非接觸式無(wú)損測(cè)量粘膠劑涂層厚度

如今粘膠劑在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用越發(fā)廣泛，特別是在汽車(chē)、手機(jī)、通訊基站等國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)。例如，在汽車(chē)及其零配件中共有100多種橡膠金屬化合物需要通過(guò)硫化粘膠劑進(jìn)行粘接，若粘膠劑涂層過(guò)厚會(huì)增加干燥時(shí)間或出現(xiàn)涂層開(kāi)裂;若涂層過(guò)薄會(huì)導(dǎo)致零部件容易脫膠，不能正常工作等情況。顯然，無(wú)損測(cè)量粘膠劑的涂層厚度在生產(chǎn)過(guò)程中是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

在汽車(chē)行業(yè)中，為了能?chē)?yán)格評(píng)估測(cè)量?jī)x器，對(duì)于涂層厚度的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)特別引入了關(guān)鍵質(zhì)量性能參數(shù)C_g 。C_g 值是根據(jù)Bosch博世第十版手冊(cè)中的公式所計(jì)算，公式如下：

T——合格范圍

S_g——測(cè)量偏差

該質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，只有測(cè)量?jī)x器的C_g值大于1.33才視為儀器質(zhì)量合格。例如，合格范圍為10微米，測(cè)量偏差為0.9微米，則C_g值為 0.37。

傳統(tǒng)的渦流或磁感應(yīng)測(cè)厚儀測(cè)量粘膠劑涂層厚度時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)幾微米的測(cè)量偏差，這導(dǎo)致C_g值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1.33。因此，這些傳統(tǒng)的測(cè)厚儀往往不能獲得質(zhì)量認(rèn)證。而新型測(cè)厚系統(tǒng)Coatmaster對(duì)粘膠劑進(jìn)行非接觸式涂層厚度測(cè)量，測(cè)量偏差為70納米(=0.07微米)，計(jì)算得C_g值為4.5，大大滿(mǎn)足了汽車(chē)行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

基于新型涂層光熱法的測(cè)試技術(shù)的非接觸式實(shí)時(shí)測(cè)厚系統(tǒng)coatmaster，內(nèi)置的光源對(duì)粘膠劑表面涂層進(jìn)行短暫脈沖加熱，再通過(guò)光學(xué)元件和紅外傳感器對(duì)表面溫度進(jìn)行測(cè)量。高速紅外傳感器記錄下涂層隨時(shí)間變化的表面溫度，表面溫度隨著涂層厚度和熱性能以特征動(dòng)態(tài)進(jìn)行衰減，每個(gè)測(cè)量過(guò)程平均要分析100,000個(gè)溫度讀數(shù)，利用專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的算法評(píng)估表面的動(dòng)態(tài)溫度分布情況，后可以定量確定涂層厚度。該系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)沒(méi)有采用有害光源(如激光、Beta或X-射線源)，對(duì)人體、產(chǎn)品和環(huán)境不會(huì)造成危害。

此外，該測(cè)量系統(tǒng)具有測(cè)量精度高、重復(fù)性好、不限測(cè)試底材、輕松測(cè)量外形復(fù)雜的零部件，可測(cè)曲面，內(nèi)壁以及角落處、測(cè)量各種顏色涂料等優(yōu)勢(shì)，有效保證與工藝質(zhì)量相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)達(dá)合格范圍。

應(yīng)用案例一：汽車(chē)行業(yè)

Winkelmann Powertrain汽車(chē)配件制造商一直尋找符合該質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量設(shè)備，得知Coatmaster實(shí)時(shí)在線無(wú)損測(cè)量系統(tǒng)后，決定引入到他們的生產(chǎn)線中。從2014年10月開(kāi)始該公司一直使用該測(cè)量系統(tǒng)。并對(duì)傳統(tǒng)磁感應(yīng)方法與Coatmaster測(cè)厚系統(tǒng)的測(cè)量偏差進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)下圖(藍(lán)點(diǎn)為傳統(tǒng)測(cè)試方法，紅點(diǎn)為Coatmaster測(cè)量系統(tǒng))：

可見(jiàn)，傳統(tǒng)測(cè)厚儀測(cè)量重復(fù)性不能滿(mǎn)足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，而非接觸式濕膜測(cè)厚系統(tǒng)Coatmaster是經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證后可行的測(cè)量?jī)x器，適用于測(cè)量關(guān)鍵部位的粘膠劑，并能對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行完整實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)記錄，協(xié)助操作人員能及時(shí)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量。

應(yīng)用案例二：膠粘帶

用戶(hù)：國(guó)內(nèi)某企業(yè)，制造各類(lèi)膠帶、保護(hù)薄膜廠家，產(chǎn)品廣泛用于電子，汽車(chē)或手機(jī)等應(yīng)用。

失效原因：

1.如果膠水涂層過(guò)厚會(huì)導(dǎo)致膠水溢出，膠帶容易滑動(dòng)，粘附性不合格，或高溫?cái)D壓后導(dǎo)致不容易與粘膠的產(chǎn)品進(jìn)行剝離;如果膠水太薄會(huì)導(dǎo)致粘附性弱，導(dǎo)致膠帶容易脫落、耐高溫性能差等。

2.以前使用千分表人工測(cè)量涂層厚度，將涂布后的整個(gè)膠帶厚度減去未涂膠水的基材厚度。無(wú)法測(cè)量涂層厚度，測(cè)量誤差大。

優(yōu)化方案：

用戶(hù)使用Coatmaster非接觸無(wú)損測(cè)厚系統(tǒng)測(cè)量膠水涂層厚度，證實(shí)該系統(tǒng)能測(cè)量不同厚度范圍和顏色的膠帶，且重復(fù)性好，對(duì)測(cè)量效果非常滿(mǎn)意。

測(cè)試結(jié)果

更多案例展示：

實(shí)時(shí)在線無(wú)損檢測(cè)零部件在生產(chǎn)線早期的濕膜厚度，及時(shí)調(diào)整相關(guān)參數(shù)，穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量

Coatmaster 實(shí)時(shí)在線無(wú)損濕膜測(cè)厚系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)在線測(cè)量涂層厚度實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)早期測(cè)量涂層厚度，從而解決質(zhì)量和生產(chǎn)問(wèn)題，有效避免昂貴且復(fù)雜的返工工序。這不僅能節(jié)省時(shí)間成本，也能減少?gòu)U料和次品的產(chǎn)生，大大穩(wěn)定了生產(chǎn)質(zhì)量。

手持非接觸式濕膜測(cè)量系統(tǒng)Coatmaster結(jié)合了實(shí)時(shí)在線測(cè)量和無(wú)損測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)工藝中直接測(cè)量粘膠劑或濕漆膜厚這一眾多生產(chǎn)廠家的多年愿望。現(xiàn)已有多個(gè)國(guó)內(nèi)外廠家將該系統(tǒng)成功投入到實(shí)際生產(chǎn)中，并對(duì)測(cè)量效果稱(chēng)贊不已。