DeFelsko는 플라스틱 코팅의 건조 필름 두께를 비파괴적으로 측정하는 데 이상적인 휴대용 비파괴 초음파 코팅 두께 측정기를 제조합니다. 현재 많은 산업 분야에서 품질 프로그램에 이 비파괴 기술을 사용하고 있습니다.
두 가지 모델이 플라스틱 기판에 이상적입니다.
측정 신청:
추가 참고 사항:
일부 플라스틱 코팅 시스템은 원하는 목표를 달성하기 위해 여러 층으로 도포됩니다. 우리의 PosiTector 200 B1은 어플리케이터가 코팅의 최종 총 두께 만 알면 될 때 이상적인 솔루션입니다.
그 PosiTector 200 B1은 대부분의 플라스틱 코팅 응용 분야를 즉시 측정할 준비가 되어 있습니다. 측정 범위는 13 - 1000 미크론 (0.5 - 40 mils)이며 전체 코팅 시스템 두께를 측정하는 데 이상적입니다. 대부분의 응용 분야에서 보정 조정이 필요하지 않으며 mils/microns로 전환할 수 있으며 크고 두꺼운 충격 방지 Lexan 디스플레이가 있습니다.
마그네틱 코팅 두께 측정기에 익숙한 사람들을 위해 초음파 코팅 두께 측정기를 사용하는 것은 쉽고 직관적입니다. 측정 방법은 간단하고 비파괴적입니다.
표면이 거친 코팅은 모든 측정 방법에 도전하며 초음파 검사도 예외는 아닙니다. 그 PosiTector 200 이러한 상황을 처리 할 수 있습니다.
미세한 수준에서 두께는 다양 할 수 있습니다 (그림 2 참조). 의미있는 두께 측정은 동일한 일반 위치에서 여러 측정을 수행하고 결과를 평균화하여 얻는 것이 가장 좋습니다.
거친 표면에서는 PosiTector 200 일반적으로 코팅 피크의 상단에서 기판까지의 두께를 식별합니다. 이것은 그림 2에서 거리 #1로 표시됩니다. 접촉 매질은 프로브와 코팅 사이의 공극을 채워 초음파 펄스가 코팅에 들어가는 것을 돕습니다.
거칠기가 심하면 게이지에 낮은 두께 값(거리 #2)이 표시될 수 있습니다. 이는 접촉 매질/코팅 인터페이스의 에코가 코팅/기판 인터페이스보다 강하기 때문에 발생합니다. 그 PosiTector 200 거칠기 에코를 무시하기 위해 사용자가 조정할 수있는 고유 한 SET RANGE 기능이 있습니다.
이러한 응용 프로그램의 경우 메모리 모드는 PosiTector 200 도움을 제공합니다. 메모리를 켠 상태에서 PosiTector 200 측정된 판독값의 수, 판독값의 평균을 계산하고 표시합니다. standard 이러한 판독값의 편차, 최고 및 최저 판독값(그림 3 참조). 공급 된 접촉 매질은 거친 표면의 물보다 잘 작동합니다.
그 PosiTector 200 B3는 다층 시스템에서 전체 코팅 시스템 두께와 최대 3개의 개별 층 두께를 모두 측정할 수 있습니다. 또한 코팅 시스템의 자세한 분석을 위한 그래픽 판독 기능이 있습니다.
위의 예에서 레이어 1의 두께는 1.5mil입니다. 레이어 2의 두께는 1.5mil입니다. 총 두께는 3.0 밀입니다. 그래픽 LCD는 두 개의 재료 인터페이스를 나타내는 두 개의 "피크"를 표시합니다. 2단계 프로세스는 다층 어플리케이션에 맞게 기기를 조정합니다.
많은 수의 플라스틱 부품이 자동차 내부와 외부 모두에 존재합니다. 매우 자주 이러한 플라스틱 구성 요소는 미적 및 보호 요구 사항을 위해 코팅되어야합니다.
대시보드, 도어 패널, 에어백 커버, 스티어링 휠 등과 같은 내부 구성 요소는 두 가지 이유로 측정하기가 더 어렵습니다. 첫째, 많은 구성 요소가 너무 작거나 기하학적으로 너무 복잡합니다.PosiTector 200의 프로브가 제대로 액세스합니다. 둘째, 일부 부품은 코팅이 매우 얇거나 코팅이 너무 거칠어 게이지가 일관되게 측정할 수 없습니다. Gage는 코팅 두께가 최소 13미크론(0.5mil)인 매끄럽고 평평하며 단단한 표면에서 가장 잘 작동합니다.
