Jak mierzyć grubość warstwy?

Grubość warstwy
Grubościomierze są jednym waŜniejszych instrumentów uŜywanych w przemyśle lakierniczym. W większości
powłok współczynnik grubości warstwy suchej do warstwy mokrej wynosi:
Grubość warstwy suchej = (grubość warstwy mokrej * %ciał stałych)/100
Błędne oszacowanie grubości warstwy skutkuje niepotrzebną stratą czasu, materiałów oraz pieniędzy. Jeśli
warstwa jest za cienka, to jej siła krycia oraz zdolności ochronne są niewystarczające, co wymaga dodatkowego
czasu na ponowne pokrycie powierzchni. Natomiast, jeśli nałoŜona warstwa okazuje się zbyt gruba, to skutkiem
tego jest pękanie, łuszczenie powłoki lub długi czas schnięcia. Zbyt gruba warstwa wiąŜe się takŜe z wysokim
kosztem.
Warstwa mokra
W celu dokładnego kontrolowania procesu nakładania powłoki na powierzchnię, często trzeba wykonywać
pomiary zaraz po jej nałoŜeniu, kiedy jest jeszcze mokra. Pomiar grubości takiej warstwy bazuje na kształcie
powierzchni oraz spodziewanym przedziale grubości dodatku, pomiar grubości mokrej warstwy jest przydatny w
przypadku, gdy warstwę suchą moŜna zmierzyć tylko metodami niszczącymi.
Grubość warstwy suchej
Dobranie odpowiedniej grubości powłoki maksymalizuje jakość oraz minimalizuje koszty materiałów. Sprawdzenie
grubości warstwy suchej moŜe odbywać się na sposób nieniszczący lub niszczący, np. w przypadku powłok
wielowarstwowych.
Testy nieniszczące
Do tego typu pomiarów uŜywa się mierników elektronicznych z wyświetlaczem cyfrowym. Instrumenty te mierzą
grubość powłok izolacyjnych na podłoŜu metalowym nie wykazującym właściwości magnetycznych (NFe) oraz
powłoki nie-magnetyczne na podłoŜu z Ŝelaza lub stali (Fe). Działanie tych mierników opiera się na dwóch
zasadach
pomiar indukcji magnetycznej na podłoŜach typu Fe
pomiar prądu wirowego na podłoŜach typu NFe
przykłady powłok izolacyjnych oraz nie-magnetycznych:
PTH EUROTOM Sp. z o.o., ul. Wąwozowa 1 kl. II, 02-796 Warszawa
tel.: (022) 648-15-73, 0602-308-751 faks: (022) 648-16-72
www.eurotom.pl, skype: karolina_eurotom, e-mail: [email protected]
-
farby, tworzywa sztuczne, emalie, chromowane, miedź, cynkowane, powłoka proszkowa,
galwanizowane, guma, ceramika
przykłady podłoŜy izolacyjnych oraz nie-magnetycznych NFe:
Aluminium, miedź, mosiądz, stal szlachetna, brąz, magnez, cynk
przykłady podłoŜy Ŝelaznych Fe:
stal, Ŝeliwo
Techniki pomiarowe
Indukcja magnetyczna (Fe)
Metoda wykorzystująca dwie cewki magnetyczne, które zbliŜone do ferromagnetyka wytwarzają zmienne pole
magnetyczne. Zmiana tego pola związana jest z odległością między sondą a podłoŜem – w tym przypadku z
grubością warstwy. Jedna z tych cewek wytwarza prąd magnetyczny. SprzęŜenie pomiędzy dwoma biegunami
magnetycznymi jest miarą grubości warstwy. W dodatku, zmienne pole magnetyczne wytworzone przez
ferromagnetyczną cewkę powoduje powstanie indukcji elektromagnetycznej. W tego typu sondach uŜywane są
precyzyjne półprzewodniki oparte na efekcie Halla.
Pomiar prądu wirowego (NFe)
Metoda ta jest uŜywana podczas mierzenia powłok nie przewodzących opartych na podłoŜach nieferromagnetycznych takich jak np. aluminium. Metoda ta wykorzystuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej.
Cewka zbudowana z drutu przewodząca zmienny prąd elektryczny produkuje pole magnetyczne, które zmienia
kierunek wraz ze zmianą kierunku przepływu prądu. Kiedy sonda NFe znajduje się w pobliŜu przewodzącego
podłoŜa, generowane są prądy wirowe, które wywierają efekt na pole magnetyczne cewki. Efekt ten jest zaleŜny
od charakterystyki podłoŜa oraz odległości między sondą i podłoŜem – w tym przypadku grubością powłoki.
Wybór sondy
WaŜną rzeczą jest wybór odpowiedniej metody dla kaŜdej powłoki. PoniŜsza tabela ukazuje rekomendowaną
metodę dla róŜnych kombinacji podłoŜa i powłoki. Typ podłoŜa bardzo łatwo moŜna rozpoznać za pomocą
magnesu. Jeśli magnes przyciąga podłoŜe, to mamy do czynienia z podłoŜem typu Fe.
PodłoŜe
Powłoka
Aluminium
Mosiądz
Brąz
Miedź
Stal
Magnez
Aluminium
Anodowa
Mosiądz
Brąz
Kadm
Chrom - utw
Miedź
ELOXAL
Epoxy
Galwaniczna
Lakier
Dwusiarczek
molibdenu
Nikiel
Farba
Tw. sztuczne
Guma
Ołów
śywica
-------N
N
-N
--
--------N
-N
--
--------N
-N
--
--------N
-N
--
F
-F
F
F
F
F
-F
F
F
F
-N
N
N
-N
-N
N
--N
-N
N
--N
-N
N
--N
F*
F
F
F
F
F
Tytan
Cynk
-N
-----------
Stal
szlachetna
--------N
N
N
--
-------------
--------N
N
---
-N
N
----
-N
N
----
-N
N
----
-N
N
----
F-ferromagnetyk, N-nie-ferromagnetyk
* - tylko dla zawartości niklu 8% i wyŜej
PTH EUROTOM Sp. z o.o., ul. Wąwozowa 1 kl. II, 02-796 Warszawa
tel.: (022) 648-15-73, 0602-308-751 faks: (022) 648-16-72
www.eurotom.pl, skype: karolina_eurotom, e-mail: [email protected]