Профессиональные толщиномеры покрытий

Терминология

• «Основание» - поверхность на которую нанесена краска, пластик, гальваническое покрытие.
• «Покрытие» - краска, полимер, гальваническое покрытие и т.д. нанесенный на основание , т.е. объект, толщину которого измеряет толщиномер покрытий.
• «Мера толщины» - образец имитирующий толщину лакокрасочного покрытия. Изготавливается из неметаллической пластины (пленки) известной толщины.
• «Калибровка» магнитного толщиномера – настройка толщиномера на данное основание. Настройка ведется на тип материала основания ( например сталь 3 или сталь 45) и на радиус основания (толщиномер откалиброванный на плоское основание не будет правильно работать на трубе, ребре швеллера и проч.).
• «Магнитный толщиномер покрытий» - прибор для измерения толщины немагнитных покрытий на магнитных металлах /ГОСТ Р 51649, ГОСТ 18353, ИСО 2808/. Прибор измеряет толщину полимерных и порошковых лакокрасочных покрытий на магнитных металлах (черный металл, сталь).
• «Вихретоковый толщиномер покрытий» - прибор для измерения толщины диэлектрических и анодных покрытий на немагнитных металлах по ГОСТ Р 51694, ГОСТ 18353 и ИСО 2808. Прибор измеряет толщину полимерных и порошковых лакокрасочных покрытий, анодных покрытий на не магнитных металлах (алюминий, медь, латунь, немагнитная сталь).

Магнитный толщиномер покрытий МТ-201	Вихретоковый толщиномер покрытий ВТ-201	Толщиномер покрытий Positector 200

Рекомендации по использованию магнитных толщиномеров лакокрасочных покрытий.

Действие магнитных (магнитоиндукционных) толщиномеров покрытий основано на влиянии толщины покрытия на магнитное сопротивление магнитной цепи: основание - покрытие – датчик.

Магнитный толщиномер покрытий показывает на дисплее расстояние от поверхности наконечника датчика до металла, измеряя, таким образом, толщину любых неферромагнитных покрытий, будь то пластик, резина, краска, цветные металлы и т.д., которые нанесены на металлическое ферромагнитное основание (железо, сталь ).

Магнитный толщиномер способен определять толщину лакокрасочного покрытия нанесенного только на ферромагнитное основание. Определить, будет ли работать магнитный толщиномер на данном основании можно с помощью обычного магнита - основание должно притягиваться к магниту достаточно сильно, так чтобы притяжение ощущалось.

Профессиональные толщиномеры К.И.Д.

Примеры допустимых сочетаний основания и покрытия для применения магнитного толщиномера.

• Основание- сталь 3. Покрытие- краска. Измеряется толщина краски.
• Основание – сталь 45. Покрытие –хром. Измеряется толщина хромового покрытия .
• Основание – оцинкованная сталь 10 . Покрытие- краска. Измеряется суммарная толщина цинкового покрытия + краски.

Примеры недопустимых сочетаний основания и покрытия для применения магнитного толщиномера.

• Основание – пластик, дерево. Покрытие –краска.
• Основание – алюминий, медь. Покрытие –краска.
• Основание- сталь 3. Покрытие- незастывшая краска.

Объект контроля не должен быть меньше определенной величины, приведенной в технических характеристиках магнитного толщиномер а. Эта величина (диаметр зоны контроля) обычно равна 8мм и больше. В результате измерение покрытий мелких объектов (например винт М3) невозможно.

Имеется ряд задач, когда требуется проводить измерение покрытий на торце плоской детали. Примером может служить измерение толщины хромового покрытия на компрессионных кольцах двигателей внутреннего сгорания.

Для решения такой задачи служит магнитный толщиномер МТ-201К, оснащенный специализированным двухточечным преобразователем. Для установки и фиксации компрессионных колец в процессе измерения, промышленный толщиномер МТ-201К также комплектуется измерительным столиком.

Отдельные типы покрытий могут измеряться магнитным толщиномером некорректно.

Это, прежде всего, покрытия со слабыми ферромагнитными свойствами, например слой никеля, или краска, в которой присутствуют частицы железа (окраска проведена по ржавчине).

«Мягкие» покрытия, например поролон, сильно деформируются при установке на них датчика магнитного толщиномера и показания будут искажены.

