Как проверить толщину металла


Толщиномер металла – принцип работы, характеристики

Покупка автомобиля – ответственный шаг. Новый владелец не хотел бы получить кота в мешке, который только внешне будет привлекательным. Определить, была ли машина в аварии и подвергалась ли покраске, позволит толщиномер. Статья посвящена обзору популярных моделей, а также разновидностей инструментов.

Принцип работы толщиномера и его конструкция

Толщиномеры металла используются для определения слоя нанесенной поверх металлической детали краски и толщины самого металла. Автомобильные концерны и производители оборудования, которое окрашивается на заводе, регламентируют толщину наносимого слоя. Для автомобилей показатель находится в пределах 140 микрометров. Разброс данных свыше этой цифры говорит о том, что поверхность обрабатывалась повторно в непрофессиональных условиях. Показания увеличиваются за счет слоя шпаклевки, скрывающего вмятины.

Прибор представляет собой небольшое изделие, которое легко помещается в ладони. Датчик толщиномера встроен в корпус или является выносным. Во втором случае использовать толщиномер удобнее. На верхней грани или на лицевой панели прибора находится монохромный или цветной дисплей и клавиши управления. На дисплей в режиме реального времени выводятся полученные показатели. Благодаря ему и функциональным клавишам подбирается режим работы толщиномера в зависимости от типа металла.

Некоторые модели толщиномеров перед использованием требуют калибровки. Такая функция должна быть заложена производителем. Суть калибровки заключается в том, чтобы показать прибору эталон, от которого ему необходимо отталкиваться при проведении замеров на металле. В комплекте с толщиномерами, требующими калибровки поставляется две или три металлические и пластиковые пластины. Первая имитирует материал кузова, вторая – лакокрасочное покрытие. Есть толщиномеры, для калибровки которых требуется лишь металлическая пластина.

Перед калибровкой показания прибора сбрасываются к заводским настройкам. Пластиковая пластина укладывается поверх металлической и толщиномер подносится к эталону. Далее нажимается клавиша калибровки, которая обозначается как «K» или «Cal». Подстроечными клавишами со стрелками показания на дисплее приводятся в соответствие с указанными на эталонной пластине. Результат фиксируется повторным нажатием на клавишу калибровки прибора.

Совет! Дорогой прибор не значит качественный. На цену влияют дополнительные функции, которые требуются для профессионалов.

Процесс использования прибора интуитивно понятен. Старые модели толщиномеров активируются вручную, новые включаются автоматически при прикладывании толщиномера к поверхности. Важно, чтобы датчик полностью ложился на поверхность и плотно прижимался к ней. Через доли секунды данные будут выведены на монохромный дисплей прибора. Поддерживается точечный или непрерывный режим измерения. Во втором случае следует держать клавишу активации прибора нажатой и перемещать толщиномер по детали. По мере движения данные изменяются.

Для выявления средних показателей выполняются точечные замеры по плоскости. Визуально подбирается четыре участка детали: крайние и центральная точка. Количество точек может быть увеличено. Каждая точка измеряется в радиусе 10 см до пяти раз. Из полученных данных выводится среднее. Средние показания с каждой из пяти точек складываются и делятся на пять, чтобы получить результат. Полученные цифры сверяются с теми, что предоставляет производитель для конкретной модели.

Совет! Важно понимать, что профессиональные маляры способны подогнать толщину лакокрасочного покрытия под заводские значения, поэтому использовать толщиномер, как единственное мерило не стоит. В процессе осмотра учитываются сварные швы, потертости на болтах и гайках и т. д.

Ультразвуковой толщиномер

Название описывает механизм, лежащий в основе датчика толщиномера. Во время измерения толщины ЛКП датчик прибора излучает волну, которая быстро проходит слой краски, но отражается от металла и возвращается к сенсору. После расчета скорости времени прохождения сигнала выводятся показания на дисплей толщиномера. Ультразвуковой прибор обрабатывает не только толщину ЛКП, но и металлической детали. Во втором режиме импульс подается до тех пор, пока он не прекращает возвращаться к датчику. Благодаря ультразвуку можно измерить толщину пластика, бумаги, керамики стекла и прочих материалов. Профессиональные приборы способны обрабатывать детали с толщиной в 64 см.

Мегеон 19100

Мегеон 19100 используется в профессиональных целях для проверки материалов на производстве или при техническом обслуживании. Ограничением по материалу для прибора является чугун. В силу крупной кристалловидной структуры ультразвуковая волна многократно отражается при прохождении. Точность прибора достигает 0,1 мкм, а максимальная толщина детали – 22,5 см. В приборе присутствует режим самокалибровки. Поставляется толщиномер в металлическом кейсе, со вставками, гасящими вибрации. В наборе идут выносные датчики, упрощающие использование инструмента. Толщиномер оснащен функцией памяти последних измерений.

TESTBOY 72

Для работы с немагнитными и изолированными составами используется профессиональный прибор TESTBOY 72. Компактный толщиномер поставляется пластиковом футляре, в комплекте также идет чехол, сохраняющий внешний вид устройства при эксплуатации. В футляр производитель поместил пластины и таблицу для калибровки. Сенсор прибора встроен в корпус, что упрощает использование толщиномера. Десять измерений сохраняются в ячейках памяти, они отображаются на трехсегментном монохромном дисплее большого размера. Клавиши управления находятся сбоку, что позволяет не перекрывать экран при эксплуатации. Питается устройство от одной мини-пальчиковой батарейки. Максимальная преодолеваемая толщина – 8 см.

УТ-907

УТ-907 используется для выявления коррозионного разрушения материалов. Диапазон работы со стальными деталями достигает 50 см, минимальная толщина измерений – 0,5 мм. Точность проводимых замеров обеспечивается А-, В-сканером и временной регулировкой чувствительности. Последняя дает возможность выровнять амплитуду эхо-сигналов прибора. В комплекте с толщиномером поставляется преобразователь с памятью о параметрах, типе устройства и серийном номере. УТ-907 сохраняет выходные данные в формате .doc, что позволяет перенести и открыть их на ПК. На монохромный дисплей выводятся результаты тестирования, календарь, часы и заряд батареи.

А-1207

Толщиномер А1207 разрешен к использованию на государственных предприятиях, т. к. прибор внесен в ГРСИ. Компактные габариты толщиномера позволяют брать его на объекты. Прибором можно проводить измерения различных материалов с шероховатостью поверхности до RZ160, при этом радиус кривизны не должен превышать 1 см. Толщиномер подходит для материалов с толщиной стенки до 3 см. Производитель заложил в прибор возможность замены УЗ излучателя. Скорость ультразвуковых волн варьируется в четырех режимах.

ТЭМП УТ-2

ТЭМП-УТ2 – толщиномер отечественного производства. Выпускается прибор в металлическом корпусе. Толщиномер работает по контактной схеме, при которой требуется нанесение смазки в виде геля, воды, спирта или масла. Встроенная память сохраняет 2 тыс. результатов даже после исчерпания источника питания. В приборе предусмотрен разъем для передачи данных на ПК, просматривать их можно на встроенном дисплее. Режим энергосбережения продлевает автономность прибора. Встроенный образец толщины сокращает время на калибровку. Для питания могут использоваться две пальчиковые батарейки. Минимальная толщина измерения для стали составляет 0,7 мм, максимальная – 20 см. Погрешность толщиномера находится на уровне 0,05 мм.