범퍼, 미러 쉘, 측면 클래딩 등과 같은 외부 구성 요소는 다음을 제공하는 경우 측정할 수 있습니다.PosiTector 200의 프로브는 측정할 표면에 다시 접근할 수 있습니다. Gage는 대부분의 어플리케이션의 총 두께를 측정할 수 있으며 다층 시스템에서 일부 개별 레이어를 측정할 수 있습니다.
자동차 코팅 시스템은 여러 코팅층으로 구성됩니다. 기본 PosiTector 200 B1 모델은 이러한 코팅 시스템의 총 두께를 측정 할 수 있습니다.
자동차 응용 분야의 접착 촉진제 및 프라이머 층은 일반적으로 너무 얇습니다. advanced PosiTector 200 개별적으로 측정 할 수있는 B3 모델. 따라서 기기는 두께와 베이스 코트 두께를 결합하여 전체 결과를 생성합니다. 상단의 클리어 코트 층은 개별적으로 개별적으로 측정됩니다.
그림 5는 전형적인 결과입니다. PosiTector 200 외부 자동차 플라스틱의 B3. 왼쪽 이미지는 영국식(mils) 단위를 사용한 측정값을 보여줍니다. 오른쪽 이미지는 미터법 (미크론) 단위의 등가 측정 값입니다. 코팅 시스템은 4개의 레이어로 구성되어 있지만 기기는 처음 3개의 레이어(접착 촉진제, 프라이머, 베이스 코트)의 두께를 1.7mils(43미크론)의 하나의 값으로 결합합니다. 최종 탑 클리어 코트는 개별적으로 1.7mils(43미크론)로 측정됩니다. 총 코팅 시스템 두께는 3.4 mils (86 미크론)입니다.
이 결과는 최종 클리어 코트 두께가 결정해야 할 중요한 층일 때 유용합니다. 오토 디테일러는 이 기능을 사용하여 폴리싱 중 클리어 코트의 잔량을 확인합니다. 애플리케이터는 이 기능을 사용하여 일관된 도포 두께를 보장합니다.
이 기사에서 논의 된 초음파 프로브는 최상의 측정 결과를 위해 코팅 된 플라스틱과 완전히 접촉해야하는 8mm (0.3") 직경의 평평한 측정 표면을 가지고 있습니다. 곡면에서 측정하려면 의미 있는 결과를 위해 여러 판독값의 평균화가 필요할 수 있습니다.
코팅 두께의 초음파 측정은 표면에 적용된 접촉 매질의 도움으로 프로브를 사용하여 코팅에 초음파 진동을 보내 작동합니다. 일반적인 수성 글리콜 젤 4온스 병이 모든 기기에 포함되어 있습니다. 또는 한 방울의 물이 매끄럽고 수평면에서 접촉 매질 역할을 할 수 있습니다.
접촉 매질 한 방울이 코팅 된 부분의 표면에 도포 된 후, 프로브는 표면에 평평하게 놓입니다. 아래로 누르면 측정이 시작됩니다(그림 6 참조). 이중 신호음이 들리거나 녹색 표시등이 깜박일 때 프로브를 들어 올리면 LCD의 마지막 측정값이 유지됩니다. 프로브를 표면에 계속 눌러 동일한 지점에서 두 번째 판독값을 얻을 수 있습니다. 완료되면 티슈나 부드러운 천으로 프로브와 표면을 깨끗하게 닦습니다.
측정 정확도
초음파 측정의 정확도는 측정되는 마감재의 음속과 직접 일치합니다. 초음파 기기는 초음파 펄스의 이동 시간을 측정하기 때문에 특정 재료의 "음속"에 맞게 보정해야합니다.
실용적인 관점에서 음속 값은 플라스틱 산업에서 사용되는 코팅 재료간에 크게 다르지 않습니다. 따라서 초음파 코팅 두께 게이지는 일반적으로 공장 교정 설정을 조정할 필요가 없습니다.
의 오른쪽 PosiTector 200의 스크린은 코팅 시스템을 통과 할 때 초음파 펄스의 그래픽 표현을 표시하는 데 사용할 수 있습니다. 이 강력한 도구를 통해 사용자는 Gage가 코팅 표면 아래에서 "보는" 것을 더 잘 이해할 수 있습니다.
