現實中零(líng)部(bù)件(jiàn)的(dí)腐蝕現象是無可避(bì)免的，所以(yǐ)在(zài)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)內必須保(bǎo)證有(yǒu)足(zú)夠的(dí)防(fáng)腐(fǔ)保(bǎo)護(hù)。其(qí)中塗(tú)層厚(hòu)度(dù)是衡量(liáng)金屬(shǔ)或非(fēi)金屬防腐塗(tú)層(céng)質(zhì)量的主(zhǔ)要參數，它也密(mì)切(qiē)影響著零部(bù)件的功能(néng)特(tè)性和(hé)裝配(pèi)尺寸(cùn)。

片狀(zhuàng)鋅基(jī)(達克羅)塗層(céng)(由(yóu)聞名Dörken MKS(德(dé)爾肯)公司(sī)提供(gōng))是(shì)一種常(cháng)見(jiàn)的(dí)防腐蝕(shí)功(gōng)能塗(tú)層。片(piàn)狀鋅(xīn)基(達(dá)克羅)塗(tú)層(céng)屬(shǔ)於非電(diàn)解塗(tú)層，它(tā)為零(líng)部件(jiàn)提(tí)供良好(hǎo)的(dí)防腐蝕保護。該塗層由(yóu)片狀鋅粉(fěn)和(hé)片(piàn)狀鋁粉(fěn)一同混(hùn)合到無機(jī)基質中組成(國際標準ISO 10683和(hé)歐洲標準(zhǔn)EN 13858中(zhōng)定義)。片狀鋅(xīn)基(jī)(達克(kè)羅(luó))塗層包括(kuò)底漆(qī)和麵漆(qī)，底漆對於零部(bù)件起到高陰極腐蝕保護(hù)作(zuò)用。鋅是(shì)一種廉(lián)價金屬，在(zài)自(zì)我腐蝕的同時(shí)很好(hǎo)保(bǎo)護(hù)了鋼不受腐蝕。一旦塗層被(bèi)損壞，底漆中(zhōng)的鋅就會(huì)與水和氧氣發(fā)生(shēng)接觸(chù)，起到(dào)自(zì)我(wǒ)犧(xī)牲(shēng)保(bǎo)護鋼(gāng)不(bù)被(bèi)腐蝕的(dí)作(zuò)用。

表1：鹽霧試驗時間與塗層厚度對(duì)應表

麵漆(qī)的作用(yòng)是加(jiā)強零部件的腐蝕(shí)保護(hù)和(hé)賦予塗層更多功能(néng)特(tè)性(xìng)，如(rú)增加化學或(huò)機(jī)械阻力，著色或(huò)確定(dìng)螺(luó)紋(wén)零(líng)件(jiàn)摩(mó)擦(cā)係(xì)數(shù)。片狀鋅(xīn)基(達(dá)克羅(luó))塗(tú)層厚度(dù)僅有8-20μm。根據(jù)標準DIN EN ISO 9227-NSS，該塗層(céng)能保(bǎo)護(hù)零部(bù)件(jiàn)在鹽霧(wù)試驗中1000小時(shí)以(yǐ)上(shàng)不受(shòu)賤(jiàn)金屬(shǔ)(紅鏽(xiù))的(dí)腐蝕(shí)。

圖(tú)一(yī)：塗層厚(hòu)度(dù)為(wéi)9μm的測(cè)試板：沒(méi)有經(jīng)過鹽霧腐蝕測(cè)試(左(zuǒ))和根(gēn)據(jù)DIN EN ISO 9227-NSS標準鹽(yán)霧測(cè)試1200小時後(右(yòu))。右邊測試(shì)板(bǎn)沒有腐(fǔ)蝕現(xiàn)象

所(suǒ)需的塗(tú)層(céng)厚(hòu)度需要(yào)由塗層(céng)係(xì)統和(hé)防腐蝕(shí)方(fāng)法來(lái)確定(dìng)。標準(zhǔn)“DIN EN ISO 10683 Connecting elements - Non-electrolytically applied zinc flake coatings緊(jǐn)固(gù)件-非電解片狀鍍層” 說(shuō)明(míng)了(liǎo)腐蝕保(bǎo)護(hù)與塗(tú)層(céng)厚(hòu)度的關係(鹽霧(wù)試驗時間，不出(chū)現(xiàn)紅(hóng)鏽)。不同塗層(céng)厚度(dù)的(dí)塗層測試板(圖1和圖2)表(biǎo)明了這種相關性。

圖二：塗層(céng)厚度為11μm的測試(shì)板：沒(méi)有經過鹽霧腐蝕(shí)測(cè)試(shì)(左(zuǒ)圖)和根據(jù)DIN EN ISO 9227-NSS鹽霧試(shì)驗(yàn)2500小(xiǎo)時(shí)後(hòu)(右圖)。右(yòu)圖(tú)測(cè)試板(bǎn)沒(méi)有(yǒu)腐蝕現象

