Che cos'è un misuratore di spessore di rivestimento
Un misuratore di spessore di rivestimento misura la profondità di uno strato appoggiato sopra un substrato, senza tagliarlo. Vernice su acciaio, zinco su acciaio, anodizzazione su alluminio, rame su un circuito stampato e un film plastico su una lamiera metallica sono tutti lo stesso problema di misura: uno strato non magnetico o non conduttivo, un substrato solido sotto, e un numero che va dimostrato dentro una tolleranza. È uno dei pochi controlli sui rivestimenti che non distrugge il pezzo, ed è per questo che si esegue sul pezzo consegnato, e non solo su un provino.
Il metodo lo decide il substrato, non il rivestimento. Una sonda a induzione magnetica lavora su acciaio e ferro ferromagnetici e legge quanto il rivestimento allontana la sonda dal substrato; una sonda a correnti parassite lavora su metalli non ferrosi come alluminio, rame e acciaio inossidabile austenitico e legge l'effetto che il rivestimento ha su un campo indotto. Uno strumento che porta entrambe le sonde può passare dall'una all'altra e riconoscere quella in uso, ma la lettura resta sempre la lettura di un solo metodo, e i due non sono interscambiabili sullo stesso substrato.
A limitare la misura è soprattutto la geometria. La curvatura, la vicinanza di un bordo e un substrato più sottile di quanto il metodo richieda deformano il campo e spostano la lettura, e ciascuno ha un limite pubblicato legato alla sonda. Oltre quei limiti l'errore cresce senza annunciarsi, quindi il lavoro pratico è abbinare il campo della sonda allo spessore atteso e poi verificare che il pezzo rispetti le condizioni della sonda, prima di fidarsi del numero.
Come misura un misuratore di spessore di rivestimento
Un misuratore a induzione magnetica alimenta una bobina nella sonda e misura la riluttanza del percorso tra la sonda e il substrato ferromagnetico. Il rivestimento è un tratto d'aria in quel percorso, quindi la lettura è essenzialmente una misura di distanza attraverso lo strato: ecco perché il metodo esige che il substrato sia davvero ferromagnetico e che il rivestimento sia davvero non magnetico. La nichelatura e alcuni acciai inossidabili fanno cadere quell'assunzione, e lo strumento li legge come substrato anziché come rivestimento.
Un misuratore a correnti parassite invia un campo alternato in un substrato conduttivo e misura la variazione di impedenza causata dalle correnti parassite che vi circolano. Poiché il campo risente della distanza di sollevamento, la stessa geometria di bobina diventa una lettura di spessore quando il substrato è noto. È il metodo per alluminio, rame, ottone e acciai inossidabili della serie 300, dove un misuratore magnetico non leggerebbe nulla di utile.
Entrambi i metodi sono misure relative e vanno tarati, non sono assoluti. Lo zero sul substrato nudo stabilisce il riferimento, e una o due lamine di spessore noto stabiliscono la pendenza, con la forma a due punti che corregge anche il guadagno oltre all'offset. Quasi ogni lettura sorprendente nasce lì: azzerare su un'area rivestita, usare una lamina fuori dal campo della sonda, o lasciare la taratura invariata quando si cambia sonda. Le condizioni fisiche, curvatura, distanza dal bordo, spessore del substrato e temperatura, sono l'altra metà della stessa storia, e lo strumento non può correggerle da solo.
Opzioni di configurazione
La maggior parte della specifica è definita da queste decisioni e non dalla classe di accuratezza. Ognuna vincola la successiva, ed è per questo che si chiariscono in ordine.
