涂層厚度的測量方法
涂層測厚儀又叫漆膜測厚儀、鍍層測厚儀、涂鍍層測厚儀等、鋼鐵工件涂裝前磷化處理技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn),本規(guī)范規(guī)定了鋼鐵工件涂裝前磷化膜分類、技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法及驗(yàn)收規(guī)則。本規(guī)范適用于鋼鐵涂裝前的磷化處理。經(jīng)處理所形成的磷化膜用作涂裝底層,以增強(qiáng)涂膜與鋼鐵基體的附著力及耐蝕性,提高鋼鐵工作的涂裝質(zhì)量。
涂層測厚儀采用電磁感應(yīng)法測量涂層的厚度。位于部件表面的探頭產(chǎn)生一個(gè)閉合的磁回路,隨著探頭與鐵磁性材料間的距離的改變,該磁回路將不同程度的改變,引起磁阻及探頭線圈電感的變化。利用這一原理可以精確地測量探頭與鐵磁性材料間的距離,即涂層厚度。
涂層厚度測量方法
1、劃圈法
劃圈法所采用的附著力測定儀是按照劃痕范圍內(nèi)的漆膜完整程度進(jìn)行評定,以級表示。是按照制備好的馬口鐵板固定在測定儀上,為確保劃透漆膜,酌情添加砝碼,按順時(shí)針方向,以80-100r/min均勻搖動(dòng)搖柄,以圓滾線劃痕,標(biāo)準(zhǔn)圓長7.5cm,取出樣板,評級。實(shí)驗(yàn)中需要注意以下幾點(diǎn):
(a)測定儀的針頭必須保持銳利,否則無法分清1,2級的分別,應(yīng)在測定前先用手指觸摸感覺是否鋒利,或在測定若干塊試板后酌情理換。
(b)先試著刻劃幾圈,劃痕應(yīng)剛好劃透漆膜,若未露底板,酌情添加砝碼;但不要加得過多,以免加大阻力,磨損針頭。
(c)評級時(shí)可以7級(內(nèi)層)開始評定,也可以1級(外圈)評級,按順序檢查各部位的漆膜完整程度,如某一部位的格子有705以上完好,則認(rèn)為該部位是完好的,否則認(rèn)為壞損。例如,部位1漆膜完好,附著力為佳,定為1級;部位1漆膜壞損而部位2完好的,附著力次之定為2級。依據(jù)類推,7級附著力較差。通常要求比較好的底漆附著力應(yīng)達(dá)到1級,面漆的附著力可在2級左右。
2、劃格法
劃格法測試標(biāo)準(zhǔn)主要有ASTM D3359 Method B 和ISO 2409,兩者的測試方法和描述基本相同,只是對于附著力級別的說明次序剛好相反。ASTM D3359 是5B~0B 為由好到壞,而ISO 2409 是0~5 為由好到壞。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9286-1998 等效采用于ISO2409:1992。
(1)ISO 2409 的測試方法:
ISO 2409 劃格法測試中使用的刀具有多刃和單刃兩種,由于多刃刀具對>120μm 的干膜厚度或較硬的涂層不容易平穩(wěn)地切割漆膜,因此推薦使用單刃刀具。為了避免人為誤差,可以使用電動(dòng)劃格法附著力測試儀,刀具壓力可以預(yù)先調(diào)校。不同的漆膜決定了不同的劃格間距,底材的軟硬程度也對其有影響。
(2)劃格法測試程序如下:
(1)測量漆膜厚度,以確定適當(dāng)?shù)那懈铋g距
(2)以穩(wěn)定的壓力,適當(dāng)?shù)拈g距,勻速地切割漆膜,確保每刀切到底材表面
(3)重復(fù)以上操作,以90°角再次平行等數(shù)切割漆膜,形成井字格
(4)用軟刷輕掃表面。以穩(wěn)定狀態(tài)卷開膠帶,切下75mm 的長度
(5)把膠帶中間放在格子上,與劃線呈平行,至少留有20mm 長度在格子外以用手抓著,用手指摩平膠帶