目前很多產(chǎn)品都需要(yào)進行噴塗(tú)。通過噴塗或浸漬(zì)紡(fǎng)絲方式將(jiāng)合(hé)適粘(nián)度的(dí)原材料(類似於(yú)清(qīng)漆)噴到底(dǐ)材(cái)上(shàng)，且必須控製濕(shī)膜(mó)厚度在(zài)合格範(fàn)圍(wéi)內，最後(hòu)通過烘幹(gān)固(gù)化得到(dào)相(xiāng)應的(dí)幹(gān)膜。

在噴塗工(gōng)藝(yì)早期(qī)階段(duàn)測量(liáng)塗層厚度(dù)，可(kě)以穩(wěn)定工(gōng)藝(yì)質量(liáng)和保證(zhèng)產(chǎn)品質量(liáng)。在(zài)理想情況(kuàng)下，人們(mén)希望(wàng)有(yǒu)測(cè)厚設備能無損測量(liáng)固化前後的塗層厚(hòu)度，且要求測(cè)量可(kě)靠精(jīng)準(zhǔn)，高重(zhòng)現性(xìng)，簡單和快速，它(tā)還(huán)應該能測量(liáng)彎曲(qū)表麵塗層厚度，如(rú)螺絲(sī)的(dí)邊(biān)緣(yuán)和(hé)角(jiǎo)落(là)部位(wèi)。

過(guò)往(wǎng)，人(rén)們(mén)普遍使(shǐ)用基(jī)於磁(cí)感應原(yuán)理的(dí)接(jiē)觸(chù)式膜(mó)厚儀來測量(liáng)塗(tú)層(céng)厚(hòu)度，該技(jì)術需要(yào)將(jiāng)探頭手動(dòng)定位，探針(zhēn)內(nèi)部(bù)綫(xiàn)圈(quān)的交(jiāo)流電根據金屬或磁性的基(jī)材發生衰(shuāi)減來估算塗(tú)層(céng)厚度。這(zhè)種接觸測厚方法隻(zhī)能(néng)測(cè)量(liáng)固化後的(dí)塗(tú)層厚度(dù)，基材表麵的(dí)粗糙(cāo)度(dù)也會(huì)影(yǐng)響測量(liáng)結(jié)果，有可(kě)能出(chū)現較高的(dí)標(biāo)準(zhǔn)偏差。此外(wài)，這種測量(liáng)方法也(yě)會受到(dào)零(líng)部件的幾(jī)何形狀和基材(cái)材料的(dí)限製(zhì)，如(rú)不能放(fàng)置探(tàn)頭在(zài)彈簧(huáng)絲或螺(luó)紋上，不適用於不(bù)鏽(xiù)鋼等基(jī)材。

圖三：coatmaster Flex 適(shì)用於(yú)非(fēi)接觸式(shì)無損測量濕(shī)膜或(huò)幹膜的(dí)塗層厚(hòu)度

為(wéi)了(liǎo)彌(mí)補(bǔ)接觸式膜(mó)厚儀(yí)缺(quē)點，瑞士coatmaster AG公司研發(fā)了一(yī)種(zhǒng)基於光(guāng)熱原理(lǐ)(Advanced Thermal Optics)的測(cè)量(liáng)設備。計算(suàn)機(jī)控製光源對(duì)待測(cè)表(biǎo)麵(miàn)進(jìn)行短暫加熱，然後(hòu)使(shǐ)用內(nèi)置的高速(sù)紅(hóng)外傳(chuán)感器無損記錄動態(tài)溫度曲綫，使用專門開(kāi)發的(dí)算法來最終確定(dìng)塗層(céng)厚度。

由(yóu)於(yú)該測(cè)厚係統(tǒng)采用非接(jiē)觸(chù)測量模式(shì)，用(yòng)戶可(kě)以(yǐ)測(cè)量(liáng)進烤爐前的(dí)濕(shī)膜，實(shí)時得(dé)出(chū)幹膜(mó)塗層(céng)厚(hòu)度。該(gāi)設(shè)備具有精度高和(hé)重復性(xìng)好(hǎo)的產(chǎn)品(pǐn)優(yōu)勢，有效協助(zhù)操(cāo)作(zuò)人員實現(xiàn)檢查控製(zhì)工(gōng)藝過程(chéng)。目前(qián)，coatmaster測量係統能直接投(tóu)入(rù)到實際生產綫中測(cè)量(liáng)零(líng)部件塗層(céng)厚度，片狀鋅(xīn)基(達(dá)克羅(luó))塗層係(xì)統(tǒng)也包括在內。coatmaster AG公(gōng)司現(xiàn)已(yǐ)正式(shì)推(tuī)出了(liǎo)手持非接(jiē)觸(chù)式(shì)膜厚(hòu)分(fēn)析儀coatmaster Flex，為(wéi)簡便(biàn)測量(liáng)提供(gōng)成(chéng)熟(shú)精確(què)的(dí)測(cè)量技(jì)術(圖3和(hé)圖4)。

