韩国浴室配件品牌在浙江台州的电镀五金厂生产了4,000套毛巾杆和纸巾架。规格书上写着“黄铜材质,镍层8μm以上+铬层0.3μm以上”。工厂寄来的确认样光泽很好,XRF测厚报告显示镍层9.2μm,没有问题。出货前检验时外观和尺寸也都合格。
可是从销售第四个月开始,“挂在浴室几个月就生锈了”“表面起皮、出现斑点”的评价接连出现。品牌把仓库剩余库存送到韩国检测机构用XRF复测,镍层只有2.8~3.6μm,连合同厚度的一半都不到。原来工厂寄来的样品是另外加厚电镀的“展示样”,大货则缩短了电镀时间来压成本。
镀层和涂层的厚度用肉眼看不出来。2μm的镍层上面薄薄镀一层铬,看起来和8μm的一样亮。差别要等到在潮气、汗水和清洁剂中暴露几个月之后,才以锈蚀和变色的形式显现出来。本文先讲厚度为什么会低于规格,再讲XRF等测量方法及其局限、供应商常用的猫腻,以及怎样把厚度测量写进规格书和验货核对清单。
只得到一句“我们会镀好的”或一份样品报告是不够的。要在规格书里用数字规定各镀层的最低厚度、测量方法和测量位置、每批抽样数量,并亲自从大货中抽样测量,才能防止镀层偏薄。
1. 厚度为什么会低于规格
电镀厚度大致与电镀时间和电流成正比。缩短时间可以省下镍、铬、金等金属和电费,产线周转也更快,所以对承受成本压力的工厂来说,厚度是最容易下手的地方。中国采购中镀层偏薄,通常有以下几种原因。
- 缩短电镀时间:最常见的原因。价格谈判中让出去的部分,工厂会从电镀时间里补回来。
- 电镀外发:大多数五金厂把电镀外发给附近的专业电镀厂,所以连接单的工厂往往也不清楚实际厚度。
- 省略中间层:去掉铜或镍底层,只镀一层薄薄的面层。外观一样,耐腐蚀性却大幅下降。
- 电流分布不均:电镀时边角和凸起处镀得厚,凹位内侧和孔周围镀得薄。挂具上挂得太满,差异会更大。
- 涂膜管理不到位:粉末喷涂或液体喷漆为了省涂料减少喷涂遍数或改变喷枪距离,涂膜就会变薄。
镀层偏薄与腐蚀测试、附着力测试是不同的问题。盐雾测试见第128期,涂层附着力测试见第130期,这两种测试出结果都需要时间,而且会破坏样品。厚度测量几秒钟就能完成,大多不损坏产品,是验货现场每批都能确认的最现实的方法。
2. 测量方法 — 用什么测什么
合适的测量方法取决于镀层·涂层种类和基材。如果只跟工厂说“请测一下厚度”,工厂往往会用手头的设备测最厚的地方发过来。要先确定适合产品的方法。
| 方法 | 主要用途 | 优点 | 局限 |
|---|---|---|---|
| XRF(X射线荧光)测厚仪 | 金属镀层(镍、铬、锌、金、银、锡),多层镀层 | 无损,可同时测各层厚度,小部位也能测 | 设备昂贵,需要按基材·镀层组合校准 |
| 磁感应测厚仪 | 钢铁上的喷漆、粉末喷涂、镀锌 | 便携、便宜、快速 | 基材必须是铁,镍等有磁性的镀层测不准 |
| 涡流测厚仪 | 铝·铜上的喷漆、阳极氧化膜 | 便携、便宜、快速 | 基材必须是非铁金属,测不了金属镀层 |
| 金相切片测量 | 争议判定、校准核实 | 能直接看到层结构,是最可靠的基准 | 必须切开产品(破坏性),费时费钱 |
| 电解法(库仑法) | 镍、铬、锌等金属镀层 | 设备比XRF便宜 | 测量部位会受损(局部破坏) |
金属镀层用XRF,涂层用磁感应·涡流
镍、铬、锌、金等金属镀层,标准做法是用XRF测量。粉末喷涂、油漆等非金属涂层XRF不太测得出来,基材是铁就用磁感应测厚仪,是铝就用涡流测厚仪。两种方式兼用的测厚仪也很常见。
厚度以微米(μm)为单位
镀层厚度以1μm(0.001mm)为单位计算。装饰性镍铬镀层一般镍层8~20μm、铬层0.2~0.5μm;铁件镀锌室内用多为5~8μm,室外用12μm以上。镀金从0.05μm的“闪镀”到0.76μm以上的硬金,单价相差十倍以上。粉末喷涂一般60~80μm,铝阳极氧化10~25μm左右。同样叫“镀金”,差别这么大,不写数字绝不能签合同。
3. XRF测量方法与局限
XRF测厚仪向样品发射X射线,读取镀层金属发出的荧光X射线强度来计算厚度。一次测量约10~60秒,像镍上镀铬这样的多层也能一次测出,因此是电镀厂和检测机构用得最多的设备。不过有设备不等于数字就可以直接相信,有几个条件会影响结果。
| 条件 | 问题在哪 | 要确认什么 |
