Quali sono i metodi di rilevamento per la misurazione dello spessore del rivestimento(1)

Lo spessimetro del rivestimento è un parametro di processo importante e svolge un ruolo importante nella qualità del prodotto, nel controllo del processo e nel controllo dei costi. Ora i tecnici possono utilizzare diversi tipi di strumenti e metodi per misurare lo spessore di un rivestimento o di una pellicola. Ci sono molti fattori da considerare quando si seleziona il metodo di misurazione più appropriato, tra cui il tipo di rivestimento, il materiale del substrato, l'intervallo di spessore del rivestimento, la forma e le dimensioni del dispositivo per il test subacqueo e il costo della misurazione.

Le tecniche di misurazione dello spessore del rivestimento includono generalmente metodi di misurazione non distruttivi come la misurazione magnetica, la misurazione delle correnti parassite, la misurazione ad ultrasuoni e la misurazione micrometrica; inoltre, metodi di misurazione distruttivi come la misurazione della sezione trasversale e l'analisi gravimetrica. Per i rivestimenti in polvere e liquidi, è possibile utilizzare alcuni metodi efficaci per misurare lo spessore del film prima dell'essiccazione e della polimerizzazione. Diamo un'occhiata agli strumenti e ai metodi di misurazione non distruttivi comunemente utilizzati.

2, il principio di funzionamento
Gli spessimetri magnetici utilizzano principalmente uno dei due principi di funzionamento: stiramento magnetico o induzione magnetica/elettromagnetica.

(1) Spessimetro a trazione magnetica
Lo spessimetro a trazione magnetica viene utilizzato principalmente per un magnete permanente, una molla di calibrazione e una scala. L'attrazione tra il magnete e la matrice magnetica in acciaio unisce i due e, man mano che lo spessore del calibro di rivestimento aumenta, il magnete diventa più facile da estrarre. Pertanto, il misuratore di spessore della lamiera di alluminio viene determinato principalmente in base a questa forza di attrazione. I rivestimenti più sottili generalmente hanno una maggiore attrazione magnetica, mentre i rivestimenti a pellicola più spessi hanno un’attrazione magnetica relativamente minore. I misuratori di spessore a trazione magnetica sono molto sensibili per misurare la rugosità superficiale, la curvatura, lo spessore del substrato e la composizione delle leghe metalliche. I misuratori di spessore magnetici sono robusti, sono semplici, economici e portatili e di solito non richiedono regolazioni di calibrazione. Se durante la produzione è richiesta solo una piccola quantità di letture, costituiranno una buona soluzione di misurazione a basso costo. Gli spessimetri a trazione hanno solitamente la forma di una matita o di un quadrante rollback. Il modello a matita utilizza un magnete montato su una molla elicoidale (perpendicolare alla superficie del rivestimento).

La maggior parte dei misuratori di trazione a matita utilizzano magneti più grandi e sono progettati specificamente per funzionare solo in una o due posizioni che completano alcuni degli effetti della gravità. Utilizzando un magnete piccolo e preciso, è possibile trasformarlo in una versione più accurata per misurare superfici piccole o difficili da raggiungere. Il triplo indicatore garantisce la precisione della misurazione quando il manometro è rivolto verso il basso, verso l'alto o con tolleranze orizzontali di ±10%.

Il tipo a quadrante è la forma più comune di spessimetro a trazione magnetica. Un magnete è fissato a un'estremità del braccio rotante del bilanciere e fissato alla molla del bilanciere calibrata. Ruotando il quadrante con un dito, la molla aumenta la forza sul magnete e lo tira fuori dalla superficie. Questi misuratori sono facili da usare e sono dotati di un bilanciere che permette loro di lavorare in qualsiasi posizione, indipendentemente dalla gravità. Inoltre, sono ugualmente sicuri da usare in ambienti esplosivi e gli appaltatori di rivestimenti utilizzano più operazioni di verniciatura a polvere con deviazioni di misurazione di circa ±5%.

(2) Spessimetro ad induzione magnetica/elettromagnetica

Uno spessimetro a induzione magnetica utilizza un magnete permanente come sorgente del campo magnetico e utilizza un generatore di effetto Hall o un resistore magnetoresistivo per rilevare la densità del flusso magnetico sul polo magnetico del magnete. Lo spessimetro a induzione elettromagnetica utilizza un campo magnetico alternato e utilizza un'asta ferromagnetica morbida avvolta con una bobina sottile per generare un campo magnetico. L'altra bobina viene utilizzata per rilevare i cambiamenti nel flusso magnetico. Questi strumenti elettronici sono efficaci per misurare i cambiamenti nella densità del flusso magnetico sulle superfici di acciaio vicino alla superficie della sonda magnetica. L'entità della densità del flusso magnetico sulla superficie della sonda è direttamente correlata alla distanza del substrato di acciaio. Pertanto, misurando la densità del flusso magnetico, è possibile determinare lo spessore del rivestimento.

Questi misuratori elettromagnetici elettronici sono disponibili in molte forme e dimensioni. In genere utilizzano una sonda a pressione costante per fornire dati non soggettivi per l'operatore e le letture delle misurazioni vengono visualizzate chiaramente su un display a cristalli liquidi (LCD). Possono scegliere di memorizzare le misurazioni o eseguire un'analisi immediata delle letture e inviare i risultati a una stampante per un'ulteriore ispezione. La deviazione di misurazione di questo strumento è generalmente di circa ±1%. Per ottenere misurazioni più accurate, l'operatore deve seguire attentamente le istruzioni del produttore. I metodi di prova possono fare riferimento a standard internazionali come D7091, ISO 2178 e ISO 2808.