coatmaster測厚(hòu)設備的(dí)技術(shù)優(yōu)點在(zài)於能測量固(gù)化前(qián)後的塗層厚度，在允許測量角度和(hé)距(jù)離內(nèi)能進(jìn)行精(jīng)確無損的測量，也(yě)適用(yòng)於(yú)彎曲，角落(là)處等隱蔽(bì)部(bù)位(wèi)。

圖四(sì)：重復測量固化後(hòu)片狀鋅基(jī)(達克羅(luó))塗(tú)層(céng)厚度

將(jiāng)測厚設備(bèi)直(zhí)接集(jí)成在(zài)塗裝生產綫(xiàn)上，可(kě)以監控(kòng)底漆(qī)和(hé)麵漆的塗(tú)層(céng)厚(hòu)度。通過顯(xiǎn)微切(qiē)片法得出(chū)塗層(céng)厚度，在coatmaster Flex中輸(shū)入(rù)該(gāi)值對(duì)每(měi)種(zhǒng)塗層材(cái)料進(jìn)行校(xiào)準，然(rán)後儲(chǔ)存(cún)校準(zhǔn)程序。這樣，coatmaster Flex可以在(zài)1秒(miǎo)內快(kuài)速精準(zhǔn)測(cè)量(liáng)塗(tú)層厚度。如果(guǒ)測(cè)量未(wèi)固(gù)化塗層，它(tā)能實時(shí)得(dé)出固(gù)化後的幹膜厚(hòu)度。圖4為重(zhòng)復(fù)測(cè)量固化後(hòu)鋅片的塗層(céng)厚度(dù)。

位於Herdecke的(dí)Dorken MKS技(jì)術中心進行(háng)了一係(xì)列測試，證明coatmaster Flex的精(jīng)準(zhǔn)性和(hé)重復性(xìng)。通過(guò)顯微切片法確(què)定塗層(céng)厚度，對coatmaster Flex進行校準(如圖5所示(shì))。

圖五：用光學(xué)顯微(wēi)鏡測量片(piàn)狀鋅(xīn)基(達(dá)克羅)塗層厚(hòu)度(dù)

比(bǐ)較兩種測量方法(fǎ)表明：無論是測量(liáng)濕(shī)膜還是幹膜，coatmaster Flex與(yǔ)光學(xué)顯(xiǎn)微鏡(jìng)的(dí)塗(tú)層(céng)厚度(dù)測量(liáng)結果基(jī)本吻(wěn)合(圖6)。使用coatmaster Flex測量(liáng)液(yè)體油漆(qī)實(shí)驗(yàn)表明(míng)，測(cè)量與(yǔ)噴塗(tú)之間的時間(jiān)間(jiān)隔會影(yǐng)響測(cè)試(shì)結(jié)果(圖(tú)7)。例如，在噴(pēn)塗該液(yè)體油漆(qī)後45秒時(shí)進(jìn)行(háng)校(xiào)準，如果(guǒ)在(zài)相(xiāng)同環(huán)境條件(jiàn)下(xià)在45秒後使用此應(yīng)用進(jìn)行(háng)測量，則(zé)測量(liáng)數(shù)據(jù)將沒(méi)有(yǒu)偏差。由於溶(róng)劑蒸(zhēng)發程度(dù)的(dí)差異，如(rú)果在噴塗後(hòu)0秒或(huò)90秒進(jìn)行(háng)測量，該油(yóu)漆(qī)的(dí)最大偏差可達10%。為(wéi)了(liǎo)達到較佳的測量精度，在(zài)校準時，閃(shǎn)光校正與(yǔ)噴(pēn)塗之(zhī)間的時間間隔(gé)應(yīng)等於真(zhēn)正(zhèng)測(cè)量(liáng)厚度時(shí)與噴(pēn)塗的(dí)時間(jiān)間隔。

圖六(liù)：比較(jiào)顯微鏡法(fǎ)和Flex在幹燥狀態(tài)下(xià)測量塗層厚(hòu)度(左：Flex測量幹(gān)膜(mó)，右(yòu)：Flex測(cè)量(liáng)濕膜(mó))。兩(liǎng)種測(cè)量(liáng)設備具有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的相(xiāng)關(guān)性(xìng)(R2 = 0.998)。顯(xiǎn)微(wēi)鏡(jìng)測量(liáng)法的標準誤(wù)差小於1.5 μm，coatmaster Flex的測量(liáng)標準(zhǔn)誤差小(xiǎo)於0.3 μm

