• 전해식 도금 두께 측정기는 특정 금속에 반응하는 시약을 통하여 전류를 흘려 보내고 도금층과 소재 사이에 흐르는 전위차를 지속적으로 감지한다.

• 참고 전해식 두께측정 원리

• 사용 온도는 10∼45 ℃ 사이의 장소에서 사용한다.
• 샘플에 붙어있는 오염물을 제거한 뒤 측정에 들어가야 한다. 셀안에 들어가는 시약으로 한번에 측정 가능한 두께는 약 30 ㎛ 이하 이다.
• 사용되는 시약은 전류효율이 지속적으로 100 % 를 유지할 수 있도록 만들어 졌고 (양극전류효율 100 %), 교반 전해식은 최악의 상황에서도 측정 안정성을 유지한다.
• 전류가 흐르지 않으면 측정액은 측정물에 어떠한 반응도 하지 않으며, 시약이 새지 않는다면 측정 부분을 제외한 측정 대상물은 시약에 의해서 손상되지 않는다.
• 한번 사용한 시약의 재사용은 안된다. 측정이 끝나면 사용한 용액은 폐기한다.
• Wire-Tester 에 사용된 시약은 포화되기 직전까지 여러번에 걸쳐 사용 가능하다.

• 교정은 이미 정확한 두께 값을 알고 있는 유효 오차 ±5 % 이내의 표준 시편 (Thickness Standard) 을 사용
• 수동식과 최근에 출시된 계기는 자동으로 처리해 준다.

Cr / Ni

• 장식크롬은 측정전에 세척액으로 측정물의 표면의 방청유 (기름기) 오염물 등을 제거하고 물로 씻어낸다. 크롬도금의 두께는 보통 0.001~0.5 ㎛ 정도로, 교반을 하지 않으며, 측정 부위와 감도를 선택할 때는 특별히 주의 하여야 한다.
• 도금두께가 0.006 ㎛ 이하의 경우는 종점을 자동적으로 얻을 수 없다. 또한 측정면에 흠이 있는 경우 (하지 노출), 도금된 물질과 하지의 변화를 측정하지 못하기 때문에 자동적으로 종점 (측정을 마침) 을 검출할 수 없다.
• 크롬도금이 용해된 다음이라도, 종점이 검출되지 않고 전류가 아직 흐르고 있으면 도금의 아래의 하지 (위의 예에서는 니켈) 가 전기적으로 부식된다는 점에 주의해야 한다.
• 자동적으로 종점이 얻어질 때 크롬은 완전히 용해되지 않고 남아 있는 경우가 있다. 만약 다층도금을 측정할 때 크롬층을 측정한 다음 아래의 하지를 전해하려고 한다면, 남아있는 크롬때문에 전해되는 부분이 작아져서 측정된 도금두께는 적게 나타날 수 있다. 이런 경우는 측정작업을 다시 시작하고 남아 있는 모든 크롬을 전해한다.

Cr / Fe, Cr / Cu

• 경질크롬을 측정하려면 일반적으로 세척액으로 표면 방청유 (기름기) 를 제거하고 닦아낸 후 측정을 시작한다. 크롬시약은 약 18 ㎛ 에서 포화되므로 측정작업 중에는 약 18 ㎛ 에서 시약을 교체 한다.
• 크롬시약은 가스켓의 노화도 촉진하므로 다른 일반적인 도금을 측정할 때 보다 자주 교정하도록 한다. Cr/Fe 는 교반하지 않으나 Cr/Cu 는 교반해주어야 한다.

Cu / Fe, Cu / Zn, Cu / Brass

• 측정하기 전에 세척액 혹은 물로 표면의 기름기를 없애고 닦아낸다. 구리 위의 니켈이 전기분해 된 다음에 구리를 측정하려면 검은색의 산화물이 구리 표면위에 형성될 수 있다.
• 이것을 제거하지 않으면 측정값이 부정확하게 된다. 샘플도 위와 마찬가지로 니켈도금이 되어 있으면, 니켈 측정에 쓰인 용액이 구리에 약간의 산화물을 만들게 되어 두께값이 적게 나올 수 있다.

