膜厚仪 2 在应用磁感应测厚法时测量精度受基体材质的影响已经很 小。相比之下，应用相位敏感的电涡流测厚法的膜厚仪 3 则对基体 材质更为敏感。 表 1 使用自带基材板及标准膜片校准后面漆板涂镀层厚度测量结果
面漆板 测量仪器 楔切法 膜厚仪 1 膜厚仪 2 膜厚仪 3 + 96.5 103.3 102.4 109.2 金 6.8 5.9 12.7 113.0 118.5 116.9 123.6 红 5.5 3.9 10.6 98.0 101.9 101.3 107.7 灰 3.9 3.3 9.7 膜厚 /μm 误差 /μm 膜厚 /μm 误差 /μm 膜厚 /μm 误差 /μm
+：膜厚仪 3 的膜厚测量结果是将锌校准后面漆板涂镀层厚度测量结果
面漆板 测量仪器 楔切法 膜厚仪 1 膜厚仪 2 膜厚仪 3 + 96.5 104.0 104.0 102.8 金 7.5 7.5 6.3 113.0 119.2 118.5 117.7 红 6.2 5.5 4.7 98.0 103.1 102.8 101.6 灰 5.1 4.8 3.6 膜厚 /μm 误差 /μm 膜厚 /μm 误差 /μm 膜厚 /μm 误差 /μm
灰三块不同颜色面漆板的涂镀层厚度测量结果如表 1 所示。表 2 给 出了膜厚仪 1~ 膜厚仪 3 使用车身基材板校准后对红、金、灰三块不 同颜色面漆板的涂镀层厚度测量结果。 从表 1 可以看出，在使用自带基材板及标准膜片校准后膜厚仪 2 的测量精度最高，膜厚仪 1 次之，膜厚仪 3 最差。而表 2 给出的数 据则显示，使用车身基材板及标准膜片校准后膜厚仪 3 的测量精度 最高，膜厚仪 2 次之，膜厚仪 1 最差。 对比表 1 和表 2 可以发现，使用车身基材板校准可显著提高膜 厚仪 3 的测量精度；而膜厚仪 1 和膜厚仪 2 在使用车身基材板校准 后测量精度非但没有提高，反而有略微降低。 近年来，应用磁感应测厚法的仪器在电路设计引入了稳频、锁 相等新技术，提高了测量精度并减轻了不同材质对测量结果的影响
+：膜厚仪 3 的膜厚测量结果是将锌层厚度与油漆层厚度加和得到的
2 结果与讨论
2.1 面漆膜厚测量 膜厚仪 1~ 膜厚仪 3 使用自带基材板及标准膜片校准后对红、金、
2.2 电泳板膜厚测量 膜厚仪 1~ 膜厚仪 3 使用自带基材板及标准膜片校准后对三块电 泳板的涂镀层厚度测量结果如表 3 所示。表 4 给出了使用车身基材 板校准后对三块电泳板的涂镀层厚度测量结果。
[2,3]
。由本文实验结果可以看出，在涂镀层膜厚较高时，膜厚仪 1 和
1 仪器及方法
1.1 实验仪器 （1）DUALSCOPE® MP0 膜厚仪 , 可自动识别铁 / 非铁基材 , 进而分别采用磁感应测厚法或电涡流测厚法测量膜厚 , 以下简称为 “膜厚仪 1”; （2）DELTASCOP E® FMP10 膜厚仪，采用磁感应测厚法测量 膜厚，以下简称为“膜厚仪 2”； （3）PHASCOPE® PMP10 膜厚仪，采用磁感应测厚法及相位 敏感的电涡流测厚法 [1]，能同时测定铁基材料上非磁性金属镀层 ( 通 常是镀锌层 ) 及非导电涂层 ( 即油漆层 ) 的厚度，以下简称为“膜厚 仪 3”； 1.2 实验方法 （1）分别用各自配备的基材板及标准膜片，按照其使用说明校 准膜厚仪 1~ 膜厚仪 3； （2）采用与涂装车身相同的工艺制备红、金、灰三块不同颜色 的面漆板。用膜厚仪 1~ 膜厚仪 3 测定这三块面漆板的涂镀层厚度， 每块面漆板取四个位点进行测量，每个位点的涂镀层厚度值测量三 次取平均； （3）用膜厚仪 1~ 膜厚仪 3 测定三块电泳板；每块电泳板取四 个位点进行测量，每个位点的涂镀层厚度值测量三次取平均； （4）以车身使用的镀锌钢板磨去镀锌层后作为基材板，校准膜 厚仪 1~ 膜厚仪 3 后，重复第 2-3 步； （5）采用楔切法（即切取板材截面，镶样后用光学显微镜测量 涂镀层厚度）测定各板材位点的涂镀层厚度。
工业技术
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几种膜厚仪用于汽车涂镀层厚度测量的 准确度比较
朱善斌 （一汽 - 大众汽车有限公司佛山分公司 , 广东 佛山 528200）
摘 要：涂镀层厚度的测量方法主要有 X 射线荧光法 ,β 射线反向散射法 , 楔切法 , 磁感应测厚法 , 电涡流测厚法 ( 包括相位敏感的电涡流测 厚法 ) 及超声波测厚法等 . 上述几种测厚法中除楔切法外均为无损检测法 . 但 X 射线荧光法及 β 射线反向散射法所用的装置复杂昂贵 , 且须 用到放射源。因此 , 目前市面上的便携式涂镀层测厚仪所应用的基本都是后三种测厚法。 关键词：汽车涂镀层；膜厚测量；准确度
汽车对涂层厚度有着严格的要求 . 汽车涂镀层从里到外通常可 分为五层 : 镀锌层 , 电泳底漆层 , 中涂层 , 色漆层和罩光清漆层 . 为 保证车身具有良好的防腐性能 , 电泳底漆层须达到一定厚度 . 中涂 层、色漆层也须具有一定的厚度才能实现其保护电泳底漆及使漆 面色彩饱满的作用 . 罩光清漆层的膜厚则直接与漆面的光泽度、 橘皮效果密切相关 . 因此 , 各汽车厂无不在线或离线的监控各涂层 的膜厚。 本文以楔切法测量结果为基准 , 对比了应用磁感应测厚法 （DIN EN ISO 2178 / ASTM B499）, 电涡流测厚法（DIN EN ISO 2360/ ASTM B244）及相位敏感的电涡流测厚法（ISO/DIS 21968）的三 种涂镀层测厚仪在测量汽车涂层厚度时的准确度 . 同时 , 还对测量 准确度存在差异的原因进行了分析并给出各涂镀层测厚仪最佳的使 用条件。
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从表 3 可以看出，在使用自带基材板及标准膜片校准后膜厚仪 2 与膜厚仪 3 的测量精度相当，膜厚仪 1 稍差。而表 4 给出的数据则 显示，使用车身基材板及标准膜片校准后膜厚仪 3 的测量精度最高， 膜厚仪 2 次之，膜厚仪 1 最差。对比表 1 和表 2 可以发现，使用车 身基材板校准后三种膜厚仪的测量精度均有所提高 , 其中膜厚仪 3 的 测量精度提高尤为明显。 由于电泳板膜厚较低（20~30μm），故而基体材质对测量精度 的影响变得显著。因而使用车身基材板校准可明显提高三种膜厚仪 的测量精度 , 而应用相位敏感的电涡流测厚法的膜厚仪 3 对基体材质 的敏感性仍然是三种膜厚仪中最高的。 表 3 使用自带基材板及标准膜片校准后电泳板涂镀层厚度测量结果