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细小零件、产品边缘或曲面的创新测厚技术---涂魔师ATO非接触无损测厚

发布于:2021-12-29
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目前传统测厚仪在测量弯曲、细小部位、产品边缘时非常困难,数据不准确。领先的光热法ATO技术的涂魔师非接触无损膜厚分析仪可以解决这个难题。

在2019年,德国涂装厂家OFTM(隶属Scherdel集团)需要对一批新的细小零部件的最佳涂层测厚方法进行评估。经过排除多种测厚方法后,该公司决定使用涂魔师ATO非接触测厚无损技术,即使是零部件上细小、形状复杂、不规则、弯曲等难测部位,涂魔师也能快速无损精准测量其涂层厚度。最终,涂魔师非接触测厚技术及其手持非接触式膜厚分析仪(涂魔师 Flex)成为了测试该零件的最佳测厚方案。

涂魔师手持式非接触膜厚分析仪

上图:使用涂魔师Flex手持非接触膜厚分析仪对新零件的涂层厚度进行非接触无损测量

涂魔师非接触无损测厚仪突出优势

即使零部件形状不规则、测试区域很小,涂魔师也能精准定位测量点并进行非接触测厚。

涂魔师测试光斑的灰色阴影部分起辅助定位功能

上图:涂魔师测试光斑的灰色阴影部分起辅助定位功能

实例演示A

涂魔师FLEX非接触无损测厚仪轻松精准测试其他弯曲工件的涂层厚度

视频:涂魔师Flex手持轻松测试弯曲工件上的涂层厚度

实例展示B

相比于传统电磁感应测厚仪,涂魔师Flex能精准测量产品边缘的涂层厚度

涂魔师Flex非接触测厚仪  VS  传统电磁感应测厚仪

涂魔师Flex  VS  传统电磁感应测厚仪

使用涂魔师和电磁感应测厚仪分别测量金属基材上厚度为6.5微米的阴极电泳漆膜;依次对样品中心区域和4个边角进行膜厚测量。

(该样品是从大型金属板上剪下来的,该样品的漆膜厚度在0.2微米内波动)

电磁感应测厚仪

视频1:磁感应膜厚仪测量金属板上阴极电泳漆膜厚度

由视频1可见:

测试结果:使用磁感应膜厚仪测量样品边角时,比中心区域的膜厚测量值要大。

产生原因:电磁感应测厚仪的探头在边缘位置的磁力线分布与离边缘更远距离位置不一样。通常,后者的测量值会与前者的测量值偏离10-20%。当测量点接近边缘、或者基材的曲率半径发生变化时,接触式测厚探头必须重新校准。

涂魔师Flex非接触测厚仪

视频2:使用涂魔师 Flex依次对样品中心区域和4个边角进行膜厚测量

从视频2可知:

使用涂魔师Flex测量样品中心区域和边缘区域的膜厚数据差异很小。

因此,涂魔师非接触测厚技术对于不规则形状的工件和边缘膜厚也能精准测量。

其中,EN ISO 2808和EN ISO 3882等测试标准详细介绍了公认的膜厚测量方法,下表1汇总的测试标准对于OFTM公司选择最佳测厚方法起着决定性作用

 EN ISO 2808当前产品测量情况
底材/基材种类铁磁/非铁磁/金属弱磁性, 
耐腐蚀钢 (1.4310), 
基板厚度:0.4mm
涂层材料/种类无机涂层; 
无机涂层;
金属 / 有机涂层
有机涂料(Delta-Protekt VT600)
涂层厚度测量范围几微米到米< 30.8m
测量模式破坏式 / 非破坏性非接触和无损测厚,尽量避免接触零件涂层表面
测量地点实验室/便携手持;
在生产线上
便携手持式,应用于实际生产中

OFTM公司借助上述些测量要求排除了几款不适用的测量方法:

1.考虑到新零件的涂层材料,排除了β背向散射和X射线光谱法等测量方法。

2. 根据基材种类进行了一系列的复杂测厚实验,证实了磁感应和涡流测厚方法的精度和重复性不够好,无法达到汽车对测厚设备的测量精度要求。

相对于传统测厚,为何选择涂魔师

以前,大多数厂家使用传统的磁感应干膜测量方法进行膜厚接触式测量。但这种测厚方法只能等到涂层烘干后才能测量膜厚,并且测量结果受到涂层表面的粗糙度、弯曲程度和边缘效应等因素影响。

为了弥补上述测厚方法的不足,下文将详细介绍基于先进光热法(ATO)的非接触精准测厚方法——涂魔师。

光热法与传统干膜测厚技术的对比
测厚技术光学显微镜磁感应/涡流法超声波涂魔师光热法
无损测量×
非金属底材××
非接触式××
测量细小部位、边缘、弯曲、凹孔×××
直观易用××
流水线在线实时检测×××
测试时间短×
校准通用性××
数据文档存储,随时调用×××
测量多个涂层厚度××

涂魔师非接触无损测厚技术

涂魔师采用的是非接触式无损测量方法,涂装工人能在产品进入烤炉前,涂层仍是未固化状态下立即进行膜厚测量,实时获取干膜厚度。测量时无需严格控制测量角度和距离,形状复杂不规则的工件也能精准测厚。

涂魔师非接触无损测厚

借助高精度和重复性好的测量数据,涂装厂家能实现对涂装工艺的高效监控,及时调整涂装设备的多个喷涂参数。

涂魔师便携式测厚取代了复杂步骤

涂魔师的测量原理是基于对待测涂层表面进行短暂脉冲加热,利用红外传感器测量温度衰减曲线,最终定量确定涂层厚度。涂魔师Flex的测量数据和应用自动储存在云端。

涂魔师非接触无损测厚

生产厂家使用涂魔师Flex不仅可以用作发货质量监管,也可以用作统计过程控制(SPC)。此外,涂魔师可以代替耗时长的显微镜测厚方法,无需损耗样品,涂魔师1秒内完成测试,因此可用于连续的膜厚测试。

另外,使用涂魔师能更快更高效对涂装工艺进行膜厚检测与监控,最大程度上降低膜厚波动范围,实现生产资源优化最大化,从而降低生产成本。

客户对涂魔师的评价

OFTM公司对涂魔师的体验评价

即使对于形状复杂的零件,涂魔师Flex也能精准测量涂层厚度,其简单快速的校准和测量优势,是我们重要的涂装质量检测工具。

——Martin Bogner, 品质经理
OFTM公司

Hengstler Zylinder 公司对涂魔师的体验评价

涂魔师非接触无损测厚仪资料申请

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