大部分表面处理工厂,不管是自动还是人工涂装,都会遇到一个共同的问题:如何合理控制涂层膜厚。品控和工艺经常为膜厚控制的实现及测量精准度的把控争执不下;甚至某些极端案例中,客户对涂层供应商的检测结果表示了质疑。
常用工具如湿膜测厚仪,会破坏涂层表面,对手工喷涂来说,只能满足及时性,不具备一致性。样板上的涂层和实际工件上的涂层仍存在膜厚差异。对于机器人手臂喷涂来说,设备参数、气压、涂料供给量的稳定性,也经常需要定期监控和复测。

接触式磁感应或者涡旋电流测厚仪,只能在涂层固化完毕后检测,对于既成事实无法改变,一旦不合格,只能去除表面涂层进行整体返工。测量准确度受基材影响比较明显,很多材料都会有测量数据不准确的问题。量程范围广,它是树脂涂层表面处理中应用最广泛的膜厚测量仪器。

接触式超声波膜厚仪,测量精度超过磁感应膜厚仪,根据不同材料声速不同的原理,可以测量多层结构、多种多样的不同材料的膜厚,还可以检测材料损伤。对于表面处理而言,局限性仍然是检测时机问题,仍只能在固化完成后,才能进行最终膜厚检验。

设想一下,自动涂装线正在高速运转,没有在线监测系统,等生产末端发现膜厚超标,已经造成大量报废或返工,损失极大。
非接触式膜厚仪原理说明
光热脉冲红外测厚技术,我国也有类似研究成果和专利; 主要原理是利用不同材料的导热系数不同,其散热速度与材料厚度之间的线性关系,属于ATO技术的衍生应用。
ATO技术,全称为Advanced Thermal Optics,高等热光学技术

1光脉冲 2 热能 3 涂层 4 基材 5 红外线 6 红外感应器
图片来源德国CoatMaster
技术参数
手持式的光热脉冲膜厚仪,操作简单,可根据不同涂装材料进行校验,不受材料限制,也不受基材限制,可以测量金属、木材、塑料、甚至橡胶基材上的有机或者无机涂层。可以直接测量湿膜厚度、也可以测量干膜厚度;不管工件处于静态还是动态,均可测量;具体技术参数可参考:
· 干膜厚度量程 :1-1000微米
· 未固化粉末膜厚量程:1-400微米
· 未固化湿膜厚度量程:1-400微米
· 测量时间:最低20 ms
· 测量距离(*):2-15 cm
· 测量角度(*):+/- 70°
· 可测量行进状态工件:是的
· 相对标准误差(**):<1%
· 所有涂层颜色均可测(包括白色):是的
· 提供ERP实时数据及联网功能:是的
· 重量(不含电池):1.3 kg
· 测量仪尺寸:374 * 91 * 203 mm
* 与涂层及基材材料有关
** 误差确定标准:铝板为基材,喷涂未固化粉末涂层,膜厚60微米(涂层任意、包括白色),测量具体5厘米。

图片来源德国CoatMaster
非接触式膜厚仪有以下优点:
· 在工艺进行中,及早发现膜厚偏差
· 提高工艺质量,为客户提供高标准涂装产品
· 检测数据有据可依,提高检测质量
· 节省材料、降低返工成本
除以上有点以外,非接触式膜厚仪还具备专业的数据处理软件,协助完成膜厚数据的记录及管理;仪器的便携式和集成式结构,可灵活满足表面处理工厂的需求;利用光学仪器采集基材表面粗糙度数据,并结合热层效应,自动补偿因粗糙度造成的膜厚误差。

图片来源美国Nordson
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