長期以來，人(rén)們都(dū)認(rèn)為采用非(fēi)接觸(chù)式(shì)和無(wú)損(sǔn)測(cè)量塗(tú)層厚(hòu)度是理想化。但來自瑞士(shì)的兩(liǎng)位(wèi)研究(jiū)人員(yuán)研(yán)發(fā)了(liǎo)一種測量係統(tǒng)，在測量薄鋅片塗層(céng)厚(hòu)度(dù)時，憑借其(qí)高測量(liáng)精(jīng)度(dù)證明這技(jì)術(shù)是(shì)可(kě)實現(xiàn)的。

通過(guò)連續監控(kòng)塗層工藝，不(bù)僅可以優(yōu)化(huà)塗層(céng)品(pǐn)質(zhì)，而(ér)且可以節(jié)省材(cái)料，從而大大(dà)降低(dī)生產成本。

因此，在噴塗工(gōng)藝中測(cè)量(liáng)濕(shī)漆塗層(céng)厚度(dù)是許(xǔ)多(duō)用戶(hù)的(dí)願望。然而，傳(chuán)統(tǒng)方(fāng)法隻有(yǒu)在工藝(yì)結(jié)束和(hé)參數(shù)不(bù)可(kě)再(zài)修(xiū)正時(shí)才會完成測量。所(suǒ)以(yǐ)，磁感(gǎn)應或(huò)渦(wō)流塗層(céng)厚(hòu)度測量(liáng)方(fāng)法(fǎ)僅在(zài)幹燥或烘幹後的塗層上進行。即(jí)使是砂(shā)光(guāng)圖案也(yě)隻(zhī)能通(tōng)過幹(gān)漆(qī)膜產(chǎn)生-以及必須是(shì)非(fēi)常(cháng)好(hǎo)的(dí)切割工藝(yì)。

在蘇(sū)黎世(shì)應(yīng)用(yòng)科學大學(ZHAW)，研究人(rén)員Andor Bariska和(hé)Nils Reinke與(yǔ)各種工業(yè)合作(zuò)夥(huǒ)伴(bàn)共同開(kāi)發(fā)了(liǎo)新型熱膜(mó)測試程序，並在(zài)此(cǐ)基礎上開(kāi)發(fā)了(liǎo)“CoatMaster”在綫非(fēi)接(jiē)觸式實(shí)時(shí)測(cè)厚係統並(bìng)將(jiāng)其(qí)投(tóu)入到(dào)成熟(shú)的生產中。

該(gāi)裝置(zhì)利用(yòng)塗(tú)層的熱性能來實(shí)現無損和非(fēi)接觸(chù)式(shì)測量其性(xìng)能。為(wéi)此，首(shǒu)先(xiān)用計算(suàn)機控製(zhì)閃(shǎn)光燈對濕膜部件進行短暫加熱。高速(sù)紅外(wài)傳感(gǎn)器記(jì)錄從(cóng)5到50厘(lí)米(mǐ)距離的熱輻(fú)射(shè)。然後(hòu)表(biǎo)麵溫度根據塗(tú)層(céng)厚(hòu)度(dù)和(hé)熱(rè)性質(zhì)以特征動態(tài)從(cóng)而(ér)衰減(jiǎn)。借助專門開(kāi)發的算法評(píng)估(gū)表麵(miàn)上的(dí)動(dòng)態溫度分(fēn)布(bù)，以定量和(hé)可(kě)重復地確(què)定塗層(céng)厚度和(hé)其(qí)他性質(zhì)。

測量濕膜以及(jí)移動(dòng)部件的(dí)塗(tú)層厚(hòu)度(dù)的優點是很(hěn)明(míng)顯的：可以(yǐ)實時(shí)檢(jiǎn)查工(gōng)藝(yì)中(zhōng)或部件(jiàn)上(shàng)塗(tú)層(céng)的(dí)厚度(dù)分(fēn)布。因此，如果(guǒ)塗(tú)層厚度(dù)波動太大(dà)或(huò)超過預設的(dí)上(shàng)限，則(zé)可(kě)以快速反(fǎn)映(yìng)工(gōng)藝偏差。CoatMaster在(zài)綫非接觸是(shì)實(shí)時測厚係統(tǒng)可以直接集成(chéng)到生產綫中。引入(rù)新(xīn)係統(tǒng)也(yě)能若測量結果(guǒ)不符(fú)合(hé)規範，可(kě)以(yǐ)立即進行幹預(yù)並(bìng)重(zhòng)新調整工(gōng)藝參(cān)數。

此外，該(gāi)測(cè)量係統的特(tè)點(diǎn)是(shì)具有(yǒu)非常高(gāo)的測量(liáng)精度;可(kě)重復性(xìng)也高(gāo)於其(qí)他已(yǐ)有的測(cè)量(liáng)方法，並(bìng)且(qiě)精(jīng)確校(xiào)準(zhǔn)時(shí)受粗糙(cāo)度或(huò)不(bù)平(píng)表(biǎo)麵的(dí)影響很小。即使在具有復(fù)雜(zá)幾何形(xíng)狀(zhuàng)和內表(biǎo)麵的部件上，也可以可(kě)靠(kào)精確(què)地測量塗層厚度。