Толщина основания не должно быть менее определенной величины (например менее 0.5мм), в противном случае будет снижаться точность измерения.

Основание не должно состоять из нескольких тонких (менее 0.2мм) ферромагнитных (железных) пластин или тонкой (0.2мм) и прижатой к ней изнутри толстой пластины.

При таком сочетании происходит проникновение магнитного поля сквозь тонкую наружную пластину на внутреннюю толстую, и показания толщиномера в таком месте будут некорректны (например, фактическая толщина покрытия в 100мкм на пластине толщиной 0.2мм в месте прилегания к швеллеру индицируется как 28мкм).

Радиус основания не должно быть менее определенной величины (менее 5мм), в противном случае будет снижаться точность измерения.

В каких случаях калибровка магнитного толщиномера обязательна?

• Материал основания сильно отличается по магнитным свойствам, например сталь 3 и сталь 45.
• Основания сильно отличаются по радиусу, например плоская поверхность и пруток радиусом 10мм.
• Основание из тонкого листа ( 0.2мм-05мм) и толстого (5мм).

В таблице 1 приведены примеры, неправильно калибровки магнитного толщиномера . (Использована образцовая мера толщины 106мкм, т.е. идеальное показание толщиномера должно равняться 106мкм).

Таблица 1.

Калибровка проведена на образце основания в виде:	Показание толщиномера на образце	Показание толщиномера на объекте контроля	Объект контроля
Сталь 20, плоская пластина толщина 5мм	107	182	Сталь 20, пруток R=8мм
Сталь 20, пруток R=8мм	108	33	Сталь 20, плоская пластина толщина 5 мм
Сталь 20, плоская пластина толщина 5мм	106	214	Сталь 20, плоская пластина толщина 0.2 мм
Сталь 20, плоская пластина толщина 0.2 мм	107	10	Сталь 20, плоская пластина толщина 5мм
Сталь 20, плоская пластина толщина 5м	106	141	Сталь 45, плоская пластина толщина 5мм

В то же время для ряда практических применений калибровку на однотипные объекты контроля можно не применять. Например, при поиске перекрашенных мест на автомобиле, достаточно провести калибровку на образце основания из стали 20 входящего в комплект поставки магнитного толщиномера покрытий МТ-101.

Выводы: При использовании магнитного толщиномера требуется калибровка. Калибровка должна проводиться на образцах соответствующих по материалу, радиусу, (при «тонких» основаниях дополнительно и по толщине основания) объекту контроля.

Что делать, если материал основания неизвестен и к нему нет доступа (вся поверхность объекта контроля окрашена)?
Необходимо провести измерение с помощью дополнительной контрольной меры толщины:

• Провести измерение без калибровки на объекте контроля ( толщиномер предварительно калибруется на образце входящем в его комплект поставки) и запомнить полученный результат, например 100мкм.
• Взять меру толщины, примерно соответствующую полученному результату (например лавсановая пленка из дискеты 3.5 имеет толщину около 80мкм, в крайнем случае подойдет обычная бумага А4, толщину которой предварительно необходимо измерить толщиномером).
Меру толщины наложить на место проведенного измерения и замерить суммарную толщину краски и меры (100 мкм +80мкм).
• Если показание толщиномера соответствует ожидаемому результату (100+80=180мкм, то можно считать, что измерения на данном объекте контроля проводятся корректно. В противном случае потребуется изготовить образец основания, соответствующий материалу объекта контроля.

Окрашиваемая поверхность может иметь очень разное качество. Поверхности холодно- катанного листа без следов коррозии, листовая сталь подвергшаяся дробеструйной обработки и трубы после эксплуатации будут измеряться с разной степенью точности. В паспорте на толщиномер приведена формула, учитывающая погрешность измерения от шероховатости поверхности объекта контроля. В целом, чем больше шероховатость, тем меньше точность измерения. Если толщина лакокрасочного покрытия и неровность поверхности одного порядка (выполнена окраска сильно корродированного основания), то результаты измерения могут отличаться очень значительно от расчетного значения толщины лакокрасочного покрытия.

Рекомендации по использованию вихретоковых толщиномеров покрытий.

Принцип работы Вихретоковых толщиномеров покрытий основан на наведение вихревых токов Фуко в материале основания. В датчике вихретокового толщиномера расположена передающая катушка, которая излучает радиочастотные колебания. В результате в материале основания наводятся токи Фуко. Чем больше расстояние от катушки до основания, тем меньше величина этих токов. Величина токов также зависит от электрического сопротивления материала основания.