Zn/Fe

• 보통 아연도금은 크로메이트 층이 있는데, 이는 일반적 표면처리 법으로는 전기분해되지 않아 측정전에 제거 해야 한다. 크로메이트 층을 제거하려면 액체 광택제, 고운 사포, 볼펜 지우개 등으로 문질러 주어야 한다. 이러한 과정을 거치면 매우 조금이기는 하지만 아연도금의 두께가 얇아지게 된다 (0.3 ㎛ 이하).
• 징케이트욕을 사용한 샘플은 표면상태가 거칠게 되어 있다. 따라서 전해식에 의한 측정값보다는 전자식이나 현미경에 의한 단면 측정 방법이 두께 측정값이 더 많이 나오게 된다. 그러나 녹방지 측면에서 보면 전해식이 가장 좋다. 전해식의 경우 도금 무게로 부터 두께를 계산해 접착된 양을 두께값으로 환산하기 때문이다.

Ag / Cu, Ag / Ni, Ag / Fe

• 세척액으로 표면을 닦는다. 그러나 측정물이 몇 개월 동안 보관된 것이거나 세척액만으로 닦는 것이 충분치 않을 때는 휴지로 닦아 광을 내고 표면이 반짝거리게 되면 측정을 시작한다. 전기분해가 끝나면 은도금이 초승달 모양으로 아주 약간 남는 경우가 종종 발생한다.
• 도금층이 얇을 경우에는 이것이 측정값에 별다른 영향을 미치지 않지만 도금의 두께가 50 ㎛ 이상이 되면 남아 있는 은의 양이 더 많아져 실제 두께 값보다 약간 적은 값이 나오기도 한다. 이는 불충분한 표면처리와 혼합정도 때문이다.
• 따라서 측정 작업을 하기전에 적절한 처리를 거치도록 한다. 그러나, 은 전체의 양에 비해서는 이렇게 남아 있는 은의 양이 적기 때문에 크게 신경 쓸 필요는 없다.

Ni / Fe, Ni / Cu, Ni / Kovar

• Cr/Ni/Cu 등에서 니켈을 측정시 크롬을 측정하고 나서 바로 니켈 두께를 계속해서 측정하려 한다면, 표면에 가스켓을 그대로 두고 물로 충분히 씻어준다. 그리고 나서 시약을 교환하고 니켈 두께를 측정한다.
• 만약 샘플에 크롬도금이 되어 있지 않으면 니켈 표면은 쉽게 산화되므로, 표면을 세척액이나 티슈로 광을 내는 것만으로는 충분치 않으므로 세척액으로 광을 낸 후에 크롬시약을 한방울 정도 니켈 표면의 측정부위에 떨어뜨려 활성화 시키고 2, 3 초간 둔 다음 물로 씻고 닦는다.
• 측정 전처리가 충분하지 않으면 전기분해 효과가 나빠지고 도금두께가 많이 나오게 된다. Ni/Cu 측정시에는 감도가 둔감하기 때문에, 니켈 전기분해가 끝난 이후에도 멈추지 않고 구리의 소량을 분해할 때도 있다. 이런 경우에는 감도를 한단계 정도 민감하게 설정하고 측정하도록 한다.

무전해니켈 / Fe

• 하지가 Cu 나 Brass 이면 측정할 수 없다. K-57 용액을 사용해서 니켈을 측정할 때와 같은 표면처리를 해준다. 전기분해가 끝날 때는 전위차가 작으므로 감도를 민감하게 설정하고 측정을 시작한다. 그러나 측정물의 소재 니켈도금에 핀홀이 많거나 표면상태가 좋지 않을때와 인 (P) 이나 불순물을 많이 함유하고 있을 때는 전기분해가 되지 않으며, 된다고 하더라도 종점을 얻을 수 없다.
• 무전해니켈/Cu (또는 Brass) 을 쓰면 전기분해가 가능하고 종점도 얻을 수 있다. 그러나 아직은 전기분해의 효율성이 확인되지 않아 권장 할 수 있는 방법이 아니다.

