如果正确使用,粉末涂料是一种多功能且耐用的表面处理,具有许多优点,例如能够承受磨损、划痕和损坏。本文将回顾常用工具和测试标准,这些工具和测试标准有助于确保严格的质量控制,实现一致、高效的涂层,从而节省时间和金钱。
干膜厚度测量 - 固化后
测试标准:ASTM D7378/D7091/D4138
膜厚度可以说是保护涂层施工和检查过程中最重要的测量。粉末涂料的设计目的是在制造商指定的厚度范围内涂覆时发挥其预期功能。涂层的物理和外观性能,如颜色、光泽、表面轮廓、附着力、柔韧性、抗冲击性和硬度,直接受到干膜厚度(DFT)的影响。
数字涂层测厚仪:ASTM D0791
各种 2 型数字涂层测厚仪可用于测量金属零件上的后固化粉末涂层厚度。它们在测量磁钢时使用磁性原理,在测量非磁性金属时使用涡流原理。测量结果显示在易于阅读的屏幕上,典型公差在 ±1% 和 ±3% 之间。
涂层厚度探头有多种形状和尺寸。微探针可精确放置在独特的几何形状和低净空区域。 “厚”探头能够测量长达 2.5 英寸(63 毫米)的涂层。
电子涂层测厚仪通常具有快速测量速度、内存和屏幕统计功能。更高级的功能包括用于快速分析大型表面的强大扫描模式以及 USB、蓝牙和 WiFi 连接选项。
超声波数字涂层测厚仪:ASTM D6132
对于非金属基材的无损测量,建议使用使用脉冲回波技术的超声波涂层测厚仪。超声波测试的工作原理是在临时涂在表面的凝胶(或水滴)的帮助下,使用探头(换能器)将超声波脉冲发送到涂层中。
高级功能包括测量多层系统中各个层厚度的能力。其他功能包括图形模式、有用的统计和测量模式以及用于分析测量的软件。
破坏性油漆检测仪: ASTM D4138
破坏性做法包括切割、研磨或钻孔到基材的涂层系统,并使用带有测量标线的照明显微镜测量涂层厚度。这些工具非常适合测量报废零件或测试样品的 DFT。
粉末厚度测量 - 预固化
虽然大多数粉末涂料规范给出了固化厚度目标,但可以在固化和交联最终完成之前确定所涂粉末是否在厚度规范范围内。测量预固化、预凝胶状态的粉末有助于确保正确的固化膜厚度。它使应用系统能够在固化前进行设置和微调。反过来,这将减少废料和过度喷涂的数量。准确的预测有助于避免剥离和重涂,这可能会导致附着力和涂层完整性问题。
非接触式超声波粉末测厚仪: ASTM D7378 方法 C
非接触式超声波粉末测厚仪可测量未固化的粉末涂层并自动显示预测的固化厚度,而无需接触干粉末。有些型号具有先进的功能,例如快速测量速度、内部存储器和屏幕平均。
它们还具有非破坏性的优点。这意味着测量后,测量的组件可以无缝地重新引入到过程中。
虽然未固化粉末测厚仪已存在多年,但最近的改进使其更加经济实惠且更易于使用。由于测量速度提高,并且能够测量移动的生产线和摇摆的零件,因此可以在零件通过烘箱之前引入这些仪器,而无需显着改变生产过程。他们的增强技术可在复杂的几何形状和小至 1 英寸的直径上提供更好的测量结果,而且成本显着低于过去几年。
粉末梳:ASTM D7378 方法 A
粉末梳是廉价的缺口测量仪,其工作原理与传统的湿膜测厚仪类似。粉末梳垂直于涂层表面并拖过未固化的粉末。粉末高度被认为是做出标记并且上面附着粉末的最高编号的齿与没有留下标记并且没有粉末的次最高齿之间的范围值。
烘箱轮廓记录
将粉末涂料涂覆到零件上后,必须将其在高温下保持预定的时间长度以达到完全固化。烤箱温度记录对于确保零件整个表面的一致质量和充分固化至关重要。
烤箱温度记录仪旨在测量和记录极端烤箱环境下的空气和表面温度。大多数都具有一个带有多个热电偶通道(端口)的数据记录器,可接受各种 k 型热电偶和一个高温隔离盒,可承受高温下的长时间运行。
一些温度记录仪具有创建固化指数的功能。仅测量部件高于选定温度的经过时间可能会歪曲固化情况。使用供应商固化规范,固化指数考虑了当零件高于和低于目标温度但仍高于最低固化温度时发生的固化。当固化指数等于或高于 100% 时,零件或位置已完全固化。
光泽度测量
测试标准: ASTM C584/D523/D4039
测量光泽度可以通过识别过程问题、最大限度地提高一致性、减少浪费和提高整体质量来改进生产过程。
反射光决定了物体的感知方式。在光滑、抛光的表面(如镜子)上,光会以与到达角度相反的方向反射;这称为镜面反射。在粗糙的表面上,光以所有角度反射,并且相对少量的光以镜面角反射。这称为漫反射。
数字光泽计使用校准的光源和光传感器以彼此相反的镜面角度测量光泽度。通常,光泽度计具有一种或多种发送和接收光的几何形状,包括 20°、60° 和 85°。反射率百分比 (%)、光泽度单位 (GU) 和雾度只是使用光泽度计测量的一些常见参数。
先进的光泽度计功能包括扫描和统计模式、实时绘图以及用于分析测量数据的软件。
划格法附着力测试
测试标准: ASTM D3359 方法 B
粉末涂料牢固地粘附在基材上,其结合强度超出了传统拉脱附着力测试仪的极限。相反,粉末涂料的粘附强度通常通过划格粘附力测试来确定。这些测试快速、简单且相对便宜,但依赖于主观评级系统来描述涂层的附着强度。
ASTM D3359 和 ISO 2409 定义的划格附着力测试可确定当在涂层中切割晶格图案时涂层抵抗与基材分离的能力。贴上特殊胶带并迅速撕下,即可显示胶带去除的涂层量。然后根据相应标准中分类图表中的描述和插图对所得的格子图案进行评估和评级。
附着力差可能表明预处理不当或薄膜固化不足。
铅笔硬度测试
测试标准: ASTM D3363
铅笔硬度测试(也称为 Wolff-Wilborn 测试)对于制定质量保证计划和确定与固化程度和适当应用条件相关的涂层属性非常有用。铅笔(涂层)硬度是指通过将铅笔的石墨尖端推过涂层表面,薄膜抵抗诸如标记、刨削或刮擦等变形的能力。
铅笔硬度测试通过使用含有不同硬度石墨的铅笔来确定油漆和涂料的相对硬度。无论使用或不使用可选的铅笔车,铅笔都以 45° 角固定,并用足够的力推过表面,以损坏表面或弄碎铅笔芯。 ASTM D3363 规定开始使用最硬的铅笔进行测试,并逐步降低铅笔硬度等级 (6H - 6B),直到铅笔不会切穿涂层到达基材(凿痕硬度)或不会划伤薄膜(划痕硬度)。
随着粉末涂料的使用不断增长和多样化,您的加工车间也需要实施严格的质量控制实践。如上所述,这些措施可确保涂层的使用寿命,并且是满足成本和性能预期的主要因素。