涂层干膜厚度的准确测量对于质量控制和涂层性能的评估至关重要。本文将介绍四种不同的方法,包括磁性测厚仪法、千分尺法、金相显微镜法和钻孔破坏式显微观测法,用于彩涂板涂层厚度的测定。
测定方法
磁性测厚仪法
磁性测厚仪法适用于冷轧板和镀锌板等基板的彩涂板涂层厚度测定,不过当涂层厚度低于 3μm 时无法使用。其原理基于电磁感应,测头与磁性金属基体在接触涂层时构成闭合磁路,因非磁性涂层存在改变磁路磁阻,通过测量磁阻变化导出涂层厚度,涂层越厚磁阻越大、磁通越小。常用的磁性测厚仪多为一体式设计,便于单手操作,可精确测量多种材质覆盖层厚度,像威福WH-81单铁基涂层测厚仪等。测量时,需先打开仪器预热至稳定,用标准厚度校准片校准,接着将测头垂直紧密置于彩涂板涂层表面,待数值稳定读取记录,且要在不同位置多区域多次测量保证结果代表性。需注意,被测材料自身的磁性、结构、形状、部位及性质差异,还有材料表面不够光滑等,都会影响磁场强度造成测量误差 。
千分尺法
千分尺法适用于各类材料基板的彩涂板涂层厚度测定,它通过测量彩涂板涂层去除前后的厚度差值来确定涂层厚度,但对于在千分尺测量负荷下易变形以及厚度低于 12.7μm(美国 ASTM D 1005 标准)的涂层不适用。所需仪器材料包含示值误差在 ±0.001mm 内的杠杆千分尺或数显型手持式千分尺(千分尺类型多样)、不腐蚀基材的溶剂或脱漆剂、记号笔。测量时,先对千分尺零位校准,在距样板边缘不小于 10mm 处标记 3 个部位,操作千分尺测量标记部位厚度,再用溶剂或脱漆剂去除涂膜后测量基材厚度,以每个测量部位两次读数之差为该部位涂层厚度,取三个部位涂层厚度的算术平均值作为试样涂层厚度(单位 μm)。测量前千分尺和工件要在室温下充分放置以均衡温度,读取刻线需直视基准线,测微螺杆靠近被测物时改用微调旋钮,以此保障测量精准度并保护千分尺 。
金相显微镜法
金相显微镜法适用于各类基板彩涂板的涂层厚度测定,也能用于仲裁试验。其利用涂层与金属基板断面光反射率不同测厚。需测量准确性优于 2μm 的金相显微镜、合适金相砂纸及无漆膜损害且颜色有差异的固定材料(如树脂)。测定时,固定试板使其与观察面垂直,打磨试板确保与砂纸面成直角、从低到高目数打磨至平滑,再用显微镜标尺测 5 个断面部位厚度并记录。以 5 处厚度均值为试板涂层厚度,单位 μm。注意固定要稳固垂直,打磨控制好力度方向,避免影响测量与破坏涂层 。
钻孔破坏式显微观测法
钻孔破坏式显微观测法适用于各种基板彩涂板涂层测厚,能分别测底漆、面漆厚度。通过钻孔机钻带锥度圆孔,借光学显微镜定位界面、换算厚度。使用含自动钻孔装置与显微视频图像系统的测厚仪,测量准确性超涂层厚度 10%。测定时,先在试样钻孔至刚穿透基板,注意速度力度;再调节图像系统使涂层界面清晰成像;最 后用标尺读厚。以至少 3 处测量均值为试样涂层厚度(μm)。要严控钻孔深度,保证界面成像清晰,避免测量误差。
结论
这四种方法提供了不同的途径来测量涂层干膜的厚度,可以根据具体情况选择适合的方法来确保涂层质量和性能的控制。在实际应用中,选择合适的测量方法将有助于确保产品符合规格要求,并提高涂层的性能和持久性。例如,对于大量生产的以冷轧板或镀锌板为基板的彩涂板,若涂层厚度在合适范围内,磁性测厚仪法因其操作简便、快速的特点可作为优选;对于对测量精度要求极高且需要作为仲裁依据的情况,金相显微镜法更为合适;千分尺法适用于多种基板且涂层不易变形、不过薄的情况;钻孔破坏式显微观测法对于需要分别测定不同涂层厚度的情况具有优势。总之,应综合考虑各种因素,包括基板材料、涂层特性、测量精度要求、测量效率等,来选择最适宜的涂层干膜厚度测定方法。