Au / Ni, Au / Cu, Au / Brass

• 측정하기 전에 보통 세척액으로 기름을 제거하고 광을 낸다. 그러나 일부 표면은 일반적인 세척액을 이용한 표면처리법으로는 활성화도 전기분해 되지도 않는다. 이런 경우에는 물질을 티슈로 닦아 광을 내거나 가볍게 지우개로 문지른다.
• 용액을 써서 양극판과 음극판 줄을 바꾸어 (음극판을 시험물질에 연결하고 양극판을 셀 고정용 나사에 연결) 물질의 표면을 활성화하는 스위치를 올려 전류를 2, 3 초간 흘려 보낸다.
• 이 측정법은 감도를 높게 그러나 너무 높지 않게 유지하기 위한 것이다. 또는 비활성 막이 남아 있는 경우, 전기분해시에 측정 작업을 시작하고 불감시간이 지난 후 바로 정지할 때가 있다. 이는 종점을 유발하는 비활성 막의 전위차 때문에 정지하게 되는 것이다. 감도를 둔감하게 설정하고 측정을 다시 하며 전위그래프를 잘 지켜보아야 한다. 왜냐하면 너무 감도를 둔감하게 할 경우 종점을 찾지 못할 수 있기 때문이다.
• 전위가 안정화되고 적당한 감도를 설정하여 측정을 시작한다. 중간층에 만일 니켈 도금층이 은도금층 아래에 놓여 있으면 위와 같은 방식을 쓴다. 그러나 니켈도금이 너무 얇거나 거칠면 시험값을 얻어낼 수 없다. 철소재 코발트 42 합금 등에 도금된 은의 측정도 할 수 없다. 24K를 제외하고는 측정치를 얻어낼 수 없다.

Sn / Fe

• 세척액을 사용해 표면의 산성막을 제거한다. 산성막은 매우 강하므로 티슈로 힘주어 닦아 내고 문질러서 표면의 막을 제거한다. 그러나 계속해서 표면 부분을 문지르지 않도록 주의해야 만 하는데, 잘못하면 도금값에 나쁜 영향을 미치기 때문이다.

Sn / Cu

• Sn/Cu 사이에 주석과 구리의 합금층이 존재하기 시작한다. 순수한 주석만 측정하거나 순수한 주석과 합금 층을 따로 측정할 수 있는 방법이 있다. 주석도금이 된 후 일정시간이 지나면 산화물 막이 주석표면에 형성된다.
• 주석도금을 측정하는 시약의 전기분해력은 산화물에 대해서는 매우 약하므로 측정을 시작하기 전에 산화 막을 제거해야 한다. 그렇지 않으면 전기분해가 일어나지 않거나 중단 된다. 계속된 전기분해 기능의 문제로 부정확 한 측정 문제가 일어날 때가 있으므로 특별한 주의가 필요하다.

Sn-Pb / Fe

• 납도금을 측정하려면 납의 Sn-Pb 혼합율에 따라 시약을 선택할 필요가 있다. 예를 들어, 주석:납 = 60:40 의 비율로 있는 시약을 10:90 에 측정한다면 납의 첨가물이 너무 많아 전기분해가 되지 않으며 그대로 있게 된다. 이런 경우에는 이에 해당하는 시약을 사용하도록 한다.
• 주석과 납은 쉽게 산화되고, 산화된 막은 세척액으로 표면처리를 하는 것만으로는 잘 제거되지 않으므로 티슈로 문질러 측정가능한 상황이 되도록 닦아 낸다.

Sn-Pb / Cu

• 측정은 Sn-Cu 합금 층이 도금과 하지의 중간에 발생하기 때문에 주석도금 측정방식과 동일하다. Sn-Pb의 혼합비가 60:40 이나 90:10 인 합금에 시약을 사용할 때는 감도를 민감하게 설정한다.
• 그러나 감도를 민감하게 설정해도 자동적인 종점을 얻을 수 없을 때가 있다. 이런 경우에는 전위 그래프가 최고 숫자 (오른쪽) 로 흔들릴 때 읽어, 이를 순수한 주석과 납의 두께 값으로 간주한다.