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휴대용 기기는 이제 코팅 두께를 초음파로 측정할 수 있으므로 UV/EB 경화 기술을 사용하는 산업에서 비파괴 검사를 사용할 수 있습니다. 이 기사에서는 초음파 검사의 작동 원리와 이점에 대해 설명합니다.
초음파 측정 기술을 사용하는 코팅 두께 측정기는 목재, 플라스틱 및 복합 재료와 같은 단단한 기판으로 작업하는 산업에서 점점 인기를 얻고 있습니다. 이 기기는 자동차, 항공 우주, 목재 제품 제조 및 산업 마감을 포함한 다양한 산업에서 두께가 15미크론(0.5mil)을 초과하는 UV/EB 경화 코팅의 두께를 측정하기 위한 파괴 방법을 지원하거나 대체합니다.
코팅은 다양한 기능을 수행합니다. 일부는 긁힘, 마모, 습기 및 기타 화학 물질에 저항하도록 설계되었습니다. 일부는 구조물을 복원, 보호, 방수 및 아름답게합니다. 다른 것들은 모공을 밀봉하고 채우고 심미적으로 즐거운 표면 질감을 제공하도록 특별히 공식화되었습니다.
두께를 측정하는 이유는 무엇입니까?
코팅은 제조업체가 지정한 엄격한 두께 범위 내에서 적용 할 때 의도 한 기능을 가장 잘 수행하도록 설계되었습니다. 이는 최적의 제품 성능을 보장합니다. 두께 측정이 중요한 상황의 예:
마감 두께를 정밀하게 측정하면 공정 제어에 대한 ISO, 품질 및 고객 요구 사항을 충족하거나 비용을 제어하기 위한 다른 이점이 있습니다. 기업이 입고되는 재료의 코팅 품질을 확인하고 확인하지 못하면 제품을 재작업하는 데 비용을 낭비하게 됩니다. 적용 장비를 점검하여 코팅이 제조업체의 권장 사항에 따라 적용되고 있는지 확인합니다. 또한 과도한 필름 두께를 적용하면 불완전한 경화의 위험이 있으며 전체 효율이 크게 떨어질 수 있습니다. 마지막으로, 정기적인 테스트를 통해 내부 재작업 횟수와 마감 결함으로 인한 고객 반품 횟수를 줄일 수 있습니다.
테스트하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?
금속의 경우 코팅 두께를 테스트하는 것은 품질 관리 및 검사 목적으로 일반적입니다. 모재가 탄소강 인 경우 자기 방법이 사용됩니다. 와전류 장치는 구리 및 알루미늄과 같은 다른 금속에 사용됩니다. 이러한 휴대용 기기 중에서 선택할 수 있는 모델이 많이 있습니다. 일부는 넓은 표면을 한 손으로 쉽게 측정할 수 있도록 프로브가 내장되어 있습니다. 다른 것들은 작업자가 작은 부품이나 접근하기 어려운 영역을 측정할 수 있도록 짧은 케이블 끝에 작은 프로브가 있습니다. 많은 계측기에는 저장된 측정값을 프린터나 컴퓨터에 다운로드하기 위한 평균 계산 및 메모리 실행과 같이 측정 작업을 더 쉽게 만드는 옵션 기능이 있습니다.
그러나 인기가 있지만 자기 및 와전류 기기는 비금속 기판의 마감재 두께를 측정 할 수 없습니다. 따라서 업계에서는 두께를 측정하기 위해 다음과 같은 대체 기술을 사용하고 있습니다.
이러한 테스트는 시간이 많이 걸리고 수행하기 어려우며 작업자의 해석 및 기타 측정 오류가 발생할 수 있습니다. 애플리케이터는 파괴적인 방법이 비실용적이라고 생각합니다. 통계적으로 대표되는 샘플을 얻으려면 파괴 테스트 프로세스의 일부로 많은 제품을 폐기해야 할 수 있습니다. 중량 분석법은 부품에 평균 필름 빌드를 제공하지만 특정 영역에 대한 필름 두께 프로파일은 제공하지 않습니다.
초음파 기기의 출시와 함께 많은 피니셔가 두꺼운 UV / EB 경화 코팅에 대한 비파괴 검사로 전환했습니다.
초음파 돌파구
품질 전문가는 이미 고주파 사운드 에너지가 검사를 수행하고 측정하는 데 사용되는 초음파 테스트의 다양한 측면에 익숙합니다. 초음파 검사는 금속의 결함을 감지 및 평가하고, 치수를 측정하고, 재료 특성을 확인하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.
벽 두께 측정은 아마도 가장 일반적이고 간단한 초음파 검사 일 것입니다. 정밀 초음파 벽 두께 게이지를 사용하면 양쪽에 접근할 필요 없이 물체의 두께를 빠르게 측정할 수 있습니다. 그러나 코팅 측정의 경우 이러한 게이지는 이상적이지 않습니다. 아크릴 필러, 공장 프라이머, 래커, UV 마감재, 분말 코팅 및 비금속 제품에 사용되는 기타 재료의 두께를 측정하기에 충분한 감도가 없습니다.
