تقوم DeFelsko بتصنيع مقاييس سمك الطلاء بالموجات فوق الصوتية المحمولة باليد وغير المدمرة والتي تعتبر مثالية لقياس سمك الفيلم الجاف للتشطيبات الخشبية وغيرها من الطلاءات على الخشب والمنتجات الخشبية بشكل غير مدمر. تستخدم العديد من الصناعات الآن هذه التكنولوجيا غير المدمرة في برامج الجودة الخاصة بها.
.png)
نموذجان مثاليان لطلاء الخشب.
تطبيقات قابلة للقياس:
التطبيقات غير القابلة للقياس:
ملاحظات إضافية:
يتم تطبيق بعض دهانات الأخشاب على عدد من الطبقات لتحقيق الهدف المرجو منها. إن PosiTector 200 B1 الخاص بنا هو الحل المثالي عندما يحتاج القائمون على التطبيق إلى معرفة السماكة النهائية والإجمالية للطلاء فقط.
إن جهاز PosiTector 200 جاهز لقياس معظم تطبيقات طلاء الخشب مباشرةً من العلبة. يتراوح مدى قياسه من 13 إلى 1000 ميكرون (0.5 إلى 40 مل) وهو مثالي لقياس الطلاءات اللاكيه، والطلاءات الأولية، والطلاءات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، والأكريليك، والطلاءات المسحوقية، وطلاءات البوليمر الأخرى. لا يحتاج إلى ضبط المعايرة لمعظم التطبيقات، وهو قابل للتبديل بين الميللي/الميكرون، ويحتوي على شاشة ليكسان كبيرة وسميكة مقاومة للصدمات.
بالنسبة لأولئك المطلعين على مقاييس سمك الطلاء المغناطيسي ، فإن استخدام مقاييس سمك الطلاء بالموجات فوق الصوتية سهل وبديهي. طريقة القياس بسيطة وغير مدمرة.
يمكن العثور على مثال جيد على كيفية قياس السُمك الكلي لتطبيق متعدد الطبقات في عملية تصنيع الآلات الموسيقية.
يتم تطبيق الطلاء على ركيزة الجيتار (عادة الخشب أو الجرافيت) للحصول على لمعان يشبه الزجاج مع إظهار جمال وبريق الخشب. يحمي اللمسة النهائية القوية المتينة للورنيش الخشب من الرطوبة والمواد الكيميائية والتشويه ، مع تحسين الرنين الصوتي للأداة.
تتم مناقشة طريقة وفوائد اختبار سمك الموجات فوق الصوتية للقيثارات في مقال منفصل.
لا يقتصر قياس السماكة على الخشب الطبيعي. بعض المواد الحديثة اليوم هي مزيج من المواد الاصطناعية والطبيعية.
في النجارة ، تشير القشرة إلى شرائح رقيقة من الخشب يتم لصقها وضغطها عادة على الألواح الأساسية (عادة ، الخشب أو لوح الجسيمات أو الألواح الليفية متوسطة الكثافة) لإنتاج ألواح مسطحة مثل الأبواب والقمم والألواح الجانبية للخزائن والأرضيات الخشبية وأجزاء الأثاث. تستخدم المواد المركبة ذات سطح القشرة الخشبية بشكل متزايد في هياكل الطيران وتحت الماء والسيارات.
غالبًا ما يتم تشطيب سطح الخشب أو المنتج الخشبي بطبقة من البوليمر، والتي يمكن قياس سمكها الكلي بسهولة باستخدام جهاز PosiTector 200 B1.
تتحدى الطلاءات ذات الأسطح الخشنة أي طريقة قياس، والاختبار بالموجات فوق الصوتية ليس استثناءً. جهاز PosiTector 200 مجهز للتعامل مع هذه الحالات.
At المستوى المجهري، يمكن أن تختلف السماكة (انظر الشكل 1). ومن الأفضل الحصول على قياسات سُمك ذات مغزى من خلال أخذ عدة قياسات في نفس الموقع العام وحساب متوسط النتائج.
.jpeg)
على الأسطح الخشنة، يحدد PosiTector 200 عادةً السُمك من أعلى قمم الطلاء نزولاً إلى الركيزة. ويتم تمثيل ذلك بالمسافة رقم 1 في الشكل رقم 2. يملأ الزرع الفراغات بين المسبار والطلاء لمساعدة النبض فوق الصوتي على دخول الطلاء.
