現實中零部件的腐蝕現象是無可避免的，所以在使用壽命內(nei) 必須保證有足夠的防腐保護。其中塗層厚度是衡量金屬或非金屬防腐塗層質量的主要參數，它也密切影響著零部件的功能特性和裝配尺寸。
片狀鋅基(達克羅)塗層(由Dörken MKS(德爾肯)公司提供)是一種常見的防腐蝕功能塗層。片狀鋅基(達克羅)塗層屬於(yu) 非電解塗層，它為(wei) 零部件提供良好的防腐蝕保護。該塗層由片狀鋅粉和片狀鋁粉一同混合到無機基質中組成(標準ISO 10683和歐洲標準EN 13858中定義(yi) )。片狀鋅基(達克羅)塗層包括底漆和麵漆，底漆對於(yu) 零部件起到高陰極腐蝕保護作用。鋅是一種廉價(jia) 金屬，在自我腐蝕的同時很好保護了鋼不受腐蝕。一旦塗層被損壞，底漆中的鋅就會(hui) 與(yu) 水和氧氣發生接觸，起到自我犧牲保護鋼不被腐蝕的作用。
鹽霧試驗時間(無紅鏽) | 參考塗層厚度* |
| >600h | 6 μm |
| >720h | 8 μm |
| >960h | 10 μm |
表1：鹽霧試驗時間與(yu) 塗層厚度對應表
麵漆的作用是加強零部件的腐蝕保護和賦予塗層更多功能特性，如增加化學或機械阻力，著色或確定螺紋零件摩擦係數。片狀鋅基(達克羅)塗層厚度僅(jin) 有8-20μm。根據標準DIN EN ISO 9227-NSS，該塗層能保護零部件在鹽霧試驗中1000小時以上不受金屬(紅鏽)的腐蝕。
圖一：塗層厚度為(wei) 9μm的測試板：沒有經過鹽霧腐蝕測試(左)和根據DIN EN ISO 9227-NSS標準鹽霧測試1200小時後(右)。右邊測試板沒有腐蝕現象
所需的塗層厚度需要由塗層係統和防腐蝕方法來確定。標準“DIN EN ISO 10683 Connecting elements - Non-electrolytically applied zinc flake coatings緊固件-非電解片狀鍍層” 說明了腐蝕保護與(yu) 塗層厚度的關(guan) 係(鹽霧試驗時間，不出現紅鏽)。不同塗層厚度的塗層測試板(圖1和圖2)表明了這種相關(guan) 性。
圖二：塗層厚度為(wei) 11μm的測試板：沒有經過鹽霧腐蝕測試(左圖)和根據DIN EN ISO 9227-NSS鹽霧試驗2500小時後(右圖)。右圖測試板沒有腐蝕現象
目前很多產(chan) 品都需要進行噴塗。通過噴塗或浸漬紡絲(si) 方式將合適粘度的原材料(類似於(yu) 清漆)噴到底材上，且必須控製濕膜厚度在合格範圍內(nei) ，後通過烘幹固化得到相應的幹膜。
在噴塗工藝早期階段測量塗層厚度，可以穩定工藝質量和保證產(chan) 品質量。在理想情況下，人們(men) 希望有測厚設備能無損測量固化前後的塗層厚度，且要求測量可靠精準，高重現性，簡單和快速，它還應該能測量彎曲表麵塗層厚度，如螺絲(si) 的邊緣和角落部位。
過往，人們(men) 普遍使用基於(yu) 磁感應原理的接觸式膜厚儀(yi) 來測量塗層厚度，該技術需要將探頭手動定位，探針內(nei) 部線圈的交流電根據金屬或磁性的基材發生衰減來估算塗層厚度。這種接觸測厚方法隻能測量固化後的塗層厚度，基材表麵的粗糙度也會(hui) 影響測量結果，有可能出現較高的標準偏差。此外，這種測量方法也會(hui) 受到零部件的幾何形狀和基材材料的限製，如不能放置探頭在彈簧絲(si) 或螺紋上、不適用於(yu) 不鏽鋼等基材。
圖三：coatmaster Flex 適用於(yu) 非接觸式無損測量濕膜或幹膜的塗層厚度
為(wei) 了彌補接觸式膜厚儀(yi) 缺點，瑞士coatmaster AG公司研發了一種基於(yu) 光熱原理(Advanced Thermal Optics)的測量設備。計算機控製光源對待測表麵進行短暫加熱，然後使用內(nei) 置的高速紅外傳(chuan) 感器無損記錄動態溫度曲線，使用專(zhuan) 門開發的算法來終確定塗層厚度。
由於(yu) 該測厚係統采用非接觸測量模式，用戶可以測量進烤爐前的濕膜，實時得出幹膜塗層厚度。該設備具有精度高和重複性好的產(chan) 品優(you) 勢，有效協助操作人員實現檢查控製工藝過程。目前，coatmaster測量係統能直接投入到實際生產(chan) 線中測量零部件塗層厚度，片狀鋅基(達克羅)塗層係統也包括在內(nei) 。coatmaster AG公司現已正式推出了手持非接觸式膜厚分析儀(yi) coatmaster Flex，為(wei) 簡便測量提供成熟精確的測量技術(圖3和圖4)。
coatmaster測厚設備的技術優(you) 點在於(yu) 能測量固化前後的塗層厚度，在允許測量角度和距離內(nei) 能進行精確無損的測量，也適用於(yu) 彎曲，角落處等隱蔽部位。