PosiTector 200

Толщиномер PosiTector 200 получил защиту по стандарту IP5X, что дает возможность использовать его в условиях повышенного содержания взвешенных частиц в воздухе и при повышенной влажности. Пластиковый корпус прибора устойчив к воздействию кислот и масла. Защитное стекло дисплея не царапается, что необходимо для точного считывания показаний. За одну минуту толщиномер способен вывести до 40 показаний. Для работы в темных помещениях есть подсветка, что спасает в зимнее время. Прибор поддерживает подключение дополнительных датчиков, а меню на русском языке делает удобной настройку. Производитель разработал ПО, позволяющее выполнять синхронизацию сохраненных данных между толщиномером и ПК посредством браузера.

Магнитные толщиномеры

Магнитные толщиномеры предоставляют наиболее точные показания. Приборы используются для немагнитных материалов или покрытия, нанесенного на магнитящийся металл. В основу положен анализ силы взаимодействия постоянного магнита с поверхностью детали. Первичным параметром может выступать разность потенциалов, которая проявляет себя при нахождении детали в магнитном поле.

BIT-3003

BIT-3003 – компактный и простой в применении толщиномер, отличающийся невысокой стоимостью. Погрешность при тестировании может достигать 0,1 мм. В основе прибора лежит магнитно-пружинный механизм. Толщиномер не нуждается в калибровке, т. к. работает по принципу постоянного магнита. Шкала на инструменте имеет деление в 20 мкм.

Мегеон 19200

Мегеон 19200 – представитель компактных толщиномеров в пластиковом корпусе. Прибор подходит для определения толщины лакокрасочного или пленочного покрытия, нанесенного на металлическую поверхность. При воздействии магнитных полей толщиномера деталь не повреждается. Прибор является напарником экспертов, занимающихся перепродажей автомобилей. Инструмент подходит для точечных и непрерывных инспекций. В качестве элемента питания используется мини-пальчиковая батарейка. Максимальная толщина материала – 18 см.

ETARI ЕТ-444

ETARI ЕТ-444 получил новую прошивку от производителя, что повысило его стабильность. Компактный прибор имеет интуитивно понятное управление благодаря нанесенным на клавиши пиктограммам. Дисплей с подсветкой упрощает проведение измерений в помещениях с ограниченной видимостью. Толщиномер имеет увеличенную до двух лет гарантию. В комплекте поставляется три пластины из различных материалов для калибровки прибора. После настройки инструмент бессбойно работает три месяца. Диапазон измерения для черного металла от 0 до 20 см, для цветных – до 10 см. Минимальное время отклика – 1 секунда. Питается толщиномер от двух мини-пальчиковых батареек.

ET-05 (allsun em2271)

Толщиномер ET-05 получился противоречивым устройством, которое вызвало массу нареканий со стороны профессионалов. На калибровочных пластинах прибор не показывает данных вплоть до 0,25 мм. По заявлению продавцов инструмент способен распознавать тип материала, на который нанесено ЛКП, но на практике не все так радужно. Использовать толщиномер для профессиональных измерений перед покупкой автомобиля не стоит, т. к. любой вариант будет небитым и некрашеным. Отлично подходит как брелок для ключей.

Mini A-10 Fe

Элементом питания в толщиномере Mini A-10 Fe выступает батарейка типа «крона», что продлевает автономность устройства. На корпусе имеется одна клавиша для запуска процесса тестирования. Откалиброванный прибор до полугода функционирует без дополнительных манипуляций. Толщиномер используется для ЛКП, нанесенных на сталь и оцинкованную сталь. Диапазон выводимых значений от 0 до 990 мкм. Цифры различимы на дисплее даже в солнечную погоду. Устройство поставляется из Польши.

Вихретоковые (электромагнитные) толщиномеры

Датчик вихревых толщиномеров построен по принципу наведения токов Фуко. В датчике прибора установлена катушка. Ее задачей является передача радиочастотных колебаний. Сила обратного взаимодействия уменьшается при увеличении расстояния до основания, на которое нанесено ЛКП Электромагнитные толщиномеры используются с цветными и не применяются для черных металлов, т. к. детали из стали имеют высокое электрическое сопротивление, что влияет на точность сенсора. Чем выше частота излучателя, тем на меньшую глубину проникает сигнал, что удобно при работе с материалами небольшой толщины. При определении толщины ЛКП, которое нанесено на оцинкованную поверхность можно применять магнитный и вихревой толщиномер в паре. Первый определит толщину ЛКП+оцинковка, а второй только ЛКП, т. к. оцинковка служит основанием для него.

ВТ-201

ВТ-201 – прибор датчиком, регистрирующим вихревые токи. Толщиномер подходит для измерения ЛКП и размера пластика на немагнитном основании. Максимальная толщина измеряемого материала – 6 мм. Прибор производится на территории РФ и внесен в ГРСИ. Перед использованием поверхность проверяется магнитом, чтобы определить тип металла. Непрерывная работа от одной «кроны» — 25 часов. Погрешность прибора при измерении составляет 3%. Диапазон, регистрируемый датчиком толщиномера, составляет от 0 до 1100 мкм. В комплекте поставляется образец основания для настройки прибора.

Константа МК4-ПД

Константа МК4-ПД – толщиномер с выносным датчиком. Прибор подходит для работы с ЛКП, нанесенными на металлические поверхности, которые не намагничиваются во внешнем поле постоянного магнита. Инструмент легко настраивается благодаря клавишам на лицевой панели. Максимальная толщина для нанесенного лака или краски – 1500 мкм. Толщиномер дает возможность проводить допусковый контроль и измерения с усреднением.

Комбинированные толщиномеры

Комбинированные толщиномеры объединили в себе возможности магнитных и вихревых. Благодаря этому появилась возможность работы с ЛКП, которые нанесены на магнитные или на основания из цветных металлов. В зависимости от типа материала активируется соответствующий датчик.

ETARI ЛКП ЕТ-110

ETARI ЛКП ЕТ-110 – предшественник описанной выше 444-й модели. Сконструирован таким образом, что работает с черными металлами. В толщиномере есть встроенный светодиодный фонарик, упрощающий работу в труднодоступных местах. В комплекте с прибором поставляется металлическая пластина для калибровки. Доступный диапазон измерений от 0 до 2 тыс. мкм. Погрешность прибора не превышает 5%. Работает толщиномер от двух батареек типа AAA.

KEEPER LK PRO

Перед началом использования толщиномер KEEPER LK PRO требует калибровке комплектными пластинами. Работает с черными и цветными металлами. В первом случае принцип работы построен на магнитной индукции, во втором – на вихревых токах. Режим тестирования непрерывны или точечный, что повышает эффективность. В памяти прибора сохраняются 320 последних значений, которые можно перенести на ПК. Доступна установка верхней и нижней границе, при выходе за которые будет подан сигнал от толщиномера. Диапазон измерения толщиномера находится в пределах от 0 до 1250 мкм. Минимальный радиус для скругленной детали 1,5 мм, минимальная площадь – 7 мм.