يمكن أن تتسبب الخشونة الشديدة في عرض المقياس لقيم سُمك منخفضة (المسافة رقم 2). يحدث هذا لأن الأصداء الصادرة من واجهة الزرع/الطلاء أقوى من واجهة الطلاء/الركيزة. يحتوي مقياس PosiTector 200 على خاصية SET RANGE الفريدة من نوعها والقابلة للضبط من قبل المستخدم لتجاهل أصداء الخشونة.
للحصول على قياسات سُمك ذات مغزى على الأسطح الخشنة، يتم استخدام وضع الذاكرة في جهاز PosiTector 200 (الشكل 3) لحساب متوسط تشغيل.
اللوح الليفي متوسط الكثافة ، أو MDF ، هو منتج خشبي مصمم هندسيا مصنوع من جزيئات الخشب الممزوجة براتنج صناعي. طلاء المسحوق هو عملية تشطيب جافة ، باستخدام جزيئات مطحونة بدقة من الصباغ والراتنج ، والتي يتم شحنها كهربائيا ورشها على MDF. تلتصق الجسيمات المشحونة حتى تذوب وتنصهر في طبقة صلبة ومتساوية من خلال تطبيق الحرارة والطاقة.
MDF مناسب لطلاء المسحوق بسبب مساميته المنخفضة وسطحه المتجانس. تشمل منتجات MDF أثاث المكاتب وخزائن المطبخ والحمام والأبواب وتركيبات المتاجر وشاشات العرض والأثاث الجاهز للتجميع للمكتب والمنزل.
تتراوح سماكة هذه التطبيقات ذات الطلاء الواحد عادةً من 3 إلى 9 مل ويمكن قياسها بسهولة باستخدام جهاز PosiTector 200 B1. بالنسبة للأسطح المزخرفة الموضحة أعلاه، يحتوي PosiTector 200 على خاصية SET RANGE الفريدة من نوعها والقابلة للضبط من قبل المستخدم لتجاهل أصداء الخشونة. ويتم استخدام وضع الذاكرة في الجهاز لعرض متوسط سلسلة من نتائج القياس. تعرض شاشة LCD الكبيرة أيضًا عدد القراءات المأخوذة والانحراف standard وأعلى وأدنى قراءات.
يتم تطبيق طلاءات البوليمر على المواد الخشبية مثل MDF (اللوح الليفي متوسط الكثافة) والخشب الرقائقي واللوح والحبيبي لتوفير تشطيب جمالي متين. تم تطوير صناعات بأكملها حول استخدام طلاء البوليمر. على سبيل المثال ، يتم رش Granicoat® القائم على البوليستر (الشكل 5) على الأسطح الخشبية مثل طاولات البوفيه المحمولة ، وأسطح المطبخ ، ومنضدة الحمام ، بالإضافة إلى أسطح المكاتب والبار.
بالنسبة لتطبيقات الطلاء السميك هذه، نوصي باستخدام PosiTector 200 C3. حيث يتراوح نطاق قياسه من 50 إلى 3800 ميكرون (2 إلى 150 مل) وهو مثالي للطلاءات السميكة. ويفيد وضع الرسومات الخاص به في تحديد سُمك الطبقات الأولية الرقيقة والطبقات الأخرى التي يصعب تمييزها.
يوضح الشكل 6 ما قد يظهر على شاشة LCD الخاصة بالجهاز عند إجراء قياس عند تشغيل وضع الرسومات. يتم عرض كل من قيم السماكة والتمثيل الرسومي ل "المسامير" و "القمم". ومن المثير للاهتمام ، يمكن أيضا رؤية قمة أصغر. على الرغم من أنه باهت جدا بحيث لا يمكن قياسه تلقائيا ، إلا أنه يمكن وضع مؤشر أخضر في الأعلى للقياس اليدوي.
يخبرنا المؤشر الأخضر في الشكل 7 أن القمة المشار إليها يبلغ سمكها 4.4 مل.
هناك أنواع عديدة من المواد اللاصقة للأخشاب. لا يمكن قياس المواد اللاصقة الرطبة بالموجات فوق الصوتية لأن مسبار جهاز PosiTector 200 يجب أن يلمس سطح المادة التي يتم قياسها. ومع ذلك، فإن المادة اللاصقة الجافة تشبه إلى حد كبير أي طلاء بطبقة واحدة ويمكن قياسها بواسطة جهاز PosiTector 200 B1.
يتميز جهاز PosiTector 200 B3 بقدرته على قياس السُمك الكلي لنظام الطلاء وما يصل إلى 3 طبقات فردية في نظام متعدد الطبقات. كما أنه يتميز بقراءة بيانية لتحليل مفصل لنظام الطلاء.
