電泳涂裝在工業(yè)中廣泛應(yīng)用，該工藝主要是膠體顆粒在電場(chǎng)的作用下沉積在電極上。電泳沉積過(guò)程，又分為陰極浸涂(CDC)和陽(yáng)極浸涂(ADC)。陰極浸涂也稱為“電泳涂裝”，它是將工件浸漬在電泳涂料槽的一種電化學(xué)涂裝工藝，十分適合浸涂大批量及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的涂覆件。電泳涂裝成為了保證車身防腐的標(biāo)準(zhǔn)工藝。

涂層厚度直接影響電泳涂裝的許多性能：一方面，促進(jìn)腐蝕物質(zhì)的擴(kuò)散屏障會(huì)隨著涂層厚度的增加而增大，如水和氧;另一方面，涂層的機(jī)械阻力會(huì)隨涂層厚度的減小而增大。較好解決方法是在涂裝工藝中將漆膜厚度有效控制在最小的允許容差范圍內(nèi)。

一般，使用測(cè)量設(shè)備的重復(fù)性應(yīng)是允許容差的1/40。例如，某一涂層厚度的允許容差是4微米，則儀器的重復(fù)性要求是0.1微米。但傳統(tǒng)的測(cè)厚儀，精確度只有1~2個(gè)微米，這1~2微米的40倍就是40~80微米，在微米級(jí)的允許容差內(nèi)，這明顯是達(dá)不到要求的。

上面視頻1展示了電磁感應(yīng)測(cè)厚儀的重復(fù)性，用電磁感應(yīng)測(cè)厚儀在金屬上測(cè)量陰極浸涂漆膜厚度，厚度為6.5微米。該樣品是從大型板材上剪下來(lái)的，并且它的涂層厚度在0.2微米內(nèi)波動(dòng)。

該測(cè)試結(jié)果顯示，電磁感應(yīng)膜厚儀的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.7微米，因此該方法只適用于允許容差范圍在30微米及以上。此外，在顯微鏡下能看到探頭接觸而產(chǎn)生損壞漆膜的現(xiàn)象。

接下來(lái)，我們將討論邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量涂層厚度的影響。當(dāng)磁感應(yīng)膜厚儀探頭的磁場(chǎng)超出被測(cè)樣品的幾何邊緣時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生邊緣效應(yīng)。

視頻2中，測(cè)試者先對(duì)樣品的中心點(diǎn)進(jìn)行膜厚測(cè)量，然后測(cè)量樣品的4個(gè)邊角的膜厚。

如視頻2所示，測(cè)試樣品的邊緣比中心點(diǎn)的測(cè)量值要大。這是因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)原理的探頭在邊緣位置的磁力線分布與離邊緣更遠(yuǎn)距離位置不一樣。通常，后者的測(cè)量值會(huì)與前者的測(cè)量值偏離10-20%。當(dāng)測(cè)量點(diǎn)接近邊緣或底材的曲率半徑發(fā)生變化時(shí)，接觸式探頭必須重新進(jìn)行校準(zhǔn)。

現(xiàn)介紹一種非接觸式無(wú)損精確測(cè)厚的先進(jìn)技術(shù)——光熱法(ATO)。該技術(shù)首先利用光脈沖對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行短時(shí)間加熱，然后使用高速紅外傳感器記錄涂層隨時(shí)間變化的溫度動(dòng)態(tài)變化。利用專門(mén)開(kāi)發(fā)的模擬加熱和散熱的算法，評(píng)估測(cè)試區(qū)域表面的動(dòng)態(tài)溫度分布情況，最終定量確定涂層厚度。

測(cè)量區(qū)域的尺寸可以通過(guò)調(diào)整測(cè)量距離來(lái)改變，測(cè)量區(qū)域尺寸通常為2-10mm。由于該技術(shù)采用取平均值的方式，在允許測(cè)量范圍內(nèi)，即使對(duì)于粗糙的表面(例如通過(guò)噴砂處理的基材)也能精確測(cè)量涂層厚度。

因?yàn)闊崃靠偸谴怪眰鬏數(shù)礁鱾€(gè)涂層，所以工作人員使用該技術(shù)的測(cè)量設(shè)備時(shí)，無(wú)需嚴(yán)格控制測(cè)量角度。該方法無(wú)需嚴(yán)格控制測(cè)試距離。

視頻3是進(jìn)行重復(fù)性測(cè)試，采用基于ATO技術(shù)的coatmaster Flex距離樣品約10cm處，重復(fù)測(cè)量同一個(gè)測(cè)量點(diǎn)。

由上述測(cè)試可知，coatmaster Flex的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.07微米，證明該設(shè)備能滿足容差約為3微米的行業(yè)測(cè)量要求。

接下來(lái)驗(yàn)證邊緣效應(yīng)對(duì)coatmaster Flex是否存在測(cè)試精確度的影響。在視頻4中，首先使用coatmaster Flex對(duì)樣品的中心點(diǎn)進(jìn)行涂層厚度測(cè)量，然后再測(cè)量4個(gè)邊角的涂層厚度。

從上述視頻可知，樣品的中心點(diǎn)和邊角處的膜厚測(cè)量值的差值可以被忽略。因此使用ATO技術(shù)進(jìn)行測(cè)厚時(shí)，可以忽略邊緣效應(yīng)和基材幾何形狀對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

綜上所述，ATO光熱法測(cè)厚技術(shù)能精確測(cè)量陰極電泳漆膜厚度，且高效控制漆膜在較小允許容差范圍內(nèi)。

該技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

1. 準(zhǔn)確測(cè)量產(chǎn)品各部位包括邊緣的涂層厚度，適應(yīng)各種不規(guī)則、間隙彎角和外形復(fù)雜工件，如車身、彈簧等。

2. 可調(diào)測(cè)量點(diǎn)尺寸，能精確測(cè)量結(jié)構(gòu)板材或螺絲等樣品膜厚;

3. 非接觸式無(wú)損測(cè)厚;

4. 在進(jìn)入烤爐烘干前測(cè)量濕膜，即時(shí)得出干膜厚度。

因此，采用ATO技術(shù)的coatmaster能快速精準(zhǔn)測(cè)量膜厚，協(xié)助操作者及時(shí)調(diào)整涂裝工藝偏差。