Horstek TC-515

Horstek TC-515 – русифицированный толщиномер, при производстве которого были учтены пожелания пользователей. В приборе увеличено время работы от одной батарейки, встроена подсветка дисплея и предусмотрен режим непрерывного измерения. Толщиномер не требует калибровки, т. к. датчик на заводе настроен на 120 мкм. Цикл измерения занимает 0,2 секунды, что меньше, чем у других моделей. Диапазон, доступный прибору составляет от 0 до 1250 мкм.

СЕМ DT-156

СЕМ DT-156 – прибор, применяемый на станциях технического обслуживания и в автомобильных сервисах. Толщиномер оснащен функцией постоянных или единичных измерений. В настройках пользователь может задать верхний и нижний порог реагирования, например, указанные производителем транспортного средства. Прибор автоматически выполняет подсчеты, выводя на дисплей среднеквадратичное отклонение. Флеш-память обрабатывает 320 последних показаний, разделенных по четырем группам. Охват толщин достигает 1250 мкм. Подключение к ПК производится по стандартной USB линии.

ETARI ЛКП ЕТ-350

Вес ETARI ЛКП ЕТ-350 – один из наименьших в классе и составляет всего 65 грамм. Такой толщиномер легко взять с собой в кармане для проведения тестов с окрашенными поверхностями. Замер производится в автоматическом режиме после поднесения датчика к металлической поверхности. Работает прибор с поверхностями толщиной до 1350 мкм. Недостатком толщиномера является сложная процедура калибровки, а также непереносимость низких температур.

ADA ZCТ 888 А00359

ADA ZCТ 888 А00359 производится в Китае с контролем качества в Гонконге. Толщиномер адаптирован для продажи на российском рынке. Меню прибора русифицировано. Монохромный цифровой дисплей отображает не только данные от замеров, но и состояние источника питания. В памяти хранится до 2500 измерений, которые по кабелю синхронизации передаются на ПК. Прибор способен синхронизироваться по Bluetooth с поддерживаемыми устройствами. Максимально поддерживаемая толщина – 2000 мкм.

Condtrol INFINITER InCO

Погрешность толщиномера Condtrol INFINITER InCO составляет 3%, что позволяет применять его в промышленном производстве. Прибор улавливает толщину ЛКП и гальванических покрытий на металлах. Дисплей оборудован встроенной светодиодной подсветкой, облегчающей работу в условиях цеха. Калибровка выполняется отдельно для цветных и черных металлов. При точечном замере выводится среднее значение показаний. Сохраненные данные переносятся с прибора на ПК посредством USB. Толщиномер поставляется в пластиковом кейсе с аксессуарами.

Мегеон 19125

Толщиномер Мегеон 19125 предоставляет пользователю возможность самостоятельно выбрать тип измерения, который может быть точечным или непрерывным. Встроенные алгоритмы дают возможность выводить на дисплей прибора средние, минимальные и максимальные значения, полученные при тестировании. При низком заряде аккумулятора или отклонении от заданной нормы инструмент выводит предупреждение. Толщиномер автоматически отключается при минутном бездействии. Блокировка клавиш исключает удаление данных. Охватываемый диапазон прибора не превышает 1250 мкм.

ТТ-210

Прибор ТТ-210 оснащен интеллектуальной системой, которая автоматически определяет тип основания-металла, на котором производятся измерения ЛКП. Поддерживаются также неметаллические поверхности. Толщиномер выводит на дисплей максимальный и минимальный порог показаний. Пользователь настраивает вывод среднего из проведенных точечным методом замеров. Максимальная глубина проникновения вихревых токов – 1250 мкм. В комплекте с прибором поставляются эталонные пластины для калибровки.

Elcometer 456

Elcometer 456 – прибор, который выпускается в трех вариантах. Первый предназначен для работы с цветными металлами, второй – с черными, третий – обладает комбинированным датчиком, что делает инструмент универсальным. На дисплей с большой диагональю выводятся буквенно-цифровые показания. Прибор откалиброван на заводе, поэтому готов к использованию. Погрешность инструмента составляет 1%. Поддерживается работа со смартфонами по беспроводному каналу через фирменное приложение.

Механические толщиномеры

Механические приборы называются микрометрами и представляют собой дугу с перемещающимся язычком. Все действия с толщиномером производятся вручную, отсутствует возможность автоматической подстройки. При необходимости выполнить замер ЛКП на детали осуществляется измерение толщины детали с ЛКП и без покрытия. Разница в показаниях прибора и является толщиной краски.

ЗУБР ЭКСПЕРТ 34480-25

Прибор изготовлен из нержавеющей стали, что продлевает срок его службы. На рукоятку нанесена шкала для измерений. Вращающаяся рукоятка подводит язычок к поверхности детали, после чего одно из делений совпадает, что и является показателем толщины. Максимальная толщина заготовки – 25 мм.

FIT IT 19909

FIT IT 19909 выполнен в таком же формате, как и предыдущий материал. Поставляется прибор в деревянном футляре с ключом для подстройки. Погрешность при измерении составляет 2 мкм.

MATRIX 317255

MATRIX 317255 имеет несколько измененную форму по сравнению с двумя предыдущими приборами. Погрешность при измерении может достигать 4 мкм, что определяет изделия в первую группу точности. Поставляется в пластиковом кейсе с ключом и инструкцией. Видео работы с подобным прибором есть ниже.

Полное руководство - Сделай его из металла

Долгое время я думал, что единственный способ правильно проверить твердость металла - это использовать подходящую испытательную машину Роквелла. К счастью, за эти годы я освоил несколько других методов и приемов, которые действительно сделали эту задачу более выполнимой без необходимости в машине стоимостью более 2500 долларов.

На самом деле есть несколько способов сделать это, хотя точность и практичность будут отличаться. В этой статье я расскажу о некоторых из этих методов, о плюсах и минусах, а также о том, как их успешно реализовать.Используйте оглавление, если есть конкретный метод, который вас интересует.

Испытательная машина Роквелла

Это, пожалуй, самый распространенный способ профессиональной и точной проверки твердости металлов. Закругленный стальной шарик или конический алмазный наконечник вставляют в металл, и глубина вмятины измеряется машиной.

В аппарате используется небольшая нагрузка и большая нагрузка, чтобы обеспечить точность показаний. Вы задаете незначительную нагрузку, и деталь будет правильно размещаться между пенетратором и опорой.Затем вы нажимаете кнопку или тянете рычаг (в зависимости от машины), и тестер прикладывает основную нагрузку. Машина определит разницу в расстоянии между грузами и даст точные показания.

Плюсы:

  • Сверхточный, достаточно простой для проверки работы в пределах +/- 1 HRC или выше, в зависимости от станка и того, насколько хорошо вы можете удерживать деталь с помощью упора
  • Обычно это приспособление в механической мастерской, поэтому вы выиграли не потеряйте его (по крайней мере, я надеюсь, что нет), и вы с меньшей вероятностью повредите его
  • Обычно требуется небольшая подготовка поверхности или ее не требуется (если только поверхность не действительно шероховатая, как отливка в песчаные формы)

Минусы:

  • Машины дорогие! Хотя и не так дорого, как некоторые другие профессиональные системы.
  • Большие или неплоские детали может быть очень трудно (если вообще возможно) проверить.
  • На детали остается небольшая резкая выемка.
  • Неточно измерить тонкие детали
  • Детали должны иметь хорошую плоскую поверхность между наковальней и алмазным острием.В качестве альтернативы, круглые детали можно установить в V-образный блок, но в любом случае металл должен иметь очень хорошую опору.

