細(xì)小零件,產(chǎn)品邊緣或曲面的創(chuàng)新涂層測厚技術(shù)！涂魔師非接觸測厚儀

摘要：目前傳統(tǒng)測厚儀在測量彎曲、細(xì)小部位、產(chǎn)品邊緣時非常困難，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。光熱法ATO技術(shù)的涂魔師非接觸無損膜厚分析儀可以解決這個難題。

目前傳統(tǒng)測厚儀在測量彎曲、細(xì)小部位、產(chǎn)品邊緣時非常困難，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。采用光熱法ATO技術(shù)的涂魔師非接觸無損膜厚分析儀可以解決這個難題。

在2019年，德國涂裝廠家OFTM（隸屬Scherdel集團(tuán)）需要對一批新的細(xì)小零部件的涂層測厚方法進(jìn)行評估。

經(jīng)過排除多種測厚方法后，該公司決定使用涂魔師ATO非接觸測厚技術(shù)，即使是零部件上細(xì)小、形狀復(fù)雜、產(chǎn)品邊緣、不規(guī)則、彎曲等難測部位，涂魔師也能快速無損精準(zhǔn)測量其涂層厚度。

最終，涂魔師非接觸測厚技術(shù)及其手持非接觸式膜厚分析儀（涂魔師 Flex）成為了測試該零件的測厚方案。

上圖：使用涂魔師Flex手持非接觸膜厚分析儀對新零件的涂層厚度進(jìn)行非接觸無損測量

突出優(yōu)勢

即使零部件形狀不規(guī)則,測試區(qū)域很小,涂魔師也能精準(zhǔn)定位測量點(diǎn)并進(jìn)行非接觸測厚

上圖：涂魔師測試光斑的灰色陰影部分起輔助定位功能

實例展示 A

涂魔師Flex輕松精準(zhǔn)測試其他彎曲工件的涂層厚度

視頻：涂魔師Flex手持輕松測試彎曲工件上的涂層厚度

實例展示B 

相比于傳統(tǒng)電磁感應(yīng)測厚儀，涂魔師Flex能精準(zhǔn)測量產(chǎn)品邊緣的涂層厚度

涂魔師Flex  VS  傳統(tǒng)電磁感應(yīng)測厚儀

使用涂魔師和電磁感應(yīng)測厚儀分別測量金屬基材上厚度為6.5微米的陰極電泳漆膜；依次對樣品中心區(qū)域和4個邊角進(jìn)行膜厚測量。（該樣品是從大型金屬板上剪下來的，該樣品的漆膜厚度在0.2微米內(nèi)波動）

視頻1：磁感應(yīng)膜厚儀測量金屬板上陰極電泳漆膜厚度

由視頻1可見：

測試結(jié)果：使用磁感應(yīng)膜厚儀測量樣品邊角時，比中心區(qū)域的膜厚測量值要大。

產(chǎn)生原因：電磁感應(yīng)測厚儀的探頭在邊緣位置的磁力線分布與離邊緣更遠(yuǎn)距離位置不一樣。通常，后者的測量值會與前者的測量值偏離10-20%。當(dāng)測量點(diǎn)接近邊緣、或者基材的曲率半徑發(fā)生變化時，接觸式測厚探頭必須重新校準(zhǔn)。

視頻2：使用涂魔師 Flex依次對樣品中心區(qū)域和4個邊角進(jìn)行膜厚測量

從視頻2可知：

使用涂魔師Flex測量樣品中心區(qū)域和邊緣區(qū)域的膜厚數(shù)據(jù)差異很小。

因此，涂魔師非接觸測厚技術(shù)對于不規(guī)則形狀的工件和邊緣膜厚也能精準(zhǔn)測量。

其中，EN ISO 2808和EN ISO 3882等測試標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)介紹了公認(rèn)的膜厚測量方法，下表1匯總的測試標(biāo)準(zhǔn)對于OFTM公司選擇測厚方法起著決定性作用。

OFTM公司借助上述些測量要求排除了幾款不適用的測量方法：

1.  考慮到新零件的涂層材料，排除了β背向散射和X射線光譜法等測量方法。

2.  根據(jù)基材種類進(jìn)行了一系列的復(fù)雜測厚實驗，證實了磁感應(yīng)和渦流測厚方法的精度和重復(fù)性不夠好，無法達(dá)到汽車對測厚設(shè)備的測量精度要求。

01 與傳統(tǒng)測厚相比，為何選擇涂魔師

以前，大多數(shù)廠家使用傳統(tǒng)的磁感應(yīng)干膜測量方法進(jìn)行膜厚接觸式測量。但這種測厚方法只能等到涂層烘干后才能測量膜厚，并且測量結(jié)果受到涂層表面的粗糙度、彎曲程度和邊緣效應(yīng)等因素影響。

為了彌補(bǔ)上述測厚方法的不足，下文將詳細(xì)介紹基于光熱法（ATO）的非接觸測厚方法——涂魔師。 

光熱法與傳統(tǒng)干膜測厚技術(shù)的對比

02 涂魔師非接觸測厚技術(shù)

涂魔師采用的是非接觸式無損測量方法，涂裝工人能在產(chǎn)品進(jìn)入烤爐前，涂層仍是未固化狀態(tài)下立即進(jìn)行膜厚測量，實時獲取干膜厚度。測量時無需嚴(yán)格控制測量角度和距離，形狀復(fù)雜不規(guī)則的工件也能精準(zhǔn)測厚。

借助高精度和重復(fù)性好的測量數(shù)據(jù)，涂裝廠家能實現(xiàn)對涂裝工藝的高效監(jiān)控，及時調(diào)整涂裝設(shè)備的多個噴涂參數(shù)。

03 涂魔師便攜測厚技術(shù)取代了復(fù)雜測試步驟

涂魔師的測量原理是基于對待測涂層表面進(jìn)行短暫脈沖加熱，利用紅外傳感器測量溫度衰減曲線，最終定量確定涂層厚度。涂魔師Flex的測量數(shù)據(jù)和應(yīng)用自動儲存在云端。

生產(chǎn)廠家使用涂魔師Flex不僅可以用作發(fā)貨質(zhì)量監(jiān)管，也可以用作統(tǒng)計過程控制（SPC）。此外，涂魔師可以代替耗時長的顯微鏡測厚方法，無需損耗樣品，涂魔師1秒內(nèi)完成測試，因此可用于連續(xù)的膜厚測試。

另外，使用涂魔師能更快更高效對涂裝工藝進(jìn)行膜厚檢測與監(jiān)控，最大程度上降低膜厚波動范圍，實現(xiàn)生產(chǎn)資源優(yōu)化最大化，從而降低生產(chǎn)成本。