应用于金属、塑料、玻璃和复合材料等基材的工业涂料可保护各种产品免受腐蚀和损坏，从而延长使用寿命。商业涂料也经常应用于木材、金属和混凝土结构，以防止机械、化学和环境退化，同时改善美观。
为确保质量，使用或配制涂料的制造商依靠各种测试方法来确定对摩擦、剥离、磨损和划痕的抵抗力。
如果没有必要的粘合强度或耐久性，涂层可能会起泡、剥落、剥落或以其他方式过早失效。根据应用的不同，这可能会导致代价高昂的保修问题以及可能损害制造商声誉和市场份额的安全问题。
例如，多年来，一款流行的小型货车在高温、阳光直射和暴露在北方地区的道路盐中，一直在努力解决油漆起泡和起泡的问题。
“油漆和底漆会在短短几个月内开始从一些车辆上剥落，导致锈斑和不理想的饰面。汽车制造商本可以通过使用适当的测量设备进行更彻底的涂层测试来避免保修索赔对他们的声誉造成的损害和经济损失，”全系列附着力测试仪器制造商 Kett US 的常务董事 John Bogart 说，剥离和磨损测量。
为了创造可靠的涂料或使用它们的产品，工程师和质量保证团队需要可靠的测试仪器来验证是否满足必要的特性和行业标准，特别是对于高价值或大批量应用。
尽管可以使用台式和在线过程分析仪，但挑战在于传统的涂层测试设备通常提供的功能范围有限。因此，通常需要多种仪器。传统测试方法还存在其他问题，导致它们不一致、费力且耗时。
因此，一些行业供应商现在提供范围广泛的涂层测量设备，其性能就像一把“瑞士军刀”，具有多功能测试功能，可提供更大的灵活性和生产力。这些桌面、在线和在线测试解决方案是具有成本效益的分析工具，可以快速确定各种关键涂层特性。
多合一桌面设备
当需要测试各种涂层特性时，像 Kett 的 14FW 这样的台式一体机可以在一台机器上提供极大的灵活性，并带有用于特定测试的各种夹具附件。该设备测试和测量多种涂层特性，包括摩擦、磨损、剥离和耐刮擦性。
一体化装置为测试涂层提供了非凡的灵活性。通过更换夹具附件，可以改变摩擦磨损试验中的接触方式，进行划痕强度和抗剥离试验。通过预设工作台移动速度、行程长度和行程次数，测试仪可以提供各种条件下的测试。
该装置还可以测量耐刮擦性。这是基于在施加预定的垂直载荷时由锥形划痕测试针产生的划痕的大小来表示的。也可以进行铅笔划痕强度测试。
根据 Bogart 的说法，传统测试设备使用的“力”很大，可能会损坏基板材料，因此可能需要进行十次或更多次测试并取平均值。
由于 H14FW 装置使用的力小得多，因此它更微妙，可用于比较各种基材上的涂层或难以涂层的物品。
“该装置可以检测涂料配方批次中非常细微的差别。这使制造商能够自信地做出涉及大量资金的关键涂层决策，知道他们正在做出最佳选择并正确进行，”Bogart 说。
连续涂层测试
该行业已经开发出台式仪器，可以在需要时实时测试由于磨损引起的摩擦阻力变化。例如，Kett 的 H40 摩擦磨损试验机使用一个平衡臂，该平衡臂在前后运动中以直角穿过进给台，以非常高的精度测量摩擦力。
该装置配备负载转换器，其中包含集成在支架中的探头，可连续测量由于磨损引起的摩擦阻力变化。涂层剥落或其表面状况发生变化时的行程次数取决于平衡臂来回移动时摩擦阻力的增加或减少。
为了获得更高的精度，制造商可以将往复式平衡臂的行程长度设置为 1 至 100 毫米，并在达到所需行程时自动停止。涂层和平衡臂之间的摩擦阻力可以非常精确地测量，从 0 到 9.8N。
质量保证技术人员可以使用各种测量夹具，包括用于点接触测量（即划痕测试针和球压头）、平面接触（即平压头）和线接触（即刀架）的测量夹具。
使用可选软件，还可以执行从静摩擦系数测量到磨损测量的各种测量。
虽然涂层通常是在干燥状态下测量的，但可以通过添加加热样品以保持涂层处于液体形式来测试湿涂层。
测量涂层厚度
为确保始终如一的质量，原始设备制造商还需要确定涂层是否以适当的厚度均匀涂敷。
Bogart 说：“使用太少的涂层可能会导致产品保护和美观效果不佳，而使用过多则会浪费金钱。”
为了简化质量控制，像 Kett 的 LZ990 型即时测量仪允许用户通过简单的非破坏性测试来测量涂层厚度。作为一种可以非常精确地提高产品一致性的质量检查，该设备以密耳（.001 英寸）或微米（.001 毫米）为单位显示厚度，精确到小数点后千位。
在线成分分析仪
在高价值应用中，制造商可能还想分析专用涂层的成分。先进的成分分析仪利用近红外反射 (NIR) 提供精确的涂层测量，无需采样、物理接触或降解。这些装置有台式机、在线和内联型号。
“使用 NIR，可以测量涂层的表面，无论是固体还是液体，并且光被化学成分吸收。检测到的吸光度被转换成成分值，”Bogart 解释道。
NIR 设备还可用于分析水分、薄膜厚度和涂层重量，这可以简化用户的过程，让他们仅使用一台仪器和软件即可测量多种特性。
由于测量是即时的，该仪器消除了将样品带到实验室并暂停生产的需要。凭借精确的准确性，任何员工都可以获得一致的测试结果，并将错误风险降至最低，从而使专业技术人员能够专注于制造过程的其他领域。
确保实现基本的涂层性能对于广泛的应用和产品的性能至关重要，因此有效的测量对于保持质量至关重要。利用最准确的仪器测量所有必要涂层特性的制造商可以确保产品质量，并保护公司的品牌和声誉。
来源：https://www.manufacturing.net/operations/article/22766417/multifunctional-coating-test-instruments-operate-like-swiss-army-knives