В целом, это, как правило, золотой стандарт для всех, кто хочет проверить твердость металла. Это быстро и просто, если вы научитесь пользоваться машиной.

Чаще всего используется для проверки твердости термообработанной стали. Вот процесс:

Как использовать испытательную машину Роквелла

  • Вытащить пенетратор.Обычно для мягких материалов, таких как низкоуглеродистая сталь 1018, используется шкала Роквелла B, в которой используется стальной пенетратор с закругленными углами 1/16 дюйма с основной нагрузкой 100 кг. Для закаленной или легированной стали будет использоваться шкала С Роквелла, в которой используется V-образный пенетратор с алмазным наконечником и основная нагрузка 150 кг. Обычно в мастерских просто оставляют алмазный наконечник в машине, так как не многие люди заботятся о твердости мягкой стали.
  • Хорошей практикой является выполнение проверки калибровки с использованием квалифицированной тестовой шайбы, чтобы убедиться, что установка работает, а затем проверить деталь, которую необходимо измерить.
  • Установите в тестер соответствующую наковальню. Используйте плоскую опору для плоских деталей и клиновую опору для круглых деталей.
  • Загрузите начальную силу. Обычно это делается путем подъема нижней наковальни с помощью маховика до тех пор, пока индикатор не совместится с отметкой на шкале (обычно это маленькая красная точка). Вы также можете выполнить точную регулировку на циферблате, чтобы он идеально совпадал с 0.
  • Загрузите основную силу. Обычно это делается нажатием кнопки или щелчком рычага. Подождите несколько секунд, чтобы он успокоился и перестал двигаться.
  • Освободить основную нагрузку. Машина оставит незначительную нагрузку на индентор. Измерение твердости отобразится на циферблате.

Сделав это один или два раза, вы поймете, что это очень простое измерение, если у вас хорошая и стабильная установка.

Минимальная толщина для испытания на твердость по Роквеллу

Поскольку при испытании Роквелла необходимо сделать вмятину в образце для испытаний, существует минимальная толщина, связанная с испытанием. Если материал слишком тонкий, вы будете измерять твердость опорной наковальни больше, чем испытываемый образец.

Вот небольшая таблица с минимальной толщиной материала по шкале Роквелла, основанной на твердости:

Минимальная толщина Твердость C по Роквеллу Твердость по Роквеллу B
0,022 ″ 69 -
0,024 ″ 67 94
0,026 ″ 65 87
0,028 ″ 62 80
0.030 ″ 57 71
0,032 ″ 52 62
0,034 ″ 45 52
0,036 ″ 37 40
0,038 ″ 28 28
0,040 ″ 20 -

Итак, что это означает? Вы не можете использовать метод Роквелла для проверки твердости прокладки 0,020 дюйма, если она должна быть 60 HRC.Просто имейте в виду, что минимальная толщина составляет 0,040 дюйма и меньше диапазона, поэтому вы можете найти ссылку, если вам когда-нибудь понадобится.

Испытание на твердость по Бринеллю

Вы, возможно, слышали об этом в школе, что вы можете получить шарикоподшипник, ударить его молотком по металлическому предмету с известной твердостью, затем ударить им по металлическому предмету, о котором идет речь, сравнить диаметры вмятин. , и определить твердость металла по результатам.

Звучит удивительно просто, не правда ли?

На самом деле люди, которым это удается успешно, - это вымирающая порода.И под вымирающей породой я имею в виду, что я еще не встречал еще живую.

Слишком много переменных, чтобы делать это вручную. Удар по чему-либо молотком с одинаковой силой дважды подряд - уже само по себе искусство легенды.

Более современный способ сделать это - использовать станок, нагружающий индентор контролируемой силой. Затем оператор с помощью специального микроскопа проверяет диаметр.

Тем не менее, точность этого метода в целом неоднозначна.Довольно редко можно найти одну из этих машин (за исключением литейных предприятий) просто потому, что обычно есть более эффективные способы проверки твердости.

Плюсы:

  • Если все, что у вас есть, это молоток и шарик из закаленной стали, это может дать вам общее представление о твердости.
  • Это действительно может быть достойным способом проверки неоднородных материалов, таких как отливки, твердость которых может варьироваться. Диаметр шара будет контактировать с большей площадью на поверхности детали и даст большую среднюю твердость

Минусы:

  • Супер устаревшая технология.Это действительно непоследовательно даже среди профессионалов, и, как правило, есть более эффективные способы проверки твердости
  • Это более медленный процесс по сравнению с тестерами Rockwell
  • Существует минимальная толщина образца: металл должен быть в 8 раз больше глубины отпечатка
  • Обычно нет практично для полностью твердой стали

Честно говоря, есть машины, которые автоматически определяют размер отпечатка без использования микроскопа оператора. Однако они делают это на основе измеренной глубины индентора.Это процесс, который использует Роквелл. Почему бы просто не использовать машину Роквелла?

Суть в том, что, помимо применения с неоднородными материалами (например, отливки), у вас просто не будет особых причин для выбора этого метода.

Испытания на микротвердость

Это действительно интересно. Наиболее распространены микротвердости по Виккерсу и Кнупу. В реальной жизни я встречал Виккерса гораздо чаще.

Я сосредоточусь на Виккерсе, так как он мне более знаком.

Концепция почти как гибрид теста Роквелла и Бринелля. Индентор в форме пирамиды вставляется в заготовку с небольшим усилием (менее 2 фунтов), а затем измеряется отпечаток по диагонали.

Квадратный отпечаток намного четче и его легче измерить, чем круглый отпечаток Бринелля, но он также намного меньше. Требуется хороший микроскоп.

Плюсы:

  • Можно точно измерить очень тонкие детали
  • Можно измерить очень мягкие и гораздо более твердые образцы - процесс имеет отличный диапазон, и для всех испытаний используется один и тот же индентор
  • Поскольку отпечаток такой маленький, процесс очень сложен. вряд ли повлияет на деталь

Минусы:

  • Поверхность образца должна быть отшлифована и отполирована для точного измерения - требования к тесту Виккерса намного строже, чем по Роквеллу
  • Процесс медленный - сам тест занимает от 30 до 60 секунд, но подготовка заготовка может быть утомительной
  • Система дорогая, так как вам также нужна оптическая измерительная система в дополнение к индентирующей машине
  • Это тест, который действительно должен проводиться в чистой лаборатории, а не в цехе (например, Роквелл может be) - рекомендуются даже виброустойчивые столы.

Тем не менее, метод Виккерса становится все более популярным благодаря своей точности и универсальности, несмотря на то, что он требует много времени.Маловероятно, что вы встретите их очень часто в обычном механическом цехе, но они становятся основным продуктом на специализированных предприятиях, таких как мастерские по производству и ремонту турбин и медицинские производственные предприятия.