프로브가 눌리고 초음파 펄스가 코팅 시스템을 통해 이동함에 따라 펄스는 코팅층 사이 및 코팅과 기판 사이의 계면에서 밀도 변화에 직면합니다.
"피크"는 이러한 인터페이스를 나타냅니다. 밀도의 변화가 클수록 피크가 높아집니다. 밀도의 변화가 점진적일수록 피크의 너비가 커집니다. 예를 들어, 본질적으로 동일한 재료로 만들어지고 "혼합된" 두 개의 코팅 층은 낮고 넓은 피크를 생성합니다. 밀도가 매우 다른 두 재료와 잘 정의 된 계면은 높고 좁은 피크를 생성합니다.
그 PosiTector 200 B3은 코팅층 두께를 결정할 때 가장 높은 피크를 선택합니다. 예를 들어, 레이어들의 수가 3으로 설정되면, Lo & Hi Ranges(Lo & HiRanges) 사이의 3개의 최고 피크들이 이들 레이어들 사이의 인터페이스로서 선택된다. Gage가 선택한 피크는 빨간색 삼각형 화살표로 표시됩니다(그림 9 참조).
그림 9에서 상단(Lo = 0.5mils) 및 하단(Hi = 15.0mils) 범위 값은 그래픽 영역의 상단과 하단에 두 개의 수평선으로 표시됩니다. Lo (최소 한도)가 맨 위에 있습니다. 안녕하세요 (최대 한도)는 하단에 있습니다. 이 범위를 벗어난 에코 또는 피크(두께 값)는 무시됩니다. 범위 값은 SET RANGE 메뉴 옵션을 사용하여 설정 및 수정됩니다.
이 그래픽 화면표시는 SET RANGE 메뉴 옵션을 사용하여 조작할 수 있습니다. 범위 값을 조정할 수 있을 뿐만 아니라 커서를 두 범위 값 사이의 아무 곳에나 배치하여 다른 피크를 조사할 수 있습니다.
기존의 자기 및 와전류 게이지는 금속에서만 작동합니다. 따라서 플라스틱 산업은 다음과 같은 다른 측정 기술에 의존해 왔습니다.
이러한 기술은 시간이 많이 걸리고 수행하기 어려우며 작업자 해석 및 기타 측정 오류가 발생할 수 있습니다. 애플리케이터는 파괴적인 방법이 비실용적이라고 생각합니다. 통계적으로 대표되는 샘플을 얻으려면 파괴 테스트 프로세스의 일부로 많은 목재 제품을 폐기해야 할 수도 있습니다.
일반적인 파괴 기술은 단면에서 코팅 된 부분을 절단하고 절단을 현미경으로 확인하여 필름 두께를 측정해야합니다. 또 다른 단면 기술은 스케일 현미경을 사용하여 드라이 필름 코팅을 통해 기하학적 절개를 봅니다. 이를 위해 특수 절삭 공구가 코팅을 통해 기판으로 작고 정밀한 V- 홈을 만듭니다 (그림 11 참조). 절단 팁과 조명 스케일 돋보기와 함께 제공되는 게이지를 사용할 수 있습니다. 이 시험 방법에 대한 자세한 설명은 ASTM D4138-07a, "Standard 파괴적인 단면 수단에 의한 보호 코팅 시스템의 건조 필름 두께 측정 실습".
이 방법의 원리는 이해하기 쉽지만 오류가 발생할 가능성이 많습니다. 샘플을 준비하고 결과를 해석하는 기술이 필요합니다. 또한 측정 레티큘을 들쭉날쭉하거나 불명료한 인터페이스로 조정하면 특히 다른 작업자 간에 부정확성이 발생할 수 있습니다. 이 방법은 저렴하고 비파괴적인 방법이 불가능하거나 비파괴 검사 결과를 확인하는 수단으로 사용됩니다.
초음파 기기의 도착으로 많은 코팅기가 비파괴 검사로 전환했습니다.
응용 프로그램은 무엇입니까?
특히 자동차 산업에서 플라스틱 코팅은 완전한 미적 외관과 보호 특성을 얻기 위해 여러 코팅 층을 적용하는 것을 포함합니다. 외부 마감은 값비싼 소비자 제품의 품질과 내구성을 강력하게 반영하는 경향이 있을 뿐만 아니라 플라스틱 부품용 코팅은 접착력, 유연성 및 온도 제약을 포함하여 플라스틱 기판 고유의 문제를 해결해야 합니다.
