非接触式无损测量粘胶剂涂层厚度
时间:2019-07-26 阅读:1083
如今粘胶剂在实际生产中应用越发广泛,特别是在汽车、手机、通讯基站等国家重点行业。例如,在汽车及其零配件中共有100多种橡胶金属化合物需要通过硫化粘胶剂进行粘接,若粘胶剂涂层过厚会增加干燥时间或出现涂层开裂;若涂层过薄会导致零部件容易脱胶,不能正常工作等情况。显然,无损测量粘胶剂的涂层厚度在生产过程中是关键环节之一。
在汽车行业中,为了能严格评估测量仪器,对于涂层厚度的质量标准特别引入了关键质量性能参数Cg 。Cg 值是根据Bosch博世第十版手册中的公式所计算,公式如下:
T——合格范围
Sg——测量偏差
该质量标准规定,只有测量仪器的Cg值大于1.33才视为仪器质量合格。例如,合格范围为10微米,测量偏差为0.9微米,则Cg值为 0.37。
传统的涡流或磁感应测厚仪测量粘胶剂涂层厚度时,通常会出现几微米的测量偏差,这导致Cg值远远低于1.33。因此,这些传统的测厚仪往往不能获得质量认证。而新型测厚系统Coatmaster对粘胶剂进行非接触式涂层厚度测量,测量偏差为70纳米(=0.07微米),计算得Cg值为4.5,大大满足了汽车行业的行业标准要求。
基于新型涂层光热法的测试技术的非接触式实时测厚系统coatmaster,内置的光源对粘胶剂表面涂层进行短暂脉冲加热,再通过光学元件和红外传感器对表面温度进行测量。高速红外传感器记录下涂层随时间变化的表面温度,表面温度随着涂层厚度和热性能以特征动态进行衰减,每个测量过程平均要分析100,000个温度读数,利用专门开发的算法评估表面的动态温度分布情况,后可以定量确定涂层厚度。该系统专门没有采用有害光源(如激光、Beta或X-射线源),对人体、产品和环境不会造成危害。
此外,该测量系统具有测量精度高、重复性好、不限测试底材、轻松测量外形复杂的零部件,可测曲面,内壁以及角落处、测量各种颜色涂料等优势,有效保证与工艺质量相关的关键参数达合格范围。
应用案例一:汽车行业
Winkelmann Powertrain汽车配件制造商一直寻找符合该质量标准的测量设备,得知Coatmaster实时在线无损测量系统后,决定引入到他们的生产线中。从2014年10月开始该公司一直使用该测量系统。并对传统磁感应方法与Coatmaster测厚系统的测量偏差进行对比测试,结果见下图(蓝点为传统测试方法,红点为Coatmaster测量系统):
可见,传统测厚仪测量重复性不能满足质量标准要求,而非接触式湿膜测厚系统Coatmaster是经实际验证后可行的测量仪器,适用于测量关键部位的粘胶剂,并能对产品的生产过程进行完整实时的数据记录,协助操作人员能及时进行参数调整,稳定生产质量。
应用案例二:胶粘带
用户:国内某企业,制造各类胶帶、保护薄膜厂家,产品广泛用于电子,汽车或手机等应用。
失效原因:
1.如果胶水涂层过厚会导致胶水溢出,胶带容易滑动,粘附性不合格,或高温挤压后导致不容易与粘胶的产品进行剥离;如果胶水太薄会导致粘附性弱,导致胶带容易脱落、耐高温性能差等。
2.以前使用千分表人工测量涂层厚度,将涂布后的整个胶带厚度减去未涂胶水的基材厚度。无法测量涂层厚度,测量误差大。
优化方案:
用户使用Coatmaster非接触无损测厚系统测量胶水涂层厚度,证实该系统能测量不同厚度范围和颜色的胶带,且重复性好,对测量效果非常满意。
测试结果
样品颜色 | 浅蓝色 | ||||||
真实厚度 | 8.00μm | ||||||
测试点 | 个测试点 | 第二个测试点 | 第三个测试点 | 第四个测试点 | |||
涂层厚度 | 7.30 | 8.20 | 8.10 | 8.30 | 7.90 | 8.30 | 7.90 |
标准偏差 | 0.35 | ||||||
平均值 | 8.00μm |
样品颜色 | 深黄色 | ||||||
真实厚度 | 28.00μm | ||||||
测试点 | 个测试点 | 第二个测试点 | 第三个测试点 | ||||
涂层厚度 | 27.60 | 28.50 | 25.10 | 26.50 | 27.40 | 29.80 | |
标准偏差 | 1.62 | ||||||
平均值 | 27.48μm |
样品颜色 | 黑色 | |||||||
真实厚度 | 17.00μm | |||||||
测试点 | 个测试点 | 第二个测试点 | ||||||
涂层厚度 | 17.00 | 16.90 | 17.80 | 18.00 | 16.60 | 17.60 | ||
标准偏差 | 0.56 | |||||||
平均值 | 17.32μm |
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