圖四：重複測量固化後片狀鋅基(達克羅)塗層厚度
將測厚設備直接集成在塗裝生產(chan) 線上，可以監控底漆和麵漆的塗層厚度。通過顯微切片法得出塗層厚度，在coatmaster Flex中輸入該值對每種塗層材料進行校準，然後儲(chu) 存校準程序。這樣，coatmaster Flex可以在1秒內(nei) 快速精準測量塗層厚度。如果測量未固化塗層，它能實時得出固化後的幹膜厚度。圖4為(wei) 重複測量固化後鋅片的塗層厚度。
位於(yu) Herdecke的Dorken MKS技術中心進行了一係列測試，證明coatmaster Flex的精準性和重複性。通過顯微切片法確定塗層厚度，對coatmaster Flex進行校準(如圖5所示)。
圖五：用光學顯微鏡測量片狀鋅基(達克羅)塗層厚度
比較兩(liang) 種測量方法表明：無論是測量濕膜還是幹膜，coatmaster Flex與(yu) 光學顯微鏡的塗層厚度測量結果基本吻合(圖6)。使用coatmaster Flex測量液體(ti) 油漆實驗表明，測量與(yu) 噴塗之間的時間間隔會(hui) 影響測試結果(圖7)。例如，在噴塗該液體(ti) 油漆後45秒時進行校準，如果在相同環境條件下在45秒後使用此應用進行測量，則測量數據將沒有偏差。由於(yu) 溶劑蒸發程度的差異，如果在噴塗後0秒或90秒進行測量，該油漆的大偏差可達10%。為(wei) 了達到測量精度，在校準時，閃光校正與(yu) 噴塗之間的時間間隔應等於(yu) 真正測量厚度時與(yu) 噴塗的時間間隔。
圖六：比較顯微鏡法和Flex在幹燥狀態下測量塗層厚度(左：Flex測量幹膜，右：Flex測量濕膜)。兩(liang) 種測量設備具有很高的相關(guan) 性(R2 = 0.998)。顯微鏡測量法的標準誤差小於(yu) 1.5 μm，coatmaster Flex的測量標準誤差小於(yu) 0.3 μm
在重複測量實驗中，coatmaster Flex的測量偏差小於(yu) 0.3μm。coatmaster Flex可以測量零件固化前的塗層厚度，從(cong) 而能在塗層烘幹前的早期階段檢測塗層厚度並及時糾正工藝偏差。此外，它也能對幹膜進行精確且高重複性的測量，穩定工藝和保證產(chan) 品質量。即使產(chan) 品外形複雜或由各種基材的零件也能輕鬆測量。
圖七：使用coatmaster Flex測量鋅片固化前底漆的塗層厚度的時間函數
用coatmaster Flex測量片狀鋅基(達克羅)塗層發現，固化前底漆厚度隨時間變化而變化。由於(yu) 溶劑的蒸發導致了塗層厚度發生變化。噴塗後45秒進行校準，可以使用相應應用程序在90秒內(nei) 精確得出幹膜厚度，大誤差為(wei) 10%。
考慮到coatmaster Flex的上述優(you) 勢，OberflächentechnikS. Scherdel GmbH&Co. KG公司(噴塗DörkenMKS片狀鋅基(達克羅)塗層係統的噴塗設備)為(wei) 了保證出貨產(chan) 品質量決(jue) 定購買(mai) coatmaster Flex。目前，該設備正在針對汽車行業(ye) 的終客戶進行審批。
DörkenMKS技術管理部的Tobias Kleyer：“有了coatmaster Flex，我們(men) 的客戶可以快速輕鬆監控他們(men) 的噴塗工藝，這可以節省成本並確保產(chan) 品質量。因此，客戶對該設備十分滿意。”
新版標準DIN ISO 2808中提及到了coatmaster方法，它是塗層厚度測量的標準方法，這將進一步簡化其在實際噴塗中的使用。
Dörken MKS-Systeme GmbH &Co. KG(德爾肯)評價(jia) ：
“The coatmaster enablesus to measure the thickness of our zinc lamella systems in wet conditions andthus save a lot of time. The high accuracy and fast repetition rate make it anindispensable tool for commissioning and monitoring coating processes.”
“我們(men) 使用coatmaster來測量固化前的鋅片塗層防腐蝕係統，它能節省我們(men) 大量的時間成本。該設備具有快速測量、測量精度高和重複性好等優(you) 點，成為(wei) 高效調整工藝參數和監測工藝質量的關(guan) 鍵工具。”
——應用技術經理Christian Rabe