(6)抓著膠帶一頭,在0.5~1.0s 內(nèi),以接近60°角撕開膠帶。保留膠帶作為參考,檢查切割部位的狀態(tài)
在ISO 12944 中規(guī)定,附著力須達(dá)到1 級才能認(rèn)定為合格;在GB/T 9286-1998 中,前3級是令人滿意的,要求評定通過/不通過時(shí)也采用前3 級作為評判要求。
3、 劃X法
美國材料試驗(yàn)協(xié)會制訂的ASTM D3359,適用于干膜厚度高于125 微米的情況,對高漆膜厚度沒有作出限制,而相對應(yīng)的劃格法通常適用于250 微米以下的干膜厚度。
測試所要有的工具比較簡單,鋒利的刀片,比如美工刀、解剖刀;25mm(1in.)的半透明壓敏膠帶;鉛筆一頭的橡皮擦以及照明燈源,比如手電等。
測試程序如下:
(1)涂層表面要清潔干燥,高溫和高濕會影響膠帶的附著力。
(2)浸泡過的樣板要用溶劑清洗,但不能損害涂層,然后讓其干燥。
(3)用刀具沿直線穩(wěn)定地切割漆膜至底材,夾角為30~45°,劃線長40mm(1.5 in.),交叉點(diǎn)在線長的中間。
(4)用燈光照明查看鋼質(zhì)基底的反射,確定劃痕到底材沒有;如果沒有,則在另一位置重線切割。
(5)除去壓敏膠帶上面的兩圈,然后以穩(wěn)定的速率拉開膠帶,割下75mm(3in.)長的膠帶。
(6)把膠帶中間處放在切割處的交叉點(diǎn)上,用手指抹平,再用橡皮擦摩平膠帶,透明膠帶的顏色可以幫助我們看出與漆膜接觸的狀態(tài)密實(shí)程度。
(7)在90±30s 內(nèi),以180°從漆膜表面撕開膠帶,觀察涂層拉開后的狀態(tài),標(biāo)準(zhǔn)中定義了五種狀態(tài)供參考,其中5A-3A 為附著力可接受狀態(tài)。
5A:沒有脫落或脫皮
4A:沿刀痕有脫皮或脫落的痕跡
3A:刀痕兩邊都有缺口狀脫落達(dá)1.6mm
2A:刀痕兩邊都有缺口狀脫落達(dá)3.2mm
1A:膠帶下X 區(qū)域內(nèi)大部分脫落
0A:脫落面積超過了X 區(qū)域
4、拉開法
拉開法是評價(jià)附著力的更佳測試方法,鋁合金圓柱用膠黏劑膠在涂層表面,等膠黏劑完全固化后,用相拉開法測試儀器進(jìn)行附著力的測試。
應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)有GB5210(等同采用ISO 4624),以及ASTM D4514。
拉開法測試儀器有機(jī)械式和液壓/氣壓驅(qū)動(dòng)兩種類型。典型的測試儀器有elcometer106型(機(jī)械式)和Elcometer108型(液壓型)。Elcometer106的手動(dòng)機(jī)械拉開法測試儀,因?yàn)樗捎谑止げ僮鞯牟环€(wěn)定性而影響測試結(jié)果的不準(zhǔn),因此在海洋防腐工程標(biāo)準(zhǔn)NORSOK M501 規(guī)定中不再使用機(jī)械式拉開法測試儀。
拉開法附著力測試時(shí),使用的膠黏劑有兩種,環(huán)氧樹脂膠黏劑和快干型氰基丙烯酸酯膠黏劑。環(huán)氧膠黏劑在室溫下要24 小時(shí)后才能進(jìn)行測試,而快干型氰基丙烯酸酯膠黏劑室溫下15 分鐘后即能達(dá)到測試強(qiáng)度,建議在2 小時(shí)后進(jìn)行測試。
透明膠帶的作用主要是用來固定剛黏上的鋁合金圓柱,以免膠黏劑沒有固化到一定牢度而使圓柱偏離原來的黏著位置。
切割刀具用來切割鋁合金圓柱周邊的涂層與膠黏劑,直至底材,這樣可以避免周邊涂層影響附著力的準(zhǔn)確性。如果干膜厚度低于150μm 時(shí),可以不進(jìn)行切割處理。
就以上方法而言對于涂層厚度測量,對干膜的厚度測量,林上有各種涂層測厚儀可供選擇,非常的簡單又方便。