在(zài)重復測量(liáng)實(shí)驗中(zhōng)，coatmaster Flex的測量偏(piān)差(chà)小(xiǎo)於(yú)0.3μm。coatmaster Flex可以測(cè)量(liáng)零(líng)件(jiàn)固化前的塗層(céng)厚(hòu)度(dù)，從(cóng)而(ér)能在塗層(céng)烘(hōng)幹前(qián)的早(zǎo)期階段檢測塗層(céng)厚度並及(jí)時(shí)糾正工藝偏差。此外，它也(yě)能對(duì)幹(gān)膜(mó)進(jìn)行精確(què)且(qiě)高重(zhòng)復性(xìng)的測量，穩定工藝和保(bǎo)證產(chǎn)品質(zhì)量。即使(shǐ)產品外(wài)形(xíng)復(fù)雜或由(yóu)各種(zhǒng)基材(cái)的零(líng)件(jiàn)也(yě)能輕(qīng)鬆測量。

圖(tú)七(qī)：使(shǐ)用coatmaster Flex測(cè)量鋅片(piàn)固(gù)化(huà)前底(dǐ)漆的(dí)塗(tú)層(céng)厚度的時(shí)間(jiān)函數

用coatmaster Flex測(cè)量片狀鋅(xīn)基(jī)(達(dá)克羅)塗(tú)層(céng)發現，固(gù)化前底(dǐ)漆厚(hòu)度(dù)隨(suí)時(shí)間變化而變(biàn)化。由(yóu)於溶劑的蒸發導致了塗層厚度發(fā)生變化。噴塗後(hòu)45秒進(jìn)行(háng)校(xiào)準，可以使(shǐ)用相應應用(yòng)程(chéng)序在90秒內精(jīng)確得出(chū)幹膜厚(hòu)度(dù)，最(zuì)大(dà)誤(wù)差為10%。

考慮到(dào)coatmaster Flex的上述(shù)優(yōu)勢，OberflächentechnikS. Scherdel GmbH&Co. KG公(gōng)司(噴(pēn)塗DörkenMKS片狀(zhuàng)鋅(xīn)基(達(dá)克(kè)羅(luó))塗(tú)層係(xì)統的噴塗(tú)設(shè)備(bèi))為(wéi)了保證出(chū)貨(huò)產品質量決定(dìng)購(gòu)買(mǎi)coatmaster Flex。目前(qián)，該(gāi)設(shè)備(bèi)正(zhèng)在(zài)針對(duì)汽車行(háng)業的最終客戶進行審批(pī)。

DörkenMKS技術管理部(bù)的Tobias Kleyer：“有了coatmaster Flex，我們(mén)的(dí)客(kè)戶(hù)可(kě)以(yǐ)快速(sù)輕(qīng)鬆監控他們(mén)的噴塗工(gōng)藝(yì)，這(zhè)可(kě)以節省(shěng)成(chéng)本(běn)並確保(bǎo)產品(pǐn)質(zhì)量。因此，客(kè)戶(hù)對該(gāi)設(shè)備十分(fēn)滿(mǎn)意。”

新(xīn)版標(biāo)準(zhǔn)DIN ISO 2808中(zhōng)提(tí)及(jí)到了(liǎo)coatmaster方法(fǎ)，它(tā)是塗(tú)層(céng)厚度測(cè)量(liáng)的標準方(fāng)法(fǎ)，這將進一(yī)步簡(jiǎn)化其(qí)在實際(jì)噴塗中(zhōng)的使(shǐ)用。

Dörken MKS-Systeme GmbH &Co. KG(德爾肯(kěn))評價：

“The coatmaster enablesus to measure the thickness of our zinc lamella systems in wet conditions andthus save a lot of time. The high accuracy and fast repetition rate make it anindispensable tool for commissioning and monitoring coating processes.”

“我們(mén)使用(yòng)coatmaster來測量(liáng)固化前(qián)的鋅片塗(tú)層(céng)防腐蝕係統(tǒng)，它能(néng)節省我(wǒ)們(mén)大量(liáng)的(dí)時(shí)間成本。該設備(bèi)具有(yǒu)快(kuài)速(sù)測量(liáng)，測量精度高(gāo)和(hé)重復性(xìng)好(hǎo)等優(yōu)點，成(chéng)為高(gāo)效(xiào)調(tiáo)整(zhěng)工藝參數和(hé)監(jiān)測工(gōng)藝質量(liáng)的(dí)關鍵工(gōng)具(jù)。”

——應用技術(shù)經(jīng)理Christian Rabe