Вот несколько заметок о тесте Кнупа. В принципе, он очень похож на Виккерса, за следующими исключениями:

  • Индентор имеет ромбовидную форму
  • Углубление вдвое меньше глубины Виккерса, поэтому можно проверить очень тонких деталей, штук.Пример: алюминиевая фольга
  • Она особенно подходит для измерения чрезвычайно твердых и хрупких материалов, таких как стекло и керамика, так как при этом методе испытаний будет меньше трещин. -достойный (хотя Роквелл самый обычный для механических цехов). Теперь давайте перейдем к некоторым действительно доступным и простым решениям, которые зачастую достаточно хороши и обладают некоторыми действительно заслуживающими внимания преимуществами.

    Склероскоп или Leeb (тест отскока)

    Когда я впервые увидел эту вещь, я подумал, что это самая нелепая идея на свете.Затем я попробовал это несколько раз и понял, что это действительно неплохо. Это должно быть портативное устройство для проверки твердости.

    Для ясности: это не тот метод, на который я бы действительно полагался для критических деталей. Тем не менее, это очень простой и хороший инструмент для справки.

    Вообще-то и в одной ремонтной мастерской, где я работал, всем продавцам дали по одному из этих тестеров. Таким образом, когда они смотрели на ремонтную работу, они могли быстро определить, является ли деталь твердой или нет, чтобы они могли правильно определить ожидания клиентов с места в карьер.

    Итак, есть два варианта этого теста: старый школьный и удобный, более современный карманный (Leeb) вариант. Если честно, ни то, ни другое сегодня не так популярно, но они изящны и хороши, о которых стоит знать.

    Метод старой школы был настоящей маленькой машиной. Магнит будет удерживать груз с алмазным наконечником, называемый молотком, и машина будет отображать высоту отскока молотка, когда он будет сброшен с фиксированного места.

    Чем тверже материал, тем выше отскок.

    В целом, это не очень точно, но это неплохой способ получить приблизительное представление. Машина была изобретена в 1907 году, но по понятным причинам она так и не стала популярной, как метод Роквелла. В 1975 году процесс был улучшен за счет изобретения теста Leeb

    .

    Хорошо, маловероятно, что вы увидите старые устройства, которые все еще используются сегодня, но вы можете увидеть более современные «карманные справочные» устройства, которые на самом деле более или менее работают.

    Если честно, большинство из этих устройств на самом деле предназначены для других материалов, таких как бетон (так называемые резилиометры), но есть несколько для металла, например этот.Они на самом деле не очень дешевые (самые экономичные, которые я нашел, стоят около 400 долларов, а более хорошие могут достигать 1000 долларов), но это намного дешевле, чем отказаться от 2500 долларов за машину Rockwell, и она значительно более портативна.

    Я также видел ребят, у которых есть супер простой механический механизм, который представляет собой трубку со шкалой и шарикоподшипник с магнитным разъединением. Однако они стоят примерно одинаково. Обычно более 250 долларов. Для того, который я использовал, я смог получить показания в пределах +/- 3-5 HRC.

    Проверка файлов

    Это классический и простой способ, которым мастера по клинку используют, чтобы проверить, работает ли их термообработка. Сама концепция очень проста:

    Если режущий инструмент тверже материала, он будет резать. Если мягче, то нет.

    То есть, если вы скребете напильником о кусок металла, он будет впиваться, если металл мягче, чем напильник, и будет скользить по заготовке, если он тверже. На самом деле не требуется никаких навыков или «чувства», чтобы понять это правильно.

    .Таблица толщины стандартного листового металла

    1. Дом
    2. Учебный центр
    3. Статьи
    4. Калибр листового металла

    BY: CableOrganizer.com

    Толщина листового металла (иногда обозначаемая как «калибр») указывает стандартную толщину листового металла для определенного материала.По мере увеличения калибра толщина материала уменьшается.

    Измерители толщины листового металла для стали основаны на весе 41,82 фунта на квадратный фут на дюйм толщины. Это известно как стандартный калибр производителей для листовой стали. Для других материалов, таких как алюминий и латунь, толщина будет другой. Таким образом, стальной лист 10-го калибра, имеющий толщину 0,1345 дюйма, будет весить 41,82 * 0,1345 = 5,625 фунта на квадратный фут.

    Примеры: 16 ga CRS равно 2.5 фунтов на квадратный фут. Для CRS 18 г вес составляет 2,0 фунта на квадратный фут, а для CRS 20 г - 1,5 фунта на квадратный фут.



    0,128
    Калибр Сталь Углеродистая сталь eh Оцинкованная сталь Нержавеющая сталь Алюминий Сталь (мм)
    07 0,179 - - - - 4,547
    08 0.165 0,1644 0,1681 0,1719 0,1285 4,191
    09 0,150 0,1495 0,1532 0,1563 0,1144 3,810
    10 0,1382 0,1406 0,1019 3,429
    11 0,120 0,1196 0,1233 0.1250 0,0907 3,048
    12 0,105 0,1046 0,1084 0,1094 0,0808 2,677
    13 0,09 - - 0,09 2,286
    14 0,075 0,0747 0,0785 0,0781 0,0641 1,905
    15 0.067 - - 0,07 0,057 1,702
    16 0,060 0,0598 0,0635 0,0625 0,0508 1,524
    17 - 0,054 - 0,056 0,045 1,372
    18 0,047 0,0478 0,0516 0,0500 0,0403 1.1938
    19 0,042 - - 0,044 0,036 1,067
    20 0,036 0,0359 0,0396 0,0375 0,0320 0,91427 21 0,033 - - 0,034 0,028 0,838
    22 0,03 - - 0.031 0,025 0,762
    23 0,027 - - 0,028 0,023 0,686
    24 0,024 - - 0,025 0,02 0,61
    25 0,021 - - 0,022 0,018 0,533
    26 0,018 - - 0.019 0,017 0,457
    27 0,016 - - 0,017 0,014 0,406
    28 0,015 - - 0,016 - 0,381
    29 0,014 - - 0,014 - 0,356
    30 0,012 - - 0.013 - 0,305
    31 - - - 0,011 - -
    • Толщина выражена в дюймах, за исключением миллиметровой колонки (1 дюйм = 25,4 мм ).
    • Эта таблица предназначена только для справки, и настоятельно рекомендуется уточнить у местного поставщика, какие фактические значения толщины используются в вашем конкретном месте.

    © 2020 CableOrganizer.ком, ООО. Воспроизведение этой статьи частично или полностью без письменного разрешения CableOrganizer.com запрещено.

    .

    Измерение толщины металла с помощью краски

    Применение: Точное измерение остаточной толщины стенок металлических труб, резервуаров, балок, корпусов судов и других конструкций с помощью краски и аналогичных покрытий.

    Предпосылки: Во многих случаях технического обслуживания в промышленности и нефтехимии необходимо измерять остаточную толщину металла, подверженного коррозии, через один или несколько слоев краски или аналогичных неметаллических покрытий. При использовании обычных ультразвуковых толщиномеров присутствие краски или подобных покрытий вызывает ошибки измерения, обычно увеличивая кажущуюся толщину металла более чем в два раза по сравнению с толщиной краски из-за гораздо более низкой скорости звука краски.Доступны два решения этой проблемы: измерение Echo-to-Echo и измерение THRU-COAT.

