涂層厚度檢測(cè)常用方法及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

漆膜厚度直接關(guān)系到其性能品質(zhì)，為了準(zhǔn)確評(píng)定油漆涂層厚度，需要使用專業(yè)技術(shù)和儀器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。行業(yè)交流中經(jīng)常被問(wèn)及如何測(cè)量濕膜、塑料件漆膜、分層涂膜的厚度，及各種測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)。本文就這些問(wèn)題，介紹油漆涂層測(cè)厚常用方法以及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

涂層測(cè)厚方式

漆膜性能的測(cè)試均應(yīng)在一定的漆膜厚度下進(jìn)行，因?yàn)槠崮ず穸仁瞧崮さ囊粋€(gè)重要指標(biāo)，它不僅影響制膜時(shí)所耗費(fèi)的材料、工時(shí)、成本，而且關(guān)系到漆膜的使用性能。

漆膜厚度的測(cè)試方法很多，按其原理可分為稱量法、量具測(cè)量法、顯微鏡法、非破壞性儀器測(cè)量法等。以漆膜特性可分為干膜測(cè)厚和濕膜測(cè)厚。各種方法均有各自的特性和使用范圍。常用的厚度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有GB1764-79《漆膜厚度測(cè)量法》、ISO2808《色漆和清漆——漆膜厚度的測(cè)定》、ASTMD1400-81《非磁性金屬底材上色漆、清漆、噴漆及有關(guān)產(chǎn)品的非金屬涂層干膜厚度的測(cè)定》、ASTME376-69《用磁性法或渦流法（電場(chǎng)法）測(cè)定涂層厚度》、ASTMD2691-70《木制品表面干膜厚度的顯微鏡測(cè)定》、ASTMG12-83《鋼管涂層厚度的非破壞性測(cè)量》、ASTMD1212-79《有機(jī)涂層濕膜厚度的測(cè)定》等等。

圖：漆膜厚度的測(cè)試方法很多，各種方法均有各自的特性和使用范圍。

常用油漆涂層測(cè)厚方法應(yīng)用特點(diǎn)比較

1、稱量法

應(yīng)用于漆膜過(guò)軟，不能用儀器方法測(cè)量的場(chǎng)合。比如硅烷膜厚，一般都用膜重來(lái)表達(dá)。其特點(diǎn)是：測(cè)量不夠精確，但可供核定規(guī)定范圍的平均漆膜厚度，被測(cè)試漆膜保持無(wú)損。

2、量具測(cè)量法

應(yīng)用于底材平整的場(chǎng)合。其特點(diǎn)為漆膜必須硬到足夠經(jīng)受與千分尺精密接觸時(shí)的壓力。精確度±2μm，測(cè)試中漆膜受損。

3、測(cè)厚儀法

用測(cè)厚儀測(cè)量涂層膜厚是最為直觀常規(guī)的方法，各類儀器都有一定的底材適應(yīng)范圍，具有無(wú)損、快速、簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

a. 磁性測(cè)厚法：適用導(dǎo)磁材料上的非導(dǎo)磁層厚度測(cè)量。導(dǎo)磁材料一般為：鋼、鐵、銀、鎳。此種方法測(cè)量精度高。

b. 渦流測(cè)厚法：適用導(dǎo)電金屬上的非導(dǎo)電層厚度測(cè)量，此種方法較磁性測(cè)厚法精度低。

c. 超聲波測(cè)厚法：適用多層涂鍍層厚度的測(cè)量或則是以上兩種方法都無(wú)法測(cè)量的場(chǎng)合，但一般價(jià)格昂貴、測(cè)量精度也不高，實(shí)際應(yīng)用較少。

d. 電解測(cè)厚法：此方法有別于以上三種，不屬于無(wú)損檢測(cè)，需要破壞涂鍍層，一般精度也不高，測(cè)量起來(lái)較其他幾種麻煩。

e. 放射測(cè)厚法：此種儀器價(jià)格非常昂貴，用于一些特殊場(chǎng)合

4、濕膜厚度測(cè)定

主要應(yīng)用于新涂刷的濕膜。由于濕膜干燥后，其厚度會(huì)發(fā)生變化，所以只能給出大致的厚度。

常用測(cè)厚儀測(cè)厚法的基本原理

由于在漆膜和底材的復(fù)合體系中，兩者的材料種類和厚度變化很大，因此，到目前為止沒(méi)有一種通用的非破壞性測(cè)厚儀。常用的測(cè)厚儀有磁場(chǎng)型測(cè)厚儀和渦流型測(cè)厚儀兩種。

磁場(chǎng)型測(cè)厚儀的測(cè)厚是基于測(cè)量頭上的磁鐵與磁性地材之間的磁引力或磁通量隨兩者之間的距離變化而變化的原理，而該距離對(duì)于涂漆的磁性底材來(lái)說(shuō)，將因非磁性的漆膜厚度的變化而變化。因此，此法只適用于磁性底材上非磁性漆膜厚度的測(cè)量。