Обычно вихретоковые толщиномеры применяются для измерения толщины неметаллических покрытий на основани из цветных металлов.

Основания из черных металлов имеют ненормированное сопротивление, в результате на таких основаниях появляется очень большая погрешность измерения и применение вихретоковых толщиномеров становиться невозможным.

Совместное применение магнитного и вихретокового толщиномеров позволяет определить толщину комбинированного покрытия, нанесенного на ферромагнитное основание. Например, в случае оцинкованной стали с нанесенной краской, можно магнитным толщиномером замерить толщину покрытия краска + цинк, а вихретоковым толщиномером замерить толщину краски (цинковое покрытие будет служить основанием для вихретокового толщиномера).

Ограничения в применении вихретоковых толщиномеров. Ограничения в применении вихретоковых толщиномеров в части минимального радиуса основания, его шероховатости и толщины аналогичны магнитным толщиномерам. При этом добавляется еще влияния скин– эффекта. Чем выше рабочая частота вихретокового толщиномера, тем меньше глубина проникновения в основание токов Фуко. В некоторых случаях это позволяет работать с очень тонким основанием, но в других случая этот фактор имеет отрицательное значение. В результате для разных задач требуется применение вихретоковых толщиномеров с разной рабочей частотой.

В целом применение магнитных и вихретоковых толщиномеров для измерения толщины лакокрасочных покрытий обусловлено из способностью проводить измерения с высокой точностью в диапазоне 1 – 1000мкм. Ультразвуковые толщиномеры работают в диапазоне, который сдвинут в сторону больших величин и для их работы требуется применение контактной жидкости.

Применение толщиномеров лакокрасочных покрытий при покупке и продаже автомобилей

Толщиномер лакокрасочного покрытия используется для измерения толщины лакокрасочного покрытия автомобилей, что позволяет обнаружить отклонения в толщине лакокрасочного покрытия от толщины заводской окраски, а так же обнаружить места кузовного ремонта. В ряде случаев, при коррозии металла корпуса (когда «основание» становиться «тонким») удается обнаружить коррозию корпуса машины под слоем краски.

В целом толщиномер необходим для всех, кто продает подержанные автомобили или приобретает их. «Нормальную» толщину лакокрасочного покрытия автомобиля данной марки можно определить по справочнику или проведя замер на заведомо не перекрашенном экземпляре автомобиля. При неизвестной «нормальной» величине лакокрасочного покрытия первоначально замер толщины покрытия рекомендуется провести на крыше автомобиля (по статистике эта часть повреждается реже) и использовать полученный результат как эталон. Обнаружить наличие кузовного ремонта возможно по отклонению показаний, в сторону увеличения показаний на локальных участках кузовной деталь, что обусловлено наличием под слоем краски слоя шпаклевки. Как правило, нормальная толщина краски заводской детали имеет толщину 100 – 150 мкм, и имеет разброс порядка показаний 5 – 10 мкм, однако, ремонтные детали могут иметь толщину до 1000 мкм.

Контроль толщины лакокрасочного покрытия кузовных деталей автомобиля из стали необходимо проводить магнитным толщиномером покрытий. Для решений данных задач хорошо себя зарекомендовал простой в применении и недорогой магнитный толщиномер покрытий МТ-101.

Контроль толщины лакокрасочного покрытия кузовных деталей автомобиля из алюминиевых сплавов необходимо проводить вихретоковым толщиномером покрытий, например, вихретоковым толщиномером покрытий ВТ-201.

Контроль толщины лакокрасочного покрытия кузовных деталей автомобиля из пластика наиболее сложная задача, так как магнитные и вихретоковые толщиномеры не подходят для этой задачи. Однако, эту задачу возможно решить с помощью толщиномеров покрытий Positector 200, фирмы DeFelsko Corporation (США).

Распространенные модели толщиномеров покрытий:

МТ-101, МТ-101М, МТ-201, МТ-201М, ВТ-201, МТ-2003, МТ-2007, МТП-01, МТ-51Н, МТ-51НП, ВТ-51НП, ВТ-60, Константа К5, Константа К6, QuaNix 1500, QuaNix 4500, QuaNix 7500, Positector 200