    Оборудование: Эхо-эхо и функция THRU-COAT доступны на двух датчиках коррозии Olympus: модели 38DL PLUS и 45MG. Измерение эхо-эхо обычно выполняется с помощью одного из следующих двухэлементных преобразователей: D790, D791, D797 или D798 . Для измерения THRU-COAT требуется один из двух специализированных двухэлементных преобразователей: D7906-SM или D7908 .

    Двухэлементные преобразователи уже давно стали отраслевым стандартом для исследований коррозии благодаря их превосходной чувствительности к шероховатым поверхностям и условиям питтинга. Таким образом, они обычно рекомендуются для всех распространенных приложений измерения коррозии. Одноэлементные преобразователи с линией задержки могут быть рекомендованы в некоторых случаях, когда требуется гладкий окрашенный металл, где требуется более высокая точность измерения.

    Теория работы: Скорость звука продольной волны в стали обычно составляет около 5900 м / с (0.2320 дюймов / мкс), тогда как скорость звука в краске и подобных покрытиях обычно составляет менее 2500 м / с (0,1000 дюймов / мкс). Обычный ультразвуковой датчик, который измеряет общую толщину окрашенного металла, ошибочно измеряет слой краски со скоростью стали, а это означает, что краска будет казаться как минимум в 2,35 раза толще (соотношение двух скоростей звука), чем она есть на самом деле. . В ситуациях, связанных с толстыми покрытиями и жесткими допусками, погрешность, вносимая слоем краски, может составлять значительную часть общего измерения.Решение этой проблемы состоит в том, чтобы измерить или рассчитать толщину таким образом, чтобы компонент краски был удален из измерения.

    Измерение толщины «эхо-эхо» просто включает хорошо зарекомендовавшую себя технику измерения интервала между двумя последовательными эхосигналами от задней стенки, которые представляют собой последовательные круговые обходы звуковой волны через исследуемый материал. В ситуациях, связанных с окрашенным металлом, эти множественные эхо-сигналы от задней стенки возникают только внутри металла, а не в покрытии, поэтому интервал между любой парой из них (эхо-сигнал от задней стенки 1-2, эхо-сигнал от задней стенки 2-3 и т. Д.)) представляет толщину металла только с вычтенной толщиной покрытия.

    Измерение THRU-COAT включает использование запатентованного программного подхода для определения временного интервала, представленного одним проходом в оба конца в покрытии. Этот временной интервал используется для расчета и отображения толщины покрытия, и, вычитая этот интервал из общего измерения, прибор может также рассчитать и отобразить толщину металлической подложки.

    Каждый из этих методов имеет преимущества и недостатки, которые следует учитывать при выборе наилучшего для данного приложения:

    Преимущества преобразования эхо-эха:
    • Работает с множеством распространенных преобразователей.
    • Часто работает через шероховатые покрытия.
    • Может выполняться при высоких температурах примерно до 500 C или 930 F с соответствующими датчиками.

    Недостатки функции Echo-to Echo:
    • Требуется наличие нескольких эхо-сигналов от задней стенки, которые могут отсутствовать в сильно корродированных металлах.
    • Диапазон толщины может быть более ограниченным, чем у Thru-Coat.

    Преимущества THRU-COAT:
    • Работает с широким диапазоном толщин металла, обычно от 1 мм (0,040 дюйма) до более 50 мм (2 дюйма).) в стали.
    • Требуется только одно эхо от задней стенки.
    • Может более точно измерить минимальную остаточную толщину металла в случае точечной коррозии.

    THRU-COAT Недостатки:
    • Покрытие должно быть неметаллическим и иметь толщину не менее 0,125 мм (0,005 дюйма).
    • Поверхность покрытия должна быть относительно гладкой.
    • Требуется использование одного из двух специализированных преобразователей.
    • Максимальная температура поверхности составляет примерно 50 ° C или 125 F.

    Процедура: Процедуры активации и выполнения измерений Echo-to-Echo и THRU-COAT с помощью датчиков 38DL и 45MG и соответствующих датчиков подробно описаны в соответствующие руководства по эксплуатации манометра.Пожалуйста, обратитесь к руководствам по измерительным приборам для получения этой информации, а также подробностей о рекомендуемой процедуре калибровки скорости, а также при необходимости оптимизации усиления и гашения.

    Диапазон измерения через слой : Функция THRU-COAT с использованием датчиков D7906-SM или D7908 позволяет измерять только неметаллические покрытия, такие как краска или эпоксидная смола, толщиной 0,005 дюйма (0,12 мм) или больше. Если вы измеряете сталь с покрытием, а значение покрытия не отображается, это означает, что толщина покрытия ниже минимальной толщины, допускаемой функцией THRU-COAT, или она не может быть определена другим способом.Однако во многих случаях толщина покрытия все равно будет вычитаться из измерения, и будет отображаться толщина стали. Вы также можете попробовать выполнить измерение с помощью функции Echo-to-Echo, или может потребоваться удалить покрытие.

    Измеряемая толщина металла в режиме THRU-COAT обычно составляет от приблизительно 1 мм (0,040 дюйма) до более 50 мм (2 дюйма), в зависимости от акустических свойств металла и состояния внутренней поверхности.

    Диапазон измерения Echo-to-Echo : В режиме эхо-эхо диапазон толщины зависит от выбора датчика и типа используемого датчика, а также акустических свойств металла измеряется и состояние поверхности.Поскольку по определению измерение Echo-to-Echo требует наличия как минимум двух эхо-сигналов от задней стенки, оно не будет работать в определенных экстремальных ситуациях, связанных с сильно корродированными, очень грубыми, сильно рассеивающими или сильно ослабляющими материалами, которые не поддерживают второй многократный эхо-сигнал от задней стенки. . В таких случаях, если возможно, следует использовать измерение THRU-COAT.

    Для манометров моделей 38DL и 45MG типичные диапазоны толщины эхо-эхо следующие:

    Тип преобразователя Диапазон толщины *
    D798 0.От 060 до 0,300 дюйма (от 1,5 до 7,50 мм)
    D790 / D791 От 0,100 дюйма до 2,00 дюйма (от 2,0 мм до 50 мм)
    D797 От 0,500 до 5,00 дюймов (от 12,5 до 125 мм)
    M201 От 0,050 до 0,500 дюйма (от 1,25 до 12,5 мм)
    Диапазоны толщины зависят от материала, состояния поверхности и температуры..

    Измерение толщины покрытия | Ресурсы

    Как видно из выпусков: Canadian Finishing & Coating Mfg. Industrial Paint & Powder Magazine; Отделка металлов - Руководство по органической отделке

    Измерение толщины покрытия
    Дэвид Бимиш, DeFelsko Corporation

    Толщина покрытия - важная переменная, которая играет роль в качестве продукта, контроле процесса и контроле затрат. Толщину пленки можно измерить с помощью множества различных инструментов.Понимание оборудования, доступного для измерения толщины пленки, и способов его использования полезно для каждой операции нанесения покрытия.