일반적인 플라스틱 기판 (예 : 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌, 열가소성 폴리올레핀, ABS, 나일론, PVC)은 비 다공성이며 대부분의 용매에 내성이 있으며 다른 재료에 비해 표면 에너지가 낮습니다. 이것은 플라스틱 표면을 적시기 어렵게 만들고 표면 불규칙성에 침투하거나 물리적으로 고정하여 코팅이 부착 될 기회를 거의 제공하지 않습니다. 이러한 어려움에 대응하기 위해, 접착 촉진제는 페인트 첨가제 또는 프라이머로서 사용되어 코팅이 그들의 기질에 대한 접착을 촉진한다. 접착 촉진제는 일반적으로 기판 및 적용된 코팅에 대한 친화력을 가지며, 적용된 코팅이 의도된 성능 요구 사항을 충족할 수 있도록 합니다.
자동차 코팅
자동차 코팅에서 접착 촉진제라는 용어는 프라이머 (일반적으로 염소화 폴리올레핀 또는 기타 변형 된 폴리올레핀)를 의미하며, 이는 후속 페인트 층의 플라스틱에 대한 접착을 용이하게합니다. 일반적으로 접착 촉진제는 0.3 – 0.5 mils (7.5 – 12.5μm)의 건조 필름 두께를 달성하기 위해 적용됩니다. 접착 촉진제 두께가 권장 1 mil (25 μm) 개별 층 두께 미만이므로 초음파 게이지가 후속 층과 구별하기 어려울 수 있습니다.
프라이머는 성형 공정으로부터의 임의의 작은 결함을 채우고, 후속 코팅층의 정전기적 적용을 용이하게 하는 전도층을 제공할 수 있다. 프라이머는 또한 태양으로부터 잠재적으로 유해한 UV 에너지로부터 기판을 보호하고 화학 물질 (가솔린) 및 습도에 대한 내성을 제공합니다. 종종, 프라이머는 최소의베이스 코트 필름 두께를 허용하고 스톤 칩핑의 영향을 최소화하기 위해 컬러 키로 공식화됩니다.
베이스 코트는 대부분의 색상, 물리적 성능 및 미적 효과를 제공하는 코팅층입니다. 변색 방지베이스 코트에는 종종 자동차 코팅에서 흔히 볼 수있는 금속 마감과 같은 특수한 외관의 색소 침착이 포함됩니다. 베이스코트는 단일 또는 다중 레이어로 적용할 수 있습니다. 적용 방법에 따라 여러 베이스코트 레이어는 초음파 게이지가 구별하기 어려울 수 있습니다.
내성 클리어코트는 에칭, 새 배설물, 세차 긁힘 및 돌 조각과 같은 환경 요인으로부터 보호 인터페이스를 형성합니다. 클리어코트는 최종 마감을 형성하기 위해 베이스코트와 함께 사용되지만 음향적으로는 코팅층 사이에 중요한 인터페이스를 제공하므로 이전에 적용된 레이어와 구별할 수 있습니다.
자동차 코팅은 자동차 조립에서 가장 비싼 공정 중 하나이기 때문에 제조업체와 조립업체는 끊임없이 기술 개선을 모색하고 있습니다. 일단 이러한 적용 방법을 습식 온 습식이라고하며, 여기서 수성 코팅은 이전 층이 경화되지 않고 서로 직접 위에 도포됩니다. 이러한 방법은 완성 된 외관의 품질을 희생하지 않으면 서 에너지, 페인트 및 재 공구 요구 사항의 사용을 최소화합니다. 불행히도 습식 코팅 적용은 "전이 층"효과 (개별 층의 혼합)를 일으키는 경향이 있습니다. 명확한 음향 경계가 없기 때문에 초음파 기기가 개별 층 두께를 감지하는 기능이 최소화됩니다.
제조업체와 애플리케이터 모두 플라스틱 기판의 코팅을 비파괴적으로 측정하기 위한 간단하고 신뢰할 수 있는 수단이 없다고 오랫동안 믿어 왔습니다. 그들의 일반적인 해결책은 부품 옆에 금속(강철 또는 알루미늄) 쿠폰을 놓은 다음 기계적 또는 전자적(자기 또는 와전류) 게이지로 쿠폰에 적용된 두께를 측정하는 것이었습니다. 이 노동 집약적 인 솔루션은 일반 코팅 영역에 배치 된 플랫 쿠폰이 해당 플라스틱 부품과 동일한 페인트 프로파일을 받는다는 가정을 기반으로합니다. 초음파 솔루션을 통해 사용자는 실제 부품의 총 코팅 두께를 측정 할 수 있습니다. 사용된 초음파 게이지와 코팅 적용 공정에 따라 추가 이점은 여러 개의 별개의 층을 식별할 수 있다는 것입니다.
