细小零件、产品边缘或曲面的无接触测厚技术研究

目前，传统的测厚仪在测量弯曲、小零件和产品边缘时非常困难，数据不准确。ATO非接触无损膜厚分析仪可以解决这个问题。

2019年，德国涂料制造商OFTM（隶属Scherdel集团)需要评估一批新的小零件的最佳涂层测厚方法。在排除了各种测厚方法后，公司决定使用涂层魔术师ATO非接触测厚无损技术，即使是零部件上细小、形状复杂、不规则、弯曲等难测部位，涂魔师也能快速无损精准测量其涂层厚度。最终，涂魔师非接触测厚技术及其手持非接触式膜厚分析仪（涂魔师 Flex）成为测试该部件的最佳测厚方案。

上图：使用涂魔师Flex手持式非接触膜厚度分析仪测量新零件的涂层厚度

非接触无损测厚仪突出优势

即使零件形状不规则，测试面积小，涂魔师也能准确定位测量点，进行非接触测厚。

上图：涂魔师测试灰色阴影部分光斑的辅助定位功能

实例演示A

涂魔师FLEX其他弯曲工件的涂层厚度轻松准确地测试

视频：涂魔师Flex手持轻松测试弯曲工件上的涂层厚度

实例展示B

与传统的电磁感应测厚仪相比，涂魔师Flex能准确测量产品边缘涂层厚度

涂魔师Flex非接触测厚仪 VS 传统电磁感应测厚仪

金属基材的厚度分别用涂魔师和电磁感应测厚仪测量.5微米的阴极电泳漆膜；依次对样品中心区域和4个边角进行膜厚测量。

(样品从大型金属板上剪下，样品漆膜厚度为0.2微米内波动)

电磁感应测厚仪

视频1：磁感应膜厚度计测量金属板上阴极电泳漆膜厚度

由视频1可见：

测试结果：用磁感应膜厚仪测量样品边角时，膜厚测量值大于中心区域。

原因：电磁感应测厚仪探头在边缘位置的磁线分布不同于离边缘较远的位置。通常，后者的测量值偏离前者的测量值10-20%。当测量点接近边缘或基材曲率半径发生变化时，必须重新校准接触式测厚探头。

涂魔师Flex非接触测厚仪

视频2:使用涂魔师 Flex样品中心区和四个角依次测量膜厚

视频2：

使用涂魔师Flex测量样品中心区域和边缘区域的膜厚数据差异很小。

因此，涂魔师非接触测厚技术也可以准确测量不规则形状的工件和边缘膜厚。

其中，EN ISO 2808和EN ISO 3882等测试标准详细介绍了公认的膜厚测量方法，下表1总结了测试标准OFTM公司选择最好的测厚方法起着决定性的作用

	EN ISO 2808	当前产品测量情况
基材/基材类型	铁磁/非铁磁/金属	弱磁性, 耐腐蚀钢 (1).4310), 基板厚度：0.4mm
涂层材料/类型	无机涂层； 无机涂层； 金属 / 有机涂层	有机涂料(Delta-Protekt VT600)
涂层厚度测量范围	几微米到米	< 30 μm
测量模式	破坏性 / 非破坏性	尽量避免接触零件涂层表面
测量地点	实验室/便携手持； 在生产线上	便携式手持式在实际生产中应用

OFTM在上述测量要求的帮助下，公司排除了几种不适用的测量方法：

1.考虑到新零件的涂层材料，排除了β背向散射和X射线光谱等测量方法。

2. 根据基材类型进行了一系列复杂的测厚实验，证实了磁感应和涡流测厚方法的精度和重复性不够好，不能满足汽车测厚设备的要求。

与传统测厚相比，为什么选择涂魔师？

过去，大多数制造商使用传统的磁感应干膜测量方法进行膜厚接触测量。然而，这种厚度测量方法只能在涂层干燥后测量，测量结果受到涂层表面粗糙度、弯曲程度和边缘效应的影响。

为弥补上述测厚方法的不足，下面将详细介绍先进的光热法（ATO）非接触精确测厚方法-涂魔师。

光热法与传统干膜测厚技术的对比
测厚技术	光学显微镜	磁感应/涡流法	超声波	涂魔师光热法
无损测量	×	√	√	√
非金属底材	×	×	√	√
非接触式	√	×	×	√
测量小零件、边缘、弯曲、凹孔	×	×	×	√
直观易用	×	√	×	√
在线实时检测流水线	×	×	×	√
测试时间短	×	√	√	√
校准通用性	√	×	×	√
随时调用数据文档存储	×	×	×	√
测量多个涂层厚度	√	×	√	×

非接触无损测厚技术

涂层魔术师采用非接触式无损测量方法，涂层工人可以在产品进入烤箱前立即测量涂层厚度，实时获得干膜厚度。无需严格控制测量角度和距离，形状复杂不规则件也能精准测厚。

借助高精度和重复性好的测量数据，涂装厂家能实现对涂装工艺的高效监控，及时调整涂装设备的多个喷涂参数。

涂魔师便携式测厚取代了复杂步骤

涂魔师的测量原理是基于对待测涂层表面进行短暂脉冲加热，利用红外传感器测量温度衰减曲线，最终定量确定涂层厚度。涂魔师Flex的测量数据和应用自动储存在云端。

生产厂家使用涂魔师Flex不仅可以用作发货质量监管，也可以用作统计过程控制（SPC）。此外，涂魔师可以代替耗时长的显微镜测厚方法，无需损耗样品，涂魔师1秒内完成测试，因此可用于连续的膜厚测试。

另外，使用涂魔师能更快更高效对涂装工艺进行膜厚检测与监控，最大程度上降低膜厚波动范围，实现生产资源优化最大化，从而降低生产成本。

客户对涂魔师的评价

OFTM公司对涂魔师的体验评价

即使对于形状复杂的零件，涂魔师Flex也能精准测量涂层厚度，其简单快速的校准和测量优势，是我们重要的涂装质量检测工具。

——Martin Bogner, 品质经理

OFTM公司