    Вопросы, которые определяют, какой метод лучше всего подходит для данного измерения покрытия, включают тип покрытия, материал подложки, диапазон толщины покрытия, размер и форму детали, а также стоимость оборудования. Обычно используемые методы измерения для отвержденных органических пленок включают неразрушающие методы измерения сухой пленки, такие как магнитные, вихретоковые, ультразвуковые или микрометрические измерения, а также методы разрушающей сухой пленки, такие как измерение поперечного сечения или гравиметрическое (массовое) измерение.Также доступны методы порошковых и жидких покрытий для измерения пленки до ее отверждения.

    ДАТЧИКИ ДЛЯ ТОЛЩИНЫ МАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ

    Датчики с магнитной пленкой используются для неразрушающего измерения толщины немагнитного покрытия на подложках из черных металлов. Таким образом измеряется большинство покрытий на стали и чугуне. Магнитные манометры используют один из двух принципов работы: магнитная тяга или магнитная / электромагнитная индукция.

    Магнитный отрыв

    Магнитный отрывной манометр использует постоянный магнит, калиброванную пружину и градуированную шкалу.Притяжение между магнитом и магнитной сталью сближает их. По мере того, как толщина разделяющего их покрытия увеличивается, становится легче вытащить магнит. Толщина покрытия определяется путем измерения силы отрыва. Более тонкие покрытия будут иметь более сильное магнитное притяжение, тогда как более толстые пленки будут иметь сравнительно меньшее магнитное притяжение. Тестирование с помощью магнитных датчиков чувствительно к шероховатости поверхности, кривизне, толщине подложки и составу металлического сплава.

    Магнитные манометры прочны, просты, недороги, портативны и обычно не требуют калибровки.Они являются хорошей недорогой альтернативой в ситуациях, когда для обеспечения качества требуется всего несколько показаний во время производства.

    Измерительные щупы обычно представляют собой модели карандашного типа или модели со шкалой отката. В моделях карандашного типа (PosiPen, показанный на рис. 1) используется магнит, прикрепленный к винтовой пружине, которая работает перпендикулярно поверхности с покрытием. Большинство измерительных приборов карандашного типа имеют большие магниты и предназначены для работы только в одном или двух положениях, которые частично компенсируют силу тяжести. Доступна более точная версия, которая имеет крошечный и точный магнит для измерения на небольших, горячих или труднодоступных поверхностях.Тройной индикатор обеспечивает точные измерения, когда датчик направлен вниз, вверх или горизонтально с допуском ± 10%.

    Рис. 1. Магнитный толщиномер карандашного типа.

    Модели со шкалой отката (PosiTest, показанный на рис. 2) являются наиболее распространенной формой магнитных манометров. Магнит прикреплен к одному концу поворотного уравновешенного рычага и соединен с калиброванной спиралью. Вращая циферблат пальцем, пружина увеличивает силу магнита и оттягивает его от поверхности.Эти манометры просты в использовании и оснащены сбалансированным рычагом, который позволяет им работать в любом положении, независимо от силы тяжести. Они безопасны во взрывоопасных средах и обычно используются подрядчиками по окраске и небольшими операциями по нанесению порошкового покрытия. Типичный допуск составляет ± 5%.

    Рис. 2. Магнитный толщиномер с откатной шкалой.
    Магнитная и электромагнитная индукция

    В приборах магнитной индукции в качестве источника магнитного поля используется постоянный магнит.Генератор на эффекте Холла или магниторезистор используется для измерения плотности магнитного потока на полюсе магнита. В приборах электромагнитной индукции используется переменное магнитное поле. Мягкий ферромагнитный стержень, намотанный на катушку из тонкой проволоки, используется для создания магнитного поля. Вторая катушка с проволокой используется для обнаружения изменений магнитного потока.

    Эти электронные приборы измеряют изменение плотности магнитного потока на поверхности магнитного зонда, когда он приближается к стальной поверхности. Величина плотности потока на поверхности зонда напрямую связана с расстоянием от стальной подложки.Толщина покрытия может быть определена путем измерения плотности потока.

    Рис. 3. Электронные магнитоиндукционные толщиномеры.

    Электронные магнитные манометры (например, PosiTector 6000 F Series, PosiTest DFT Ferrous) бывают разных форм и размеров. Они обычно используют зонд постоянного давления для получения согласованных показаний, на которые не влияют разные операторы. Показания отображаются на жидкокристаллическом дисплее (LCD). У них могут быть опции для сохранения результатов измерений, выполнения мгновенного анализа показаний и вывода результатов на принтер или компьютер для дальнейшего изучения.Типичный допуск составляет ± 1%.

    Для получения наиболее точных результатов необходимо тщательно соблюдать инструкции производителя. Стандартные методы испытаний доступны в ASTM D 1186, D 7091-05, ISO 2178 и ISO 2808.

    Вихретоковый ток

    Вихретоковые методы используются для неразрушающего измерения толщины непроводящих покрытий на подложках из цветных металлов. Катушка из тонкой проволоки, по которой проводится высокочастотный переменный ток (выше 1 МГц), используется для создания переменного магнитного поля на поверхности зонда прибора.Когда зонд приближается к проводящей поверхности, переменное магнитное поле создает вихревые токи на поверхности. Характеристики подложки и расстояние от датчика до подложки (толщина покрытия) влияют на величину вихревых токов. Вихревые токи создают собственное противоположное электромагнитное поле, которое может восприниматься возбуждающей катушкой или второй соседней катушкой.

    Вихретоковые толщиномеры покрытия (например, серия PosiTector 6000 N) выглядят и работают как электронные магнитные датчики.Они используются для измерения толщины покрытия на всех цветных металлах. Как и в магнитоэлектронных датчиках, они обычно используют зонд постоянного давления и отображают результаты на ЖК-дисплее. Они также могут иметь опции для сохранения результатов измерений или выполнения мгновенного анализа показаний и вывода на принтер или компьютер для дальнейшего изучения. Типичный допуск составляет ± 1%. Тестирование чувствительно к шероховатости поверхности, кривизне, толщине основы, типу металлической основы и расстоянию от края.

    Стандартные методы применения и проведения этого теста доступны в ASTM B 244, ASTM D 1400, D 7091-05 и ISO 2360.

    В настоящее время датчики обычно объединяют в себе принципы магнитных и вихретоковых измерений (например, PosiTector 6000 FN, PosiTest DFT Combo). Некоторые упрощают задачу измерения большинства покрытий на любом металле за счет автоматического переключения с одного принципа работы на другой в зависимости от подложки. Эти комбинированные устройства популярны у маляров и мастеров порошкового покрытия.

    ULTRASONIC

    Ультразвуковой эхо-импульсный метод ультразвуковых датчиков (например,г. PosiTector 200) используется для измерения толщины покрытий на неметаллических подложках (пластик, дерево и т. Д.) Без повреждения покрытия.

    Рис. 4. Ультразвуковой датчик позволяет измерять толщину покрытий на неметаллических подложках.

