涂魔師ATO在生產(chǎn)線上非接觸實時測量粘膠劑涂層厚度，保證產(chǎn)品質量合格——汽車扭矩減振器 應用

摘要：涂魔師ATO在生產(chǎn)線上實現(xiàn)非接觸實時測量汽車零部件粘膠劑的涂層厚度，保證產(chǎn)品質量合格。汽車扭振減振器是汽車的重要零部件，

Winkelmann Group公司總部位于威斯特伐利亞州的Ahlen，在波蘭、土耳其和中國都設有分支，營業(yè)額超過5億歐元，擁有近4000名員工。Winkelmann Powertrain Components GmbH＆Co.KG主要生產(chǎn)汽車內燃機的扭矩減振器，其作用是減少徑向振動, 降低曲軸扭轉振動振幅。

這些振動是由活塞到曲軸的間歇性動力傳遞所引起的。它們會產(chǎn)生短期扭矩峰值，導致變速箱發(fā)出噪音和發(fā)生磨損。此外，他們會對曲軸施加壓力，這可能導致扭轉斷裂。扭振減振器的任務是抑制這些振動。它們是由減振器環(huán)和輪轂以及中間橡膠元件所組成。

在扭振減振器的生產(chǎn)過程中，在減振器環(huán)和輪轂與橡膠接觸面涂上粘膠劑前需要經(jīng)過特殊的預處理，隨后的硫化過程是為了使減振器環(huán)、橡膠涂層和輪轂之間形成永久的粘接。

粘膠劑涂層厚度作為質量標準

粘膠劑涂層厚度通常在微米范圍內，并有相應的合格范圍。如果涂層厚度低于合格下限值，則會可能導致橡膠和金屬接頭的粘接出現(xiàn)問題，且不能確保扭轉減振器能正常運轉。如果涂層涂得太厚，在組件的機械負載下，粘膠劑涂層甚至會出現(xiàn)破裂現(xiàn)象。因此，在生產(chǎn)過程中測量涂層厚度是保證扭轉振動阻尼器能正常運行的關鍵環(huán)節(jié)。

對于關鍵質量性能參數(shù)，必須對使用的測試設備進行嚴格評估。為此，汽車工業(yè)中引入了質量性能參數(shù)Cg。Cg 值是根據(jù)Bosch第十版手冊中的公式所計算，公式如下：

選擇合適的測量設備

根據(jù)本標準，只有測量設備的Cg值大于1.33，才能保證產(chǎn)品質量合格。例如，合格范圍為10微米，測量偏差為0.9微米，測量設備的Cg值為 0.37，則不能確保質量達到合格。傳統(tǒng)的渦流或磁感應測厚儀測量粘膠劑涂層厚度時，在預處理和涂層表面上通常具有幾微米的測量偏差。這導致Cg值遠遠低于1.33，而合格范圍為10或20微米。因此，這些傳統(tǒng)的測厚儀未獲得質量認證。

協(xié)助優(yōu)化改善工藝

Winkelmann公司的負責人得知上述標準后，努力尋找合適的測量設備。負責Ahlen工廠產(chǎn)品質量的工業(yè)工程師Harun Kelpetin：“我們對傳統(tǒng)涂層厚度測量儀的測量結果不滿意，一直在尋找替代方案來不斷改進工藝。其中有一名員工建議使用涂魔師實時在線無損測厚系統(tǒng)。最終我們采納了這個建議。”

自2014年10月起，Winkelmann Powertrain一直使用基于光熱法的涂魔師無損測厚系統(tǒng)。內置光源對粘膠劑表面涂層進行短暫脈沖加熱。通過光學元件和紅外傳感器對表面溫度進行定量膜厚測量。

涂魔師ATO非接觸測厚系統(tǒng)使用光源與攝影的閃光燈相似，對人體、產(chǎn)品和環(huán)境不會造成傷害。涂魔師專門避免使用有害光源，如激光、Beta或X-射線源。每個測量過程平均要分析100,000個溫度讀數(shù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)得到溫度曲線分布情況，最終來確定涂層厚度。

高精度非接觸式膜厚測量

涂魔師ATO實時在線測厚系統(tǒng)對粘膠劑進行非接觸式涂層厚度測量，測量偏差為70納米（=0.07微米），相當于Cg值為4.5，大大滿足了汽車行業(yè)的測量要求。

綜上所述，當Winkelmann Powertrain 使用涂魔師ATO無損測厚系統(tǒng)時，由于其具有非常高的測量精度和重復性、不限測試底材、輕松測量外形復雜的零部件等優(yōu)點，能高效確保與工藝質量相關的關鍵參數(shù)達合格范圍。

涂魔師ATO光熱法無損測厚系統(tǒng)與傳統(tǒng)磁感應測厚法的對比測試