في المثال أعلاه ، يبلغ سمك الطبقة 1 1.5 ميل. الطبقة 2 بسمك 1.5 مل. السماكة الكلية 3.0 مل. تعرض شاشة LCD الرسومية "قمتين" تمثلان واجهتين ماديتين. تقوم عملية من خطوتين بضبط الجهاز للتطبيقات متعددة الطبقات.
يحتوي مسبار جهاز PosiTector 200 على محول طاقة فوق صوتي يرسل اهتزازًا فوق صوتيًا في الطلاء. وينتقل هذا الاهتزاز عبر الطلاء حتى يصادف مادة ذات خصائص ميكانيكية مختلفة - عادةً الركيزة. ينعكس الاهتزاز جزئيًا at هذه الواجهة وينتشر مرة أخرى إلى محول الطاقة.
للحصول على أفضل دقة، يجب أن يمضي الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية دون عوائق عبر الطلاء. تعمل الجسيمات الصلبة الكبيرة مثل الرمال على انحراف الاهتزاز وتمنع الصدى الواضح من العودة إلى المسبار. ولذلك فإن جهاز PosiTector 200 غير قادر على قياس هذه التطبيقات بشكل متكرر.
صبغة الخشب هي فئة فرعية من الطلاء. يتكون من صبغة معلقة في "مركبة" من المذيبات وعامل الربط (الألكيد ، زيت بذر الكتان ، الأكريليك ، البولي يوريثين ، الطلاء ، أو الراتنج). تمت صياغته لنقل أو نقل الصبغة إلى مسام السطح بدلا من إنشاء فيلم فوق السطح.
تم تصميم جهاز PosiTector 200 لقياس سماكة الأغشية المتراكمة على سطح الخشب. لا يمكن قياس البقع، التي تتغلغل بعمق في ألياف الخشب لإغلاق الخشب وحمايته، بالموجات فوق الصوتية.
يعمل قياس الاختبار بالموجات فوق الصوتية عن طريق إرسال اهتزاز بالموجات فوق الصوتية إلى طلاء باستخدام مسبار (أي محول طاقة) بمساعدة نبات الكوبلانت المطبق على السطح. يتم تضمين زجاجة 4 أونصات من جل الجليكول المائي المشترك مع كل أداة. بدلا من ذلك ، يمكن أن تكون قطرة الماء بمثابة نبات على الأسطح الأفقية الملساء.
بعد وضع قطرة الكوبلانت على سطح الجزء المطلي، يتم وضع المسبار بشكل مسطح على السطح. يؤدي الضغط لأسفل إلى بدء القياس (انظر الشكل 10). يؤدي رفع المجس عند سماع صوت صفير مزدوج إلى تثبيت القياس الأخير على شاشة LCD. يمكن أخذ قراءة ثانية at نفس البقعة من خلال الاستمرار في الضغط على المجس لأسفل على السطح. عند الانتهاء، امسح المجس والسطح بمنديل أو قطعة قماش ناعمة.
تتوافق دقة أي قياس بالموجات فوق الصوتية مباشرة مع سرعة الصوت للنهاية التي يتم قياسها. نظرا لأن أدوات الموجات فوق الصوتية تقيس وقت عبور النبضة فوق الصوتية ، يجب معايرتها من أجل "سرعة الصوت" في تلك المادة المعينة.
من الناحية العملية ، لا تختلف قيم سرعة الصوت اختلافا كبيرا بين مواد الطلاء المستخدمة في صناعة الأخشاب. لذلك ، لا تتطلب مقاييس سمك الطلاء بالموجات فوق الصوتية عادة أي تعديل لإعدادات معايرة المصنع.
يمكن استخدام الجانب الأيمن من شاشة جهاز PosiTector 200 لعرض تمثيل بياني للنبض بالموجات فوق الصوتية أثناء مروره عبر نظام الطلاء. تتيح هذه الأداة القوية للمستخدم فهم أفضل لما "يراه" المقياس تحت سطح الطلاء.
أثناء الضغط على المسبار وانتقال النبضة فوق الصوتية عبر نظام الطلاء، تواجه النبضة تغيرات في الكثافة at السطوح البينية بين طبقات الطلاء وبين الطلاء والركيزة.
تصور "الذروة" هذه الواجهات. كلما زاد التغير في الكثافة ، ارتفعت الذروة. كلما كان التغير في الكثافة تدريجيا ، زاد عرض الذروة. على سبيل المثال ، ستؤدي طبقتان من الطلاء المصنوع بشكل أساسي من نفس المادة و "المخلوطة" إلى ذروة منخفضة وواسعة. ستؤدي مادتان بكثافة مختلفة جدا وواجهة محددة جيدا إلى قمة عالية وضيقة.