    Зонд прибора содержит ультразвуковой преобразователь, который посылает импульс через покрытие. Импульс отражается от подложки к датчику и преобразуется в высокочастотный электрический сигнал. Форма эхо-сигнала оцифровывается и анализируется для определения толщины покрытия.В некоторых случаях можно измерить отдельные слои в многослойной системе.

    Типичный допуск для этого устройства составляет ± 3%. Стандартные методы применения и проведения этого теста доступны в ASTM D 6132.

    МИКРОМЕТР

    Иногда для проверки толщины покрытия используются микрометры. Их преимущество заключается в измерении любой комбинации покрытия / подложки, но недостатком является необходимость доступа к голой подложке. Требование касаться как поверхности покрытия, так и нижней стороны подложки может быть ограничивающим, и они часто недостаточно чувствительны для измерения тонких покрытий.

    Необходимо провести два измерения: одно с нанесенным покрытием, а другое - без покрытия. Разница между двумя показаниями, изменение высоты, принимается за толщину покрытия. На шероховатых поверхностях микрометрами измеряют толщину покрытия выше наивысшего пика.

    РАЗРУШАЮЩИЕ ИСПЫТАНИЯ

    Один из методов разрушения - разрезать покрытую деталь в поперечном сечении и измерить толщину пленки, просматривая разрез под микроскопом. В другом методе поперечного сечения используется масштабированный микроскоп для просмотра геометрического разреза через покрытие из сухой пленки.С помощью специального режущего инструмента сделайте небольшую точную V-образную канавку через покрытие в подложку. Доступны измерительные приборы в комплекте с режущими наконечниками и увеличительной лупой с подсветкой.

    Хотя принципы этого разрушающего метода легко понять, существуют возможности для погрешности измерения. Подготовка образца и интерпретация результатов требуют умения. Настройка измерительной сетки на неровный или нечеткий интерфейс может привести к неточности, особенно между разными операторами.Этот метод используется, когда недоступны недорогие неразрушающие методы, или как способ подтверждения неразрушающих результатов. ASTM D 4138 описывает стандартный метод для этой системы измерения.

    GRAVIMETRIC

    Путем измерения массы и площади покрытия можно определить толщину. Самый простой метод - взвесить деталь до и после нанесения покрытия. После определения массы и площади толщина рассчитывается с использованием следующего уравнения:

    , где T - толщина в микрометрах, m - масса покрытия в миллиграммах, A - испытанная площадь в квадратных сантиметрах, а d - плотность в граммах на кубический сантиметр.

    Трудно связать массу покрытия с толщиной, когда основа шероховатая или покрытие неровное. Лаборатории лучше всего оснащены для того, чтобы справиться с этим трудоемким и часто разрушительным методом.

    ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРЕД ОТВЕРЖДЕНИЕМ

    Измерители толщины влажной пленки помогают определить, сколько материала наносить мокрым способом для достижения заданной толщины сухой пленки, при условии, что процент твердых частиц по объему известен. Они измеряют все типы влажных органических покрытий, таких как краски, лаки и лаки на плоских или изогнутых гладких поверхностях.

    Измерение толщины мокрой пленки во время нанесения указывает на необходимость немедленной коррекции и регулировки аппликатором. Коррекция пленки после ее высыхания или химического отверждения требует дорогостоящего дополнительного рабочего времени, может привести к загрязнению пленки и вызвать проблемы с адгезией и целостностью системы покрытия.

    Уравнения для определения правильной толщины мокрой пленки (WFT), как с разбавителем, так и без него, следующие:

    Без разбавителя:

    С разбавителем:

    Мокрая пленка чаще всего измеряется с помощью гребенки для мокрой пленки или колесо.Гребень для влажной пленки представляет собой плоскую пластину из алюминия, пластика или нержавеющей стали с калиброванными выемками по краям каждой стороны. Измерительный прибор плотно укладывают на измеряемую поверхность сразу после нанесения покрытия, а затем снимают. Толщина мокрой пленки находится между самой высокой выемкой с покрытием и следующей выемкой без покрытия. Измерения с надрезом не являются ни точными, ни чувствительными, но они полезны для определения приблизительной толщины мокрой пленки покрытий на изделиях, размер и форма которых не позволяют использовать более точные методы.(ASTM D1212).

    Измеритель следует использовать на гладких поверхностях, без неровностей, и использовать по длине, а не по ширине изогнутых поверхностей. Использование измерителя влажной пленки на быстросохнущих покрытиях приведет к неточным измерениям. ASTM D4414 описывает стандартный метод измерения толщины влажной пленки с помощью насечных щупов.

    В колесе с мокрой пленкой (эксцентриковый ролик) используются три диска. Датчик раскатывают во влажной пленке до тех пор, пока центральный диск не коснется влажной пленки. Точка соприкосновения обеспечивает толщину мокрой пленки.Порошковые покрытия можно измерить до отверждения с помощью простой ручной гребенки или ультразвукового датчика. Гребенка для неотвержденной порошковой пленки работает так же, как и датчик мокрой пленки. Гребень протягивается через порошковую пленку, и толщина лежит между зубцом с самым высоким номером, который оставил отметку и на который прилипает порошок, и следующим наивысшим зубом, который не оставил следов и на котором не оставлен порошок. Эти датчики относительно недорогие и имеют точность ± 5 мм. Они подходят только в качестве ориентира, поскольку затвердевшая пленка может измениться после растекания.Следы, оставленные датчиком, могут повлиять на характеристики застывшей пленки.

    Ультразвуковое устройство можно использовать неразрушающим методом на неотвержденном порошке на гладких металлических поверхностях для прогнозирования толщины отвержденной пленки. Датчик располагается на небольшом расстоянии от измеряемой поверхности, и показания отображаются на ЖК-дисплее устройства. Погрешность измерения составляет ± 5 мм.

    СТАНДАРТЫ ТОЛЩИНЫ

    Толщиномеры покрытия откалиброваны в соответствии с известными стандартами толщины.Существует множество источников эталонов толщины, но лучше убедиться, что они прослеживаются до национального измерительного института, такого как NIST (Национальный институт стандартов и технологий). Также важно убедиться, что эталоны как минимум в четыре раза точнее, чем калибр, который они будут использовать для калибровки. Регулярная проверка соответствия этим стандартам подтверждает правильность работы манометра. Если показания не соответствуют спецификации точности манометра, манометр необходимо отрегулировать или отремонтировать, а затем снова откалибровать.

    РЕЗЮМЕ

    Толщина пленки в покрытиях может иметь большое влияние на стоимость и качество. Измерение толщины пленки должно быть обычным делом для всех нанесения покрытий. Выбор правильного датчика зависит от диапазона толщины покрытия, формы и типа подложки, стоимости датчика и от того, насколько важно получить точное измерение.

    ДЭВИД БИМИШ (1955 - 2019), бывший президент DeFelsko Corporation, нью-йоркского производителя портативных инструментов для испытания покрытий, продаваемых по всему миру.У него была степень в области гражданского строительства и более 25 лет опыта в разработке, производстве и маркетинге этих испытательных приборов в различных международных отраслях, включая промышленную окраску, контроль качества и производство. Он проводил обучающие семинары и был активным членом различных организаций, включая NACE, SSPC, ASTM и ISO.

    .

    Смотрите также