|---|---|---|
| 校准 | 不用与基材·镀层组合相符的标准片校准,数值会严重偏差 | 与产品相同组合(如黄铜/镍/铬)的校准记录和标准片 |
| 测量位置 | 边角、凸起处偏厚,凹位偏薄 | 在图纸上标注测量位置,包括可能最薄的地方 |
| 测量面积 | 小于准直器(光斑)的部位和曲面误差大 | 选用与部位大小相符的准直器,优先测平面 |
| 测量范围 | 镀层太厚信号会饱和,测不准 | 该镀层的可测范围,超出范围用金相切片 |
| 测量时间·次数 | 测量时间太短,数值不稳定 | 每次测量时间、每点重复测量次数 |
其中校准和测量位置最关键。工厂的XRF如果是按铁基材校准的,拿来测黄铜产品,结果可能和实际差好几微米。测量位置交给工厂决定的话,大多只测平整、偏厚的正面。拿到XRF测量表时,不要只看数字,先确认上面有没有写明用什么校准、测了哪里、测了几次。
4. 供应商常见的厚度猫腻
厚度肉眼确认不了,所以也容易造假。以下是我们在咨询中实际遇到的类型。
| 类型 | 手法 | 防范方法 |
|---|---|---|
| 展示样 | 只把确认样或验货前准备的样品另外镀厚 | 验货员直接从大货箱中随机抽样测量 |
| 别的样品的报告 | 一直提交很久以前用加厚样品做的检测报告 | 只认可注明批号并附样品照片的报告 |
| 只测厚的地方 | 只测边角或平整正面来填测量表 | 在图纸上指定测量位置,包括凹位 |
| 省略中间层 | 去掉铜·镍底层,只在表面薄镀一层铬 | 要求XRF标出各层厚度,确认层结构 |
| 篡改仪器设定 | 调偏校准值,让显示值比实际厚 | 验货员用已知厚度的标准片现场核查工厂设备 |
其中最常见的是展示样。工厂事先知道验货日期,可能在验货员到之前把镀得厚的产品放在箱子最上面,或者另外准备好测量用的样品。所以测量样品一定要由验货员亲自挑选,从多个箱子的上、中、下层均匀抽取。样品与大货不一致的问题,也可参考第34期。
5. 镀层偏薄会造成的缺陷
镀层偏薄在出货时几乎看不出来,要等消费者用了几周到几个月才会暴露。
- 生锈与腐蚀:镀层薄,潮气会通过细小的针孔渗到基材。铁件出现红锈,黄铜和锌合金压铸件出现白色粉末或起泡状腐蚀。
- 变色:金·银镀层薄,底层会透出来,或者很快发黄、发黑。这是饰品和首饰退货的头号原因。
- 磨损露底:把手、按钮、拉链头等经常触摸的部位,薄镀层很快磨掉,露出基材颜色。
- 功能下降:电子元件连接器的镀金或镀锡层薄,接触电阻升高,可焊性变差。
- 法规问题:接触皮肤的产品,如果镍底层上的面层太薄,镍可能析出,超过镍释放限值。
缺陷在售后才出现,损失也更大。退换货、差评、剩余库存处理会一起找上门;和工厂追究责任时,如果没有出货时的厚度记录,也会很被动。如何事先约定缺陷责任,请参考第103期。
6. 规格书中要写的项目
只写一句“镀铬”,每家工厂的厚度和层结构都会各不相同。请把下列项目整理成表格,附在规格书或质量协议里。规格书写法见第59期。
| 项目 | 示例 |
|---|---|
| 基材·层结构 | 黄铜(H59)/ 铜 / 镍 / 铬 |
| 各层最低厚度 | 镍层8μm以上,铬层0.3μm以上(主要表面最小局部厚度) |
| 测量方法·标准 | XRF(ISO 3497),争议时以金相切片(ISO 1463)为准 |
| 测量位置 | 图纸标注的主要表面3处(正面中央、边角、凹位) |
| 抽样数量 | 每批至少5件,每件3个测量点 |
| 校准 | 测量当天用与产品相同基材·镀层组合的标准片校准 |
| 提交资料 | 每批XRF测量表(批号、样品照片、测量位置、各层数值),电镀厂名称 |
电镀厂的名称最好也一并拿到。下单工厂更换电镀外发厂时,厚度和质量会一起波动,不知道名称的话,连换了厂都无从得知。外发变更管理请参考第115期。
7. 怎样把厚度测量写进QC核对清单
样品阶段
收到确认样时,除了工厂的报告,再拿一部分送韩国或当地第三方检测机构用XRF测一次。这个数值就是量产的基准。如果费用不高,再做一次金相切片,可以连层结构一起确认,以后还能作为和工厂XRF数值对比的基准样。
量产阶段