يختار PosiTector 200 B3 أعلى القمم عند محاولة تحديد سُمك طبقة الطلاء. على سبيل المثال، إذا تم ضبط عدد الطبقات على 3 طبقات، يتم اختيار أعلى 3 قمم بين نطاق مجموعة Lo & Hi Set كواجهات بين هذه الطبقات. يشار إلى القمم التي اختارها المقياس بأسهم مثلثة حمراء (انظر الشكل 12).
.jpeg)
في الشكل 12، يتم عرض قيمتي المدى اليسرى (Lo - 1.9 مل) واليمنى (Hi = 11.0 مل) على شكل رقمين at أعلى يسار وأعلى يمين شاشة عرض الرسومات. لو (الحد الأدنى) at اليسار. هاي (الحد الأقصى) at اليمين. يتم تجاهل الأصداء أو القمم (قيم السُمك) خارج هذه النطاقات. يتم تعيين قيم النطاق وتعديلها باستخدام خيار قائمة تعيين النطاق.
يمكن معالجة شاشة الرسومات هذه باستخدام خيار قائمة Set Range. بالإضافة إلى القدرة على ضبط قيم Lo & Hi Range ، يمكن وضع مؤشر أخضر في أي مكان بين قيم النطاق المحددة للتحقيق في القمم الأخرى.
تعمل العدادات المغناطيسية التقليدية والتيار الدوامي فقط على المعادن. نظرا لأن هذه الأدوات لا يمكنها قياس سمك التشطيبات على الخشب ، فقد تم استخدام تقنيات بديلة بما في ذلك:
تستغرق هذه الاختبارات وقتا طويلا ويصعب إجراؤها وتخضع لتفسير المشغل وأخطاء القياس الأخرى. يجد المطبقون طرقا مدمرة غير عملية. للحصول على عينة تمثيلية إحصائيا ، قد تحتاج العديد من المنتجات الخشبية من الكثير إلى التخلص منها كجزء من عملية الاختبار المدمرة.
تتطلب التقنية المدمرة النموذجية قطع الجزء المطلي في مقطع عرضي وقياس سمك الفيلم عن طريق عرض القطع مجهريا. تستخدم تقنية المقطع العرضي الأخرى مجهرا متدرجا لعرض شق هندسي من خلال طلاء الفيلم الجاف. للقيام بذلك ، تقوم أداة القطع الخاصة بعمل أخدود V صغير ودقيق من خلال الطلاء وفي الركيزة (انظر الشكل 15). تتوفر العدادات التي تأتي كاملة مع نصائح القطع والمكبرات المتدرجة المضيئة. يتم توفير وصف تفصيلي لطريقة الاختبار هذه في ASTM D4138 ، "Standard ممارسة لقياس سمك الفيلم الجاف لأنظمة الطلاء الواقي بوسائل المقطع العرضي المدمرة ".
على الرغم من سهولة فهم مبادئ هذه الطريقة ، إلا أن الفرص كثيرة لإدخال الأخطاء. يتطلب الأمر مهارة لإعداد العينة وتفسير النتائج. أيضا ، يمكن أن يؤدي ضبط شبكة القياس إلى واجهة خشنة أو غير واضحة إلى عدم الدقة ، خاصة بين المشغلين المختلفين. تستخدم هذه الطريقة عندما تكون الطرق غير المكلفة وغير المدمرة غير ممكنة ، أو كوسيلة لتأكيد نتائج الاختبار غير المدمرة.
مع وصول أدوات الموجات فوق الصوتية ، تحولت العديد من التشطيبات إلى التفتيش غير المدمر.
تم تصميم الطلاءات لأداء وظيفتها المقصودة بشكل أفضل عند تطبيقها ضمن نطاق سمك ضيق كما هو محدد من قبل الشركة المصنعة. على سبيل المثال ، تكون ورنيش التحويل أصعب من الطلاءات الأخرى ويجب عدم استخدامها بسماكة جافة تزيد عن 5 مل لمنع التشقق أو فشل التشطيب الآخر. يجب عادة أن يبقى ورنيش النيتروسليلوز أقل من 3 مل. يعد سمك الميل المتسق أمرا بالغ الأهمية عند تطبيق طبقات قاعدة الورنيش ومعاطف الكراك لتحقيق تأثير تشطيب الخشخشة المطلوب.