초음파 코팅 두께 측정은 이제 목재 산업에서 사용되는 신뢰할 수 있는 테스트 루틴으로 인정받고 있습니다. standard 테스트 방법은 ASTM D6132에 설명되어 있습니다. "Standard 초음파 게이지를 사용하여 적용된 유기 코팅의 건조 필름 두께를 비파괴적으로 측정하는 테스트 방법"(2022, ASTM). 게이지 보정을 확인하기 위해 국가 표준 기관에서 추적 가능한 인증을 받은 에폭시 코팅 두께 표준을 사용할 수 있습니다.
이전에는 파괴 테스트 또는 실험실 분석이 필요했던 재료에 대해 빠르고 비파괴적인 두께 측정을 수행할 수 있습니다. 이 새로운 기술은 마감 처리실의 일관성과 처리량을 향상시킵니다. 잠재적인 비용 절감은 다음과 같습니다.
오늘날 이러한 기기는 작동이 간단하고 저렴하며 신뢰할 수 있습니다.
지난 몇 년 동안 플라스틱 사용이 빠르게 확대되었습니다. 자동차 산업이 확실히 선두를 달리고 있지만 다른 산업에서도 플라스틱을 광범위하게 사용합니다. 플라스틱 산업 협회에 따르면 기타 플라스틱 제품 (플라스틱 가공 산업의 대부분을 차지하는)은 미국에서 네 번째로 큰 제조 산업입니다. 자동차 및 장비, 석유 정제 및 전자 부품 및 액세서리 만이이를 초과합니다. 플라스틱은 종종 제조 공정의 일부로 직접 착색되지만 외관을 개선하거나, 다른 부품과 일치하는 색상을 생성하거나, 플라스틱 표면의 안정성을 개선하거나, 원하는 특수 효과를 생성하기 위해 많은 플라스틱 부품을 페인트해야 합니다.
컨설턴트 PG Phillips & Associates에 따르면 2001 년 자동차 페인트의 세계 시장은 66 억 달러였습니다. 이 시장의 점점 더 많은 부분은 범퍼, 외부 패널 및 장식용 트림에 사용되는 플라스틱 코팅과 관련이 있습니다. 경쟁이 치열한 자동차 산업의 코팅 어플리케이터 및 조립업체는 중요한 미적 및 기대 수명 기준을 충족해야 합니다. 도장은 자동차 제조에서 가장 비용이 많이 드는 공정이기 때문에 성능 향상 기술 및 환경 규정 준수의 요구 사항을 충족하면서 관련된 시간, 재료 및 재작업을 최소화해야 하는 우선 순위가 상충됩니다. 따라서 코팅 공정에서 가능한 한 빨리 적용 문제를 정확하고 안정적으로 감지하고 수정하기 위해 효율적인 측정 방법이 필요합니다.
접촉 매질
접촉 매질은 프로브에서 코팅으로 초음파 진동을 전파하는 데 사용됩니다. 물은 매끄러운 코팅을위한 좋은 접촉 매질입니다. 거친 코팅에는 제공된 글리콜 젤을 사용하십시오. 접촉 매질이 마감재를 손상시키거나 표면에 얼룩을 남길 가능성은 거의 없지만 샘플에 접촉 매질을 사용하여 표면을 테스트하는 것이 좋습니다. 검사 결과 염색이 발생한 것으로 나타나면 접촉 매질 대신 소량의 물을 사용할 수 있습니다. 접촉 매질이 코팅을 손상시킬 수 있다고 의심되는 경우 당사 웹 사이트 및 코팅 공급 업체에서 제공되는 물질 안전 보건 자료를 참조하십시오. 액체 비누와 같은 다른 액체가 또한 사용될 수 있다.
메모리 모드
그 PosiTector 200 Standard 모델은 250 개의 측정을 기록 할 수 있습니다. PosiTector 200 Advanced 모델은 화면 통계 목적, 옵션 Bluetooth 무선 프린터로 인쇄 또는 제공된 USB 케이블 및 PosiSoft 솔루션 중 하나를 사용하여 개인용 컴퓨터로 다운로드하기 위해 최대 1000개의 배치에 100,000개의 측정값을 저장할 수 있습니다.