首批量产在电镀完成后、组装前就要拿到测量表。更换电镀厂或更换镀液时,也要求重新测量。如果测量表上的数值每次都几乎一样,连小数点都差不多,就要怀疑是没测、直接抄写的。还要确认产前会议上是否把测量位置和抽样数量写进了作业指导书。产前会议的开法见第123期。
出货前验货阶段
验货员带上已知厚度的标准片,先确认工厂的XRF测得准不准。也有验货公司会带便携式XRF。然后从大货箱里亲自挑选样品,按图纸上的测量位置测量。只要有一个数值不达标,就加大抽样数量复测;仍不达标的批次暂停出货。出货前验货见第100期。
8. 发给工厂的要求示例
把下面的条款写进订单或质量协议,厚度和测量方式就不再由工厂随意决定,发生镀层偏薄缺陷时也更容易分清责任。
“产品基材为黄铜,电镀层结构为铜/镍/铬。主要表面任一测量点的镍层厚度不得低于8μm,铬层厚度不得低于0.3μm(最小局部厚度)。镀层厚度采用X射线荧光测厚仪(ISO 3497)测量,测量前须使用与产品相同基材和镀层组合的标准片校准。每批抽取至少5件,每件按图纸标注的正面、边角、凹位3个位置测量,并提交注明批号、样品照片、测量位置和各层数值的测量记录。测量样品由我方验货员从大货中随机抽取。如有一个测量值不合格,须加抽至20件复测;复测仍不合格的批次不得出货。如发生争议,以金相切片法(ISO 1463)结果为准。更换电镀厂或镀液须事先书面通知并重新测量。”
9. 三个实际案例
以下是咨询中常见类型的匿名整理,金额和数字均为示例。
案例1 — 浴室配件
这就是文章开头的案例。品牌把复测结果发给工厂追究责任,但合同里没有写测量位置和抽样数量,工厂坚持说“我们测的地方都超过8μm”。品牌最后补做了金相切片报告,经过协商要回了部分货款,但加上退换货费用和差评影响,仍损失约2,500万韩元。从下一单开始,品牌把最小局部厚度和3个测量位置写进规格书,并在出货前验货时由验货员亲自抽样测量。
案例2 — 镀金饰品
一家从广州花都饰品厂进口“18K镀金”耳环的企业,接连收到“一个月就变色了”的退货。检测机构XRF测出金层只有0.03μm,基本只是闪镀,底下的镍层都透了出来。工厂回复说“你们只说镀金,没规定厚度”。此后企业在规格书里写明金层0.5μm以上和无镍底层,并要求每批提供XRF测量表。单价每件涨了约400韩元,变色退货却几乎没有了。
案例3 — 镀锌层板托架
一家从河北工厂进口镀锌铁制层板托架的企业,接到了安装在阳台的客户的生锈投诉。确认样的锌层是12μm,大货一测,正面9μm,折弯内侧只有4μm。原因是挂具上零件挂得太密,镀层没能均匀镀到内侧。把折弯内侧加进测量位置,并修改作业条件、减少每个挂具的零件数之后,偏差才得到控制。作业条件变更管理请参考第119期。
10. 常见错误
- 只写“镀铬”“镀金”等种类,没有用数字规定厚度
- 按平均厚度规定,薄的部位漏过了标准
- 只相信确认样的一份报告,大货不测
- 测的是工厂挑好的样品
- 没有确认工厂XRF的校准状态
- 用磁感应测厚仪测镍镀层、用XRF测油漆等方法不对的情况
11. 镀层·涂层厚度管理核对清单
规格阶段
- 写明了基材和镀层结构
- 用数字规定了各层最小局部厚度
- 测量方法、测量位置、抽样数量已写进规格书
- 规定了争议时的判定方法(金相切片)
样品·量产阶段
- 确认样另送第三方检测机构测量过
- 拿到了附批号·样品照片的首批测量表
- 确认了电镀厂名称和变更通知条件
出货前验货阶段
- 用标准片核查了工厂测厚仪的准确度
- 验货员亲自从大货中挑选样品测量
- 图纸上的测量位置(包括凹位)全部测过
结语 - 看数字,而不是看光泽
电镀件和涂装件出货时都一样亮。厚度的差别要到几个月后,在消费者的浴室里、手腕上以锈蚀和变色的形式出现,那时退货、差评和责任纠纷会一起找上门。在规格书里写明各层最低厚度和测量位置,亲自从大货中抽样用XRF测量,花不了多少钱。
现在就有一件事可以做。请正在为您生产的工厂把最近一批的镀层厚度测量表发过来。如果没有测量表,或者只有数字、没有批号和测量位置,请在下次下单前先做好镀层厚度管理要求表发给工厂。
StartMade可在当地协助您完成包含各层厚度和测量条件的规格书制定、确认样的第三方测量、量产中测量表的确认,以及出货前的随机抽样测量。如果已经收到生锈或变色投诉,我们从库存复测和查明原因做起;如果正在准备新品,我们从厚度管理要求表开始一起看。