بالنسبة للألواح الليفية متوسطة الكثافة (MDF)، يتراوح سمك الطلاء بالمسحوق عادةً بين 3 إلى 9 مل. عادةً كلما زادت سماكة التغطية الميلية، زادت متانة الطلاء. وغالبًا ما تتطلب مواصفات المصنع تفاوتًا معلنًا بمقدار ± 1 ميل. لا يمكن تحديد هذا المستوى من الجودة بمجرد النظر at .
هناك فوائد أخرى لقياس سمك النهاية بدقة. عندما تفشل الشركات في فحص جودة طلاء المواد الواردة والتحقق منها ، فإنها تهدر المال في إعادة صياغة المنتج. من خلال التحقق من تقنية مشغلي الرش ، فإنهم يضمنون تطبيق الطلاء وفقا لتوصيات الشركات المصنعة. إلى جانب ذلك ، يمكن أن يؤدي تطبيق سمك الفيلم المفرط إلى تقليل الكفاءة الكلية بشكل كبير. أخيرا ، يمكن أن يقلل الاختبار المنتظم من عدد عمليات إعادة العمل الداخلية وعوائد العملاء بسبب عيوب التشطيب.
لطالما اعتقد المصنعون والمطبقون على حد سواء أنه لا توجد وسيلة بسيطة وموثوقة لقياس الطلاء غير المدمر على الخشب والمنتجات الخشبية. كان حلهم الشائع هو وضع كوبونات معدنية بجوار الجزء ثم قياس السماكة المطبقة على القسيمة إما باستخدام مقياس ميكانيكي أو إلكتروني - تيار مغناطيسي أو دوامي. يعتمد هذا الحل كثيف العمالة على افتراض أن القسيمة المسطحة الموضوعة في منطقة الطلاء العامة تتلقى نفس ملف تعريف الطلاء مثل الجزء الخشبي المعني. يمكن الحل بالموجات فوق الصوتية المستخدم من قياس سمك الطلاء الكلي للجزء الفعلي. اعتمادا على مقياس الموجات فوق الصوتية المستخدم وعملية تطبيق الطلاء ، هناك ميزة إضافية تتمثل في القدرة على تحديد طبقات مميزة متعددة.
أصبح قياس سمك الطلاء بالموجات فوق الصوتية الآن روتين اختبار مقبولا وموثوقا به يستخدم في الصناعات الخشبية. ال standard تم وصف طريقة الاختبار في ASTM D6132. "Standard طريقة اختبار القياس غير المدمر لسمك الفيلم الجاف للطلاءات العضوية المطبقة باستخدام مقياس بالموجات فوق الصوتية "(2022 ، ASTM). للتحقق من معايرة المقياس ، تتوفر معايير سمك الإيبوكسي المطلي بشهادة يمكن تتبعها إلى منظمات المعايير الوطنية.
يمكن الآن إجراء قياسات سمك سريعة وغير مدمرة على المواد التي كانت تتطلب في السابق اختبارا مدمرا أو تحليلا معمليا. تعمل هذه التقنية الجديدة على تحسين الاتساق والإنتاجية في غرفة التشطيب. تشمل التخفيضات المحتملة في التكاليف ما يلي:
اليوم ، هذه الأدوات سهلة التشغيل وبأسعار معقولة وموثوقة.
مطلوب Couplant لنشر الموجات فوق الصوتية في الطلاء. الماء هو couplant جيدة للطلاء على نحو سلس. استخدم جل الجليكول المرفق للطلاءات الأكثر خشونة. في حين أنه من غير المحتمل أن يؤدي نبات النبتة إلى إتلاف النهاية أو ترك بقعة على السطح ، فإننا نقترح اختبار السطح باستخدام نبات النبتة على عينة. إذا أشار الاختبار إلى حدوث تلطيخ ، فيمكن استخدام كمية صغيرة من الماء بدلا من نبات الكوبلات. راجع ورقة بيانات سلامة المواد المتوفرة على موقعنا الإلكتروني ومورد الطلاء الخاص بك إذا كنت تشك في أن نبات الكوبلانت قد يتلف الطلاء. يمكن أيضا استخدام سوائل أخرى مثل الصابون السائل.
يمكن لطرازات PosiTector 200 Standard تسجيل 250 قياسًا. يمكن لطرازات PosiTector 200 Advanced تخزين 100,000 قياس في ما يصل إلى 1000 دفعة لأغراض إحصائية على الشاشة، أو للطباعة على طابعة لاسلكية اختيارية تعمل بالبلوتوث، أو للتنزيل على كمبيوتر شخصي باستخدام كابل USB المرفق وأحد حلولPosiSoft .
