在涂层性能检测试验中,涂层厚度是一项很重要的控制指标。涂层的厚度对涂层的其他性能影响很大。在谈论到某个产品的某项性能时,如果不附加涂层的厚度或者道数,该项性能可以说没有很大的实际意义。在谈及某个产品比另外某个产品的性能如何的时候,如果不是在同样厚度下作比较,也没有任何实际意义。所以,控制涂层厚度就是控制涂层性能的第一件需要做的事情。
涂层厚度可以分为干膜厚度和湿膜厚度。
1.湿膜厚度的测定
目前测定湿膜厚度有两种方法,也就是轮规法和梳规法。轮规法可以用在实验室,也可以用在生产过程控制,而梳规法仅仅能够粗略地测出湿膜厚度,主要用于施工现场对喷漆操作进行控制。
1)轮规法。轮规测量仪器由三个等间隔的并且同轴的轮组成,中间的轮略小于靠外的轮,而且偏心。当轮规仪在湿膜上滚动的时候,操作者能够从中间轮的边缘刚刚触及湿膜表面的位置,对应于外轮刻度上的标尺,读出湿膜厚度值,如图5-2所示。
涂料施工的时候立即将轮规仪置于涂层上,使两个外轮的最大刻度处与底材接触,沿着涂层表面使轮规滚动180°。检查中间轮缘与湿膜表面首先接触的位置,标定的尺度将指出这一点的湿膜厚度。
2)梳规法。梳规仪由梳齿组成,两端的外齿形成一条基线,内齿则呈梯度缩短,于是在内齿与基线之间形成一系列缺口,每个缺口的空隙大小都能够从仪器上的刻度盘读出,如图5-3所示。它的具体操作如下:
图5-2 轮规湿膜厚度测试仪
图5-3 梳规湿膜厚度测试仪
涂料施工之后,应该立即将梳规小心地放到涂层上,并且使齿垂直于基材的平面。移走梳规,检查内齿,确定与湿膜表面接触的最短的一个齿,以最后触及湿膜的齿和第一个未触及湿膜的齿显示的刻度的平均值记作湿膜的厚度。
2.干膜厚度的测定
在日常生活中我们所说的漆膜厚度大部分指的是干膜厚度,其测定方法大致分为两类,即破坏性测试法和非破坏性测试法。破坏性测定法包括千分尺法、指示表法及显微镜法等,非破坏性测定法包括非磁性层漆膜厚度测定法和β射线反向散射法等。上述五种测定法中最常用的只有两种,即千分尺法和非磁性层漆膜厚度测定法。
(1)千分尺法 千分尺法适用于金属板或者类似的平整、均一的表面,也可用于圆棒状涂层厚度的测量。千分尺法测定的精确度可以达到2μm。它的具体操作如下:
①选用千分尺能够伸进若干测试部位,该部位的表面应该非常平整,而且任何漆膜边缘不得小于20mm。测定点的间距约为50mm。
②在每个测定部位轻轻画一个直径约10mm的圆圈作标记,并且要详细标明号码。(www.daowen.com)
③把千分尺的固定卡头与样板底部水平接触,并且接触漆膜的第一个测试部位,轻轻扭动活动卡头至有顶住的感觉。
④读取千分尺上的度数,在测试记录上记下读数和测定部位的编号。放开千分尺,在其余的测定部位重复上面的操作。
⑤用适当的溶剂或者脱漆剂去除每个测试部位内的漆膜,并且清理干净。在每个测试的部位用千分尺测定基材的厚度。
⑥两次相同部位的厚度差即为漆膜的厚度。根据每个点测出的漆膜厚度值计算样板漆膜厚度的平均值。
(2)非磁性层漆膜厚度测定法 这种方法是汽车修理厂和涂料厂广泛采用的一种漆膜厚度的测试方法。由于这种方法具有简便易行、精确度高、测量数据稳定及仪器价格低等特点,所以受到广大用户的欢迎。这种类型的仪器有台式和便携式两种。台式非磁性层测厚仪在国内各个专业厂家都有标准的产品型号出售,用户反映质量优良。
1)便携式测厚仪品种比较多,其主要品种如下:
①磁性测厚仪。它是用电磁场磁阻的原理测量钢铁底板上涂层厚度的。铝板、铜板等不导磁底板,是利用非磁性测厚仪的涡流测厚原理来测量的。现在有的磁性测厚仪结构紧凑,并且非常便于携带,它是由永久性磁体来代替电磁场,但是精确度比较低,如图5-4所示。
图5-4 便携式磁性测厚仪
②香蕉式测厚仪。这种仪器用于测量钢铁表面非磁性涂层(例如涂料、塑料、镀层、磷化膜等)的厚度。测量的时候只需要操作钴稀土金属永久磁铁,不用电池,使用方便,特别适合技术服务类施工现场的测量工作。
③数字式测厚仪。这种测厚仪可以测量铁或者非金属基材上的涂层厚度,测量范围一般为0~1250μm。这种仪器测量之前必须进行校正。其主要特点有:校正简便;自动进行归零调整;不需要计算就可以定为英制密尔;能够自动关机;可以延长电池的寿命;电源不足的时候能够自动报警;最多可以储存250个测量数据。
2)典型台式非磁性涂层测厚仪的具体操作有以下几种:
①调零。取出探头,插入仪器上规定的插口内,将已经打磨但是未涂漆的样板擦洗干净,把探头放在底板上,按下按钮,再按下磁芯,待磁芯跳开的时候,如果指针不在零位,应该旋动调零电位器,使指针回到零位。重复上面的操作,必须使指针保持在零位。
②校正。取标准厚度的样片放在调零用的底板上,再将探头放在标准厚度的样片上,按下电钮,使指针在标准厚度的度数位置上。重复上述操作,直到不按下标准按钮,指针指示的位置正确为止。
③测量。在距样板边缘不小于10mm及其中、下三个部位进行测量。将探头放置在样板上,按下按钮,再按下磁芯,使之与被测漆膜完全吸合,这时指针会缓缓降下来,等待磁芯跳开,就可以读出漆膜的厚度值。取各点厚度的算术平均值为漆膜的平均厚度值。
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