코팅 두께 측정을 위해 특별히 설계된 최초의 휴대용 기기는 14년 전에 시장에 출시되었으며 현재 4세대입니다. 그것은 단 하나 성분 변형기를 사용하고 advanced 디지털화된 에코를 필터링하고 향상시키는 수치 기술. 오늘날의 휴대용 초음파 코팅 두께 측정기는 작동이 간편하고 저렴하며 신뢰할 수 있습니다(그림 3).
소리 측정 기술
초음파 검사는 표면에 적용된 접촉 매질의 도움으로 프로브 (변환기)를 사용하여 초음파 진동을 코팅으로 보내는 방식으로 작동합니다.
진동은 다른 기계적 특성을 가진 물질(일반적으로 기판 또는 다른 코팅층)을 만날 때까지 코팅을 통해 이동합니다. 이 인터페이스에서 부분적으로 반사된 진동은 변환기로 다시 이동합니다. 한편, 전송된 진동의 일부는 해당 인터페이스를 넘어 계속 이동하며 발생하는 모든 재료 인터페이스에서 추가 반사를 경험합니다(그림 4).
잠재적으로 많은 수의 에코가 발생할 수 있기 때문에 Gage는 두께 측정을 계산할 최대 또는 "가장 큰" 에코를 선택하도록 설계되었습니다. 다층 어플리케이션에서 개별 레이어를 측정하는 계측기는 가장 큰 에코를 선호합니다. 사용자는 측정할 레이어 수(예: 3개)를 입력하기만 하면 Gage가 가장 큰 에코 3개를 측정합니다. Gage는 코팅 결함 및 기판 층의 부드러운 에코를 무시합니다.
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 UV/EB 코팅 재료 간에 크게 다르지 않습니다. 따라서 초음파 코팅 두께 게이지는 일반적으로 공장 교정 설정을 조정할 필요가 없습니다.
초음파 코팅 두께 측정은 이제 UV / EB 경화 코팅에 대한 신뢰할 수있는 테스트 루틴입니다. 게이지 교정을 검증하기 위해 에폭시 코팅 두께 표준물질을 국가 표준 기관에서 추적할 수 있는 인증과 함께 사용할 수 있습니다.
코팅이 기판과 만나는 곳
초음파 측정의 정확성과 반복성에 영향을 미치는 요소는 이러한 코팅이 기판과 인터페이스하는 방식입니다. 예를 들어, 목재 제품은 코팅 두께를 테스트 할 수있는 매끄러운 표면과 거친 표면을 모두 가질 수 있습니다. 도 5는 코팅된 목재의 예를 나타낸다. 대부분의 현장 파괴 테스트가 할 수있는 것보다 더 높은 해상도로 촬영 된이 사진은 마감재와 목재 사이의 경계를 보여줍니다. 마감 코팅은 상단이 매끄럽게 보일 수 있지만 두께가 일정하지 않을 수 있습니다. 목재 기질은 종종 표면 거칠기와 프라이머 침투의 정도가 다양한 입자입니다. 이러한 다공성과 거칠기는 접착력을 촉진할 수 있지만 어떤 방법으로도 반복 가능한 두께 측정을 달성하는 데 어려움을 증가시킵니다.
초음파 게이지는 의미있는 결과를 생성하기 위해 작은 불규칙성을 평균화하도록 설계되었습니다. 개별 판독값이 반복 가능하지 않은 것처럼 보일 수 있는 특히 거친 표면이나 기판에서 일련의 평균 결과를 비교하면 허용 가능한 반복성을 제공하는 경우가 많습니다.
마지막 메아리
A standard 이 기술의 시험 방법은 ASTM D6132-04 "에 설명되어 있습니다.Standard 초음파 게이지를 이용한 적용된 유기 코팅의 건조 필름 두께의 비파괴 측정 시험 방법"(2004, ASTM). 이것을 업데이트하려는 최근의 노력에서 standard, 8 개 회사는 다양한 코팅 된 목재 패널을 초음파로 측정 한 라운드 로빈 연구를 완료했습니다. 패널에는 히코리와 단풍 나무에 UV 경화 코팅이 포함되었습니다. 올해 말에 발표 될 결과는 작은 반복성과 재현성을 보여줍니다. standard 편차.
이전에는 파괴 테스트, 실험실 분석 또는 값비싼 비파괴 장비가 필요했던 재료에 대해 이제 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.
DAVID BEAMISH (1955 – 2019), 전 세계적으로 판매되는 휴대용 코팅 테스트 장비의 뉴욕 기반 제조업체 인 DeFelsko Corporation의 전 사장. 그는 토목 공학 학위를 받았으며 산업 도장, 품질 검사 및 제조를 포함한 다양한 국제 산업에서 이러한 테스트 장비의 설계, 제조 및 마케팅 분야에서 25년 이상의 경험을 가지고 있습니다. 그는 교육 세미나를 실시했으며 NACE, SSPC, ASTM 및 ISO를 포함한 다양한 조직의 정회원이었습니다.
