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更新時間:2026-01-07
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在現(xiàn)代化涂裝工藝控制、防腐工程質(zhì)量驗(yàn)收及產(chǎn)品表面處理評估中,涂層厚度是一個決定產(chǎn)品性能、壽命與合規(guī)性的關(guān)鍵參數(shù)。涂層測厚儀作為獲取這一數(shù)據(jù)的直接工具,其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響成本控制、工藝優(yōu)化與質(zhì)量判定的科學(xué)性。無論是磁性、渦流原理,還是超聲、熒光X射線原理,其測量的有效性均非僅靠“一鍵讀數(shù)"實(shí)現(xiàn),而是依賴于從基體認(rèn)知、儀器狀態(tài)、操作實(shí)踐到數(shù)據(jù)解讀的完整鏈路。因此,確保數(shù)據(jù)可信,需要建立一套貫穿測量全流程的系統(tǒng)性控制策略。
測量的可靠性首先建立在對儀器測量基線的準(zhǔn)確標(biāo)定上。對于常規(guī)的磁性(鐵基)或渦流(非鐵基)測厚儀,必須在與待測工件相同材質(zhì)、相同表面粗糙度、相同曲率的未涂覆基體上進(jìn)行“零點(diǎn)校準(zhǔn)"。使用隨機(jī)的、未經(jīng)確認(rèn)的基板或標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行校準(zhǔn),是引入系統(tǒng)性偏差的主要原因。對于精密測量,建議使用經(jīng)認(rèn)證的、厚度值覆蓋預(yù)期范圍的標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行“多點(diǎn)校準(zhǔn)",以驗(yàn)證儀器在該基體上的線性。
探頭的選擇與保護(hù)同樣關(guān)鍵。探頭尺寸(點(diǎn)狀或十字狀)需與測量區(qū)域匹配;對于曲面,應(yīng)選用探頭球面半徑小于工件曲率半徑的探頭。探頭是精密部件,應(yīng)防止其受到撞擊或過度磨損,定期檢查其端面是否清潔、平整。對于鐵基和鋁基混合的工件,需明確基體類型或選用雙功能探頭并正確切換。
被測工件的狀態(tài)是影響測量真實(shí)性的前提。基體表面的粗糙度會干擾測量信號,原則上,應(yīng)在與校準(zhǔn)板表面狀態(tài)一致的基體上進(jìn)行測量。若基體表面有鐵銹、氧化皮、舊漆層或油污,必須清除,直至露出金屬本色,否則這些中間層會被計入涂層厚度,導(dǎo)致結(jié)果虛高。
測量點(diǎn)的規(guī)劃需具有統(tǒng)計代表性。不應(yīng)僅在“看起來均勻"的區(qū)域測量。應(yīng)根據(jù)工件形狀、大小及涂覆工藝(如噴涂、電泳、浸涂)的特點(diǎn),按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如ISO 19840, SSPC-PA 2)進(jìn)行系統(tǒng)性布點(diǎn),如柵格法。在邊緣、焊縫、角落等涂層易薄或易厚的特征區(qū)域,應(yīng)增加測量點(diǎn)并單獨(dú)記錄。
規(guī)范、一致的操作手法是保證重復(fù)性的核心。測量時,探頭應(yīng)以恒定、垂直的壓力與工件表面接觸。壓力過大會壓縮軟涂層(如某些油漆、塑料),導(dǎo)致讀數(shù)偏低;壓力過小或探頭傾斜則可能導(dǎo)致信號耦合不穩(wěn)定,讀數(shù)波動。
對于同一測量點(diǎn),建議進(jìn)行多次測量(通常2-3次),取平均值作為該點(diǎn)的報告值。每次測量后,應(yīng)輕微移動探頭位置,避免在同一微小區(qū)域反復(fù)測量造成涂層壓縮或探頭磨損。對于軟性涂層或熱噴涂層,應(yīng)特別注意操作輕柔。測量環(huán)境溫度應(yīng)保持相對穩(wěn)定,劇烈的溫度變化可能影響儀器電子元件和部分涂層的物理特性。
多種現(xiàn)場因素可能干擾測量準(zhǔn)確性。基體金屬的電導(dǎo)率/磁導(dǎo)率變化是常見干擾源,例如不同牌號的不銹鋼、鑄鐵中的石墨形態(tài)變化,都會影響測量,此時必須針對性地重新校準(zhǔn)。基體厚度不足(低于“臨界厚度")時,測量信號會受到基體背面影響,導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確或波動。對于小工件、薄壁件,應(yīng)確認(rèn)其滿足探頭要求的最小基體厚度。
涂層本身的特性也需考量。測量高導(dǎo)磁性的鎳磷涂層或含有金屬顏料(如鋅粉、鋁粉)的涂層時,需確認(rèn)儀器原理的適用性及是否需要進(jìn)行特殊校準(zhǔn)。強(qiáng)電磁場(如大型變壓器附近)可能器電子元件。
測量不應(yīng)以獲取孤立數(shù)據(jù)點(diǎn)為目的。所有測量數(shù)據(jù),連同其對應(yīng)的測量位置標(biāo)識、基體信息、儀器校準(zhǔn)狀態(tài)、探頭型號、操作者及環(huán)境條件,都應(yīng)被完整記錄。對于大型項(xiàng)目,使用帶有GPS定位和數(shù)據(jù)處理軟件的智能測厚儀,能有效提高數(shù)據(jù)采集效率與可追溯性。
數(shù)據(jù)管理的高級階段是進(jìn)行統(tǒng)計過程分析。計算一批測量數(shù)據(jù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、值和最小值,并與技術(shù)規(guī)范要求的厚度范圍進(jìn)行比對。通過繪制厚度分布直方圖或趨勢圖,可以直觀評估涂覆工藝的穩(wěn)定性、均勻性以及是否滿足防腐設(shè)計要求(如80-20規(guī)則,即80%的測點(diǎn)不低于規(guī)定最小厚度,其余20%不低于規(guī)定最小厚度的80%)。
通過實(shí)施上述從基線校準(zhǔn)、基體準(zhǔn)備、規(guī)范操作、干擾識別到數(shù)據(jù)統(tǒng)計的全流程系統(tǒng)方法,涂層測厚工作才能從一項(xiàng)依賴于個人經(jīng)驗(yàn)的“手藝",轉(zhuǎn)變?yōu)橐豁?xiàng)可重復(fù)、可追溯、可支持科學(xué)決策的標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量控制活動。這不僅關(guān)乎單次測量的準(zhǔn)確性,更關(guān)乎對整個涂層系統(tǒng)性能的可靠評價,從而為資產(chǎn)保護(hù)與工藝優(yōu)化提供堅實(shí)的數(shù)據(jù)基石。