渦流型測(cè)厚儀的原理基于測(cè)量頭的線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)將使附近的金屬表面上因感應(yīng)而產(chǎn)生渦流。該渦流又引起感應(yīng)線圈表現(xiàn)阻抗的變化。這種效應(yīng)將隨探頭線圈到金屬表面的距離的變化而變化。當(dāng)測(cè)量頭線圈直接與干燥的漆膜接觸時(shí)，該距離大小將隨漆膜的厚度而變化。因此，檢測(cè)試樣表觀阻抗的大小，經(jīng)標(biāo)定后，可得到漆膜的厚度。根據(jù)此原理而設(shè)計(jì)的測(cè)厚儀只適用于漆膜與底材金屬兩者導(dǎo)電性相差很大的試樣。常用于非磁性金屬底材上的非導(dǎo)電漆膜厚度的測(cè)量。

塑料件測(cè)厚的方法

汽車行業(yè)常見(jiàn)保險(xiǎn)杠，儀表盤多數(shù)為塑料表面噴涂，這時(shí)候就不能用以上幾種方法，精準(zhǔn)的就是切割用顯微鏡放大一定倍數(shù)，直接讀取厚度值，缺點(diǎn)是步驟繁多，破壞樣品造成浪費(fèi)，今天簡(jiǎn)單了解下。

第一步、用切割機(jī)切成小塊取樣，取樣記得編號(hào);

第二步、用鑲嵌粉冷鑲嵌，放置半小時(shí)固化;

第三步、拋磨，樣品切割使塑料件產(chǎn)生形變，精細(xì)拋磨使樣品截面平整;

第四步、顯微鏡放大觀察測(cè)量厚度。

塑料表面噴涂油漆，準(zhǔn)確的方法目前還是顯微鏡觀察法，要求精度不是很高的話也可以貼專用膜片替代測(cè)量。方法是在噴涂前將膜片固定到塑料件上，各涂層噴完后依次取下一部分檢測(cè)。貼片有塑料片和鐵片，采用塑料片的話在檢測(cè)的時(shí)候要放在鐵片上，通過(guò)矯正扣除塑料片厚度后檢測(cè)。但因?yàn)楹驮瓉?lái)基材的差異，貼片測(cè)量法會(huì)有上漆率等差異，測(cè)量準(zhǔn)確度不高。

超聲波涂層測(cè)厚儀

可測(cè)量塑料、金屬、木頭、玻璃和陶瓷上的油漆，塑料覆層的厚度，可以測(cè)量分層膜厚，一次可以無(wú)損地測(cè)出5層覆層的厚度，也可透過(guò)涂層測(cè)量薄的基材厚度。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有汽車廠應(yīng)用超聲波涂層測(cè)厚儀，使用和矯正維護(hù)成本較高，精度比較有限。

超聲波涂層測(cè)厚儀工作原理是基于超聲波反射,智能探頭發(fā)出的超聲波脈沖進(jìn)入覆層后，脈沖傳輸?shù)礁矊咏Y(jié)合面或與底材臨界面時(shí), 一部分脈沖被反射回來(lái). 這些反射的超聲波脈沖被傳感器接收，通過(guò)聲波在介質(zhì)中傳輸?shù)乃俣扔?jì)算出覆層的厚度。目前超聲波涂層測(cè)厚儀也在積極提高測(cè)量精度，如采用的先進(jìn)的傳感技術(shù)和創(chuàng)新的軟件實(shí)現(xiàn)在應(yīng)用時(shí)高精度測(cè)量，通過(guò)設(shè)置參數(shù)截止帶可以將雜波排除掉，例如由基材GRP 或CRP 纖維造成的雜波。

超聲波涂層測(cè)厚另外一個(gè)難點(diǎn)是測(cè)量具有相似特征的涂層厚度。這些涂層的阻抗值之差不足以區(qū)分反饋的超聲波脈沖。新的技術(shù)革新可以解決這個(gè)問(wèn)題，較弱的脈沖信號(hào)可以很明顯的區(qū)分開(kāi)，可靠準(zhǔn)確地完成復(fù)雜的測(cè)量任務(wù)。

圖：目前超聲波涂層測(cè)厚儀也在積極提高測(cè)量精度，如采用的先進(jìn)的傳感技術(shù)和創(chuàng)新的軟件實(shí)現(xiàn)在應(yīng)用時(shí)高精度測(cè)量。

白光干涉薄膜厚度測(cè)量?jī)x

用從深紫外到近紅外可選配的寬光譜光源照射薄膜表面，探頭同位接收反射光線。根據(jù)反射回來(lái)的干涉光，用反復(fù)校準(zhǔn)的算法快速反演計(jì)算出薄膜的厚度。測(cè)量范圍1nm-3mm，可同時(shí)完成多層膜厚的測(cè)試。對(duì)于100nm以上的薄膜，還可以測(cè)量n和k值，廣泛適用于多種基材，在3C、汽車、醫(yī)療器械等涂層上均可應(yīng)用。

可根據(jù)測(cè)量的需要選用不同的測(cè)厚儀，磁性測(cè)厚儀和渦流測(cè)厚儀一般測(cè)量的厚度適用0-5毫米，這類儀器又分探頭與主機(jī)一體型，探頭與主機(jī)分離型，前者操作便捷，后者適用于測(cè)非平面的外形。更厚的致密材質(zhì)材料要用超聲波測(cè)厚儀來(lái)測(cè)，測(cè)量的厚度可以達(dá)到0.7-250毫米。電解法測(cè)厚儀適合測(cè)量很細(xì)的線上面電鍍的金，銀等金屬的厚度。