測厚新技術(shù)：涂魔師非接觸式無損測量粘膠劑涂層厚度

摘要：涂魔師非接觸式濕膜測量系統(tǒng)具有測量精度高、重復(fù)性好、不限測試底材、輕松測量外形復(fù)雜的零部件，可測曲面，內(nèi)壁以及角落處、測量各種顏色涂料等優(yōu)勢，有效保證與工藝質(zhì)量相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)達(dá)合格范圍。

     如今粘膠劑在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用越發(fā)廣泛，特別是在汽車、手機(jī)、通訊基站等國家重點(diǎn)行業(yè)。例如，在汽車及其零配件中共有100多種橡膠金屬化合物需要通過硫化粘膠劑進(jìn)行永久粘接，若粘膠劑涂層過厚會增加干燥時間或出現(xiàn)涂層開裂;若涂層過薄會導(dǎo)致零部件容易脫膠，不能正常工作等情況。顯然，無損測量粘膠劑的涂層厚度在生產(chǎn)過程中是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

      在汽車行業(yè)中，為了能嚴(yán)格評估測量儀器，對于涂層厚度的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)特別引入了關(guān)鍵質(zhì)量性能參數(shù)Cg 。Cg 值是根據(jù)Bosch博世第十版手冊中的公式所計算，公式如下：

T——合格范圍

S_g——測量偏差

       該質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，只有測量儀器的C_g值大于1.33才視為儀器質(zhì)量合格。例如，合格范圍為10微米，測量偏差為0.9微米，則C_g值為 0.37。

       傳統(tǒng)的渦流或磁感應(yīng)測厚儀測量粘膠劑涂層厚度時，通常會出現(xiàn)幾微米的測量偏差，這導(dǎo)致C_g值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1.33。因此，這些傳統(tǒng)的測厚儀往往不能獲得質(zhì)量認(rèn)證。而涂魔師新型測厚系統(tǒng)對粘膠劑進(jìn)行非接觸式涂層厚度測量，測量偏差為70納米(=0.07微米)，計算得C_g值為4.5，大大滿足了汽車行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

       基于新型涂層光熱法的測試技術(shù)的涂魔師非接觸式實(shí)時測厚系統(tǒng)，內(nèi)置的光源對粘膠劑表面涂層進(jìn)行短暫脈沖加熱，再通過光學(xué)元件和紅外傳感器對表面溫度進(jìn)行測量。高速紅外傳感器記錄下涂層隨時間變化的表面溫度，表面溫度隨著涂層厚度和熱性能以特征動態(tài)進(jìn)行衰減，每個測量過程平均要分析100,000個溫度讀數(shù)，利用專門開發(fā)的算法評估表面的動態(tài)溫度分布情況，最后可以定量確定涂層厚度。該系統(tǒng)專門沒有采用有害光源(如激光、Beta或X-射線源)，對人體、產(chǎn)品和環(huán)境不會造成危害。

       此外，涂魔師測量系統(tǒng)具有測量精度高、重復(fù)性好、不限測試底材、輕松測量外形復(fù)雜的零部件，可測曲面，內(nèi)壁以及角落處、測量各種顏色涂料等優(yōu)勢，有效保證與工藝質(zhì)量相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)達(dá)合格范圍。

應(yīng)用案例一：汽車行業(yè)

Winkelmann Powertrain汽車配件制造商一直尋找符合該質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的測量設(shè)備，得知涂魔師實(shí)時在線無損測量系統(tǒng)后，決定引入到他們的生產(chǎn)線中。從2014年10月開始該公司一直使用該測量系統(tǒng)。并對傳統(tǒng)磁感應(yīng)方法與涂魔師測厚系統(tǒng)的測量偏差進(jìn)行對比測試，結(jié)果見下圖(藍(lán)點(diǎn)為傳統(tǒng)測試方法，紅點(diǎn)為涂魔師測量系統(tǒng))：

       可見，傳統(tǒng)測厚儀測量重復(fù)性不能滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，而非接觸式濕膜測厚系統(tǒng)涂魔師是經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證后唯一可行的測量儀器，適用于測量關(guān)鍵部位的粘膠劑，并能對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行完整實(shí)時的數(shù)據(jù)記錄，協(xié)助操作人員能及時進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量。

應(yīng)用案例二：膠粘帶

用戶：國內(nèi)某知名企業(yè)，制造各類膠帶、保護(hù)薄膜廠家，產(chǎn)品廣泛用于電子，汽車或手機(jī)等應(yīng)用。

失效原因：

1. 如果膠水涂層過厚會導(dǎo)致膠水溢出，膠帶容易滑動，粘附性不合格，或高溫擠壓后導(dǎo)致不容易與粘膠的產(chǎn)品進(jìn)行剝離;如果膠水太薄會導(dǎo)致粘附性弱，導(dǎo)致膠帶容易脫落、耐高溫性能差等。

2. 以前使用千分表人工測量涂層厚度，將涂布后的整個膠帶厚度減去未涂膠水的基材厚度。無法精準(zhǔn)測量涂層厚度，測量誤差大。

優(yōu)化方案：

用戶使用涂魔師非接觸無損測厚系統(tǒng)測量膠水涂層厚度，證實(shí)該系統(tǒng)能精準(zhǔn)測量不同厚度范圍和顏色的膠帶，且重復(fù)性好，對測量效果非常滿意。

測試結(jié)果

更多案例展示：

實(shí)時在線無損檢測零部件在生產(chǎn)線早期的濕膜厚度，及時調(diào)整相關(guān)參數(shù)，穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量

      涂魔師實(shí)時在線無損濕膜測厚系統(tǒng)通過實(shí)時在線測量涂層厚度實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)早期測量涂層厚度，從而解決質(zhì)量和生產(chǎn)問題，有效避免昂貴且復(fù)雜的返工工序。這不僅能節(jié)省時間成本，也能減少廢料和次品的產(chǎn)生，大大穩(wěn)定了生產(chǎn)質(zhì)量。

        涂魔師手持非接觸式濕膜測量系統(tǒng)結(jié)合了實(shí)時在線測量和無損測量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)工藝中直接高效測量粘膠劑或濕漆膜厚這一眾多生產(chǎn)廠家的多年愿望。現(xiàn)已有多個國內(nèi)外知名廠家將該系統(tǒng)成功投入到實(shí)際生產(chǎn)中，并對測量效果稱贊不已。