涂層測厚儀測量原理及分類
三. 電渦流測量原理
高頻交流信號在測頭線圈中產(chǎn)生電磁場,測頭靠近導體時,就在其中形成渦流。測頭離導電基體愈近,則渦流愈大,反射阻抗也愈大。這個反饋作用量表征了測頭與導電基體之間距離的大小,也就是導電基體上非導電覆層厚度的大小。由于這類測頭專門測量非鐵磁金屬基材上的覆層厚度,所以通常稱之為非磁性測頭。非磁性測頭采用高頻材料做線圈鐵芯,例如鉑鎳合金或其它新材料。與磁感應原理比較,主要區(qū)別是測頭不同,信號的頻率不同,信號的大小、標度關(guān)系不同。與磁感應測厚儀一樣,渦流測厚儀也達到了分辨率0.1um,允許誤差1%,量程10mm的高水平。
采用電渦流原理的測厚儀,原則上對所有導電體上的非導電體覆層均可測量,如航天航空器表面、車輛、家電、鋁合金門窗及其它鋁制品表面的漆,塑料涂層及陽極氧化膜。覆層材料有一定的導電性,通過校準同樣也可測量,但要求兩者的導電率之比至少相差3-5倍(如銅上鍍鉻)。雖然鋼鐵基體亦為導電體,但這類任務還是采用磁性原理測量較為合適.
四、塑膠產(chǎn)品上涂層厚度的測量問題
1.用轉(zhuǎn)移法測量塑膠產(chǎn)品上涂層時的注意事項
對塑膠產(chǎn)品上涂層的測量。如使用超聲波發(fā)測量時,經(jīng)常因涂層與基材發(fā)生相溶而沒有較好的聲波反射面,從而導致測量失敗或讀值嚴重偏差。如使用切鍥法,也多有使用不方便和讀數(shù)困難的地方。
所以目前便攜式電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠普遍使用轉(zhuǎn)移法測量塑膠產(chǎn)品上涂層。
我們經(jīng)過多年實踐,推薦先在產(chǎn)品上蓋若干小條標準厚度的聚酯薄膜(50微米左右,我公司有專門定制供應),再用紙基美紋膠帶壓住兩頭,留出中間部分。將該產(chǎn)品放入噴涂線上正常噴涂、烘烤。
產(chǎn)品完工后,取下留有漆膜的聚酯薄膜,用鐵零板(或鋁零板)做基板用磁感應(或電渦流法)膜厚儀分別測量有涂層的部分和無涂層的部分,兩者之差就是涂層厚度。由于采用同一塊零板,所以電磁感應參考點不會發(fā)生變化,從而保證了測量基準不變,保證了測量的準確。另外,特別是因采用了差別法,所以儀器和零板的誤差都會因相減而抵消。這樣就大大降低了對零板和儀器精度的要求。
也有部分工廠仍采用粘貼鐵片和鋁片的方法,需要注意的是每塊鐵片或鋁片表面粗糙度不同、凸凹變形、厚薄變化等會造成電磁感應參考點發(fā)生變化,這樣可能會造成測量誤差加大和重復性較差。需要注意避免。
2.涂層厚度測量的其他問題
a. 涂層烘烤固化后,還有一個繼續(xù)固化的緩慢過程,因條件限制, 工廠一般取下產(chǎn)品后就會測量。如過一兩天后再測,往往厚度會少1~3微米。
b. 至于切片法測厚,制備切片則非常重要。由于基材和涂層都較軟,切割變形可能造成涂層向基材方向或基材向涂層方向擠壓侵占,從而造成讀數(shù)偏大或偏小。
另外油漆噴涂過程是液態(tài)點狀濺射至基材后,經(jīng)流平、交聯(lián)、成膜固化。斷面一定是表面有起伏狀態(tài),外觀上看則呈現(xiàn)出桔皮現(xiàn)象。轉(zhuǎn)移法測厚是在平面上隨機取點,或再取平均數(shù),切片法是在切割處的一條直線斷面上顯微目視讀數(shù)。兩者因取點方法不同、位置不同,兩者讀數(shù)會有不同。但兩者有互相參考價值,可分析對比找出原因。(end)
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