帶鋅(xīn)片(piàn)係(xì)統的測試係列

位(wèi)於德國Herdecke的Dorken MKS- Systeme GmbH公(gōng)司(sī)為了縮小(xiǎo)塗層厚度(dù)波動和(hé)過度(dù)噴塗(tú)造成(chéng)的(dí)材料(liào)損(sǔn)失(shī)，決定聯(lián)係了銷售(shòu)Coatmaster測量係統的(dí)德國 WinTerthur Instruments AG公司，並且計劃進(jìn)行(háng)廣泛(fàn)的測(cè)試係(xì)列(liè)，包括基(jī)礎塗(tú)層"Delta-Tone 9000" 和(hé)"Delta-Protekt KL 101" ，以及(jí)表層塗層(céng) "Delta-Seal" (銀(yín)色(sè)和黑色)。為了(liǎo)比(bǐ)較(jiào)兩種測(cè)量方法，采用(yòng)已有(yǒu)的磁(cí)感應法(fǎ)，在濕態和鍍膜主態(tài)以(yǐ)及(jí)烘幹(gān)情況下(xià)進行(háng)塗(tú)層厚度的測(cè)量(liáng)。對(duì)於每個(gè)測量(liáng)位置，使用(yòng)重(zhòng)復五次測量(liáng)方(fāng)法(fǎ)，兩個重復測量(liáng)變量。方法(fǎ)的(dí)一致(zhì)性是(shì)用(yòng)平均值(zhí)的差值來計(jì)算;為(wéi)了估計(jì)它們的(dí)準(zhǔn)確(què)性，使用了(liǎo)重復(fù)測量的(dí)標(biāo)準偏差。

CoatMaster的高測(cè)量(liáng)精度使該(gāi)設備特(tè)別(bié)適(shì)用(yòng)於測(cè)量(liáng)非常(cháng)薄的塗層(céng)，如鋅(xīn)片係統

結(jié)果(guǒ)表明，Coatmaster的(dí)測量(liáng)數據與烘幹狀(zhuàng)態下(xià)磁感(gǎn)應(yīng)基(jī)準(zhǔn)測量值(zhí)一致。由於(yú)新(xīn)方法(fǎ)隻用一次測(cè)量就獲得(dé)了(liǎo)很高(gāo)的精度(dù)，因(yīn)此幾乎不(bù)需要(yào)測量(liáng)。然而，為(wéi)了獲(huò)得(dé)能與磁(cí)感(gǎn)層(céng)厚(hòu)度測量相比較的(dí)結(jié)果，根(gēn)據(jù)表麵條件，需要達到170個測量值(zhí)的(dí)平均值(zhí)。

D?rkenMKS-Systeme團(tuán)隊(duì)也(yě)對(duì)其高測量精(jīng)度(dù)表示認(rèn)同。使用(yòng)傳統測量方(fāng)法， + / -1至2μm的偏差是(shì)正常(cháng)的-這(zhè)看起(qǐ)來(lái)不太(tài)多(duō)。然而，鋅(xīn)薄片(piàn)係統的平(píng)均(jūn)總厚度為8至(zhì)12微米，這(zhè)種(zhǒng)偏差(chà)可能(néng)是10%或更高。通過降(jiàng)低(dī)該(gāi)值(zhí)，特(tè)別(bié)是在扁平(píng)大型(xíng)零(líng)件的情況(kuàng)下可(kě)以節省巨(jù)大(dà)的(dí)生產成(chéng)本。此外(wài)，在傳(chuán)統(tǒng)方(fāng)法的應用(yòng)中，在表麵上僅檢測(cè)到(dào)單個測(cè)量(liáng)點(diǎn)，僅基(jī)於(yú)總層厚(hòu)度分布(bù)的經驗(yàn)值可以(yǐ)忽略，並(bìng)且基板(bǎn)的粗糙度(dù)另(lìng)外增加波動(dòng)。

對(duì)於CoatMaster，取決於(yú)基板的粗(cū)糙(cāo)度的(dí)偏差經驗值(zhí)在(zài)0.1和0.5μm之間。因(yīn)此(cǐ)，對(duì)於薄(báo)膜(mó)領(lǐng)域的(dí)係統(tǒng)，當(dāng)涉及(jí)應用方法(fǎ)的(dí)精(jīng)確(què)控製和塗層(céng)工藝的優化時(shí)，該方法的使(shǐ)用在(zài)技術(shù)上(shàng)和(hé)經(jīng)濟(jì)上(shàng)特別有用。

在(zài)實(shí)際應用(yòng)中作用顯(xiǎn)著

作為大型生產(chǎn)綫的一部分(fēn)，該(gāi)測(cè)量技(jì)術顯(xiǎn)著(zhù)提高了(liǎo)經濟(jì)規劃(huá)的可(kě)靠(kào)性。最(zuì)重(zhòng)要(yào)的是，客戶(hù)對能(néng)直(zhí)接應用(yòng)到(dào)工(gōng)藝(yì)中以及(jí)質量和利潤得到控製(zhì)提升是(shì)非常感興(xīng)趣的(dí)。與此(cǐ)同時，尤其對於大的(dí)，平(píng)的(dí)部(bù)件(jiàn)，該係統(tǒng)的(dí)重(zhòng)要性更(gēng)加突出，但也(yě)有一些(xiē)元(yuán)件的(dí)幾何形狀(zhuàng)不規則，所以要(yào)求均(jūn)匀塗層是(shì)很(hěn)難實(shí)現(xiàn)的。DIN a3尺寸的設備(bèi)外殼集成到工(gōng)藝鏈中(zhōng)也(yě)得到了實(shí)現。

最近Winterthur Instruments公司將其原來(lái)的(dí)激光定(dìng)位係(xì)統(tǒng)轉(zhuǎn)換為(wéi)LED技術，使(shǐ) CoatMaster更(gēng)加人性化(huà)。塗(tú)層工(gōng)藝的(dí)監(jiān)控(kòng)可以(yǐ)通(tōng)過(guò)WLAN從整(zhěng)個工廠內部完(wán)成，而不再(zài)需(xū)要通過一(yī)直安裝的監(jiān)視(shì)器進行，這(zhè)為用(yòng)戶(hù)提供了(liǎo)高(gāo)度的靈(líng)活(huó)性(xìng)。