| Configurazione | Opzioni da definire | Cosa decide davvero |
| Metodo di misura | Induzione magnetica, correnti parassite, o uno strumento che le riunisce entrambe e riconosce la sonda automaticamente | Se il substrato previsto può essere misurato. Il metodo segue il materiale del substrato, non il rivestimento. |
| Campo della sonda | Una sonda a campo corto per rivestimenti sottili, a campo lungo per quelli spessi, e la risoluzione che ciascuna offre | La fascia di spessore leggibile con risoluzione utile. Una sonda spinta in fondo al suo campo perde accuratezza e ripetibilità. |
| Formato della sonda | Sonda incorporata nel corpo, o sonda separata su cavo | Se lo strumento può raggiungere la superficie. Una sonda incorporata non si può appoggiare piatta su un'area curva o incassata. |
| Geometria della sonda | Forma della punta e area minima di misura richiesta dalla sonda | Se pezzi piccoli, zone strette vicino a un bordo o curvature marcate sono misurabili senza una correzione che lo strumento non conosce. |
| Metodo di taratura | Azzeramento a un punto, taratura a due punti con lamine, o impostazione di fabbrica lasciata invariata | Quanta parte dell'errore di lettura viene rimossa. Il solo azzeramento corregge l'offset e lascia il guadagno non corretto. |
| Gestione dei dati | Display diretto, memoria interna con statistiche, esportazione verso un sistema esterno o una stampante | Se si può produrre un record di lotto con media, minimo, massimo e deviazione standard, cosa che i criteri di accettazione richiedono sempre più spesso. |
| Limiti e allarmi | Limiti superiore e inferiore impostabili con segnalazione acustica o visiva | Se lo strumento può servire per un controllo di selezione affidato a un operatore che non legge i numeri, e quale tolleranza i limiti possono esprimere. |
| Verifica | Lamine di riferimento, substrati di riferimento di spessore noto, e l'intervallo al quale vengono usati | Se si può dimostrare che lo strumento legge correttamente nel giorno d'uso, cosa che un registro qualità deve poter mostrare. |
Come scegliere un misuratore di spessore di rivestimento
| Criterio | Perché determina la risposta | Come chiarirlo prima della richiesta |
|---|
| Il materiale del substrato | Sceglie il metodo: un misuratore magnetico non legge nulla di utile sull'alluminio, e uno a correnti parassite non legge nulla di utile sull'acciaio al carbonio | Indichi il substrato con esattezza, qualità inclusa, perché alcuni acciai inossidabili e i nichelati si comportano all'opposto di ciò che il loro nome suggerisce. |
| Lo spessore di rivestimento atteso e la sua tolleranza | Il campo e la risoluzione della sonda devono racchiudere la tolleranza, non solo il valore nominale | Indichi lo spessore previsto e la fascia di tolleranza, e il processo che lo produce. |
| Se il rivestimento può essere magnetico | Il nichel e alcune leghe ingannano l'induzione magnetica comportandosi come parte del substrato | Indichi il materiale del rivestimento e il suo metodo di deposizione, non solo il nome. |
| La geometria del pezzo | Curvatura, bordi e aree piccole deformano il campo, e ogni sonda ha limiti pubblicati oltre i quali la lettura non è valida | Indichi il raggio minimo, la distanza dal bordo più vicino e l'area minima da misurare. |
| Spessore del substrato | Sotto uno spessore critico il substrato smette di comportarsi come un corpo infinitamente spesso e la lettura cala | Indichi lo spessore del substrato, e se il pezzo è una lamiera o una sezione spessa. |
| Se i risultati devono essere registrati | Un registro di lotto con statistiche cambia la classe dello strumento, e spesso il modo in cui le letture vengono prese | Indichi i criteri di accettazione, quante letture per pezzo, e in quale forma serve il record. |
Se qualcuno di questi punti è ancora aperto, invii quanto è già noto. Un preventivo può essere emesso sulla base della descrizione del pezzo e precisato quando i punti in sospeso saranno chiariti.
Le alternative più vicine
Questi sono i tipi in cui una richiesta per un misuratore di spessore di rivestimento si risolve di solito, e il punto in cui la scelta si decide davvero.
| Alternativa più vicina | Cosa la distingue da un misuratore di spessore di rivestimento |
| Rugosimetri | Misurano la tessitura della superficie più esterna, non la profondità dello strato che sta sotto. Un pezzo rivestito spesso porta entrambi i requisiti, e le due misure vanno tenute separate perché un rivestimento liscio può essere troppo sottile e uno spesso può essere comunque ruvido. |
| Durimetri | Misurano la resistenza all'indentazione nel materiale, che per un pezzo rivestito è di solito una domanda sul substrato più che sullo strato. Premono sulla superficie, quindi non sono un sostituto dove il rivestimento deve restare integro. |
| Spessimetri a ultrasuoni | Misurano lo spessore del materiale stesso, e in alcuni strumenti possono essere impostati per risolvere il rivestimento come uno di due echi. È uno strumento di spessore di parete che risponde a una domanda di vita residua; il misuratore di spessore di rivestimento risponde a una domanda di finitura e di protezione dalla corrosione. |
| Apparecchiature per controllo con particelle magnetiche | Usano anch'esse un campo magnetico su pezzi ferromagnetici, ma cercano cricche, non la profondità di uno strato. Condividere un principio fisico non significa condividere lo scopo, e nessuno dei due strumenti dà ciò che dà l'altro. |
| Rilevatori di difetti a correnti parassite | Usano lo stesso principio del campo indotto per trovare discontinuità in un materiale conduttivo, non per misurare uno strato che lo ricopre. Alcuni strumenti combinano le due funzioni, e quando lo fanno le due modalità sono tarate separatamente. |
| Esame distruttivo del rivestimento | Una misura al microscopio su una sezione tagliata, oppure una rimozione chimica con pesata. È più lento e consuma il campione, ma è il metodo di riferimento quando nasce una controversia, e conviene conservare un provino proprio per questo. |
Rugosità, durezza e spessore di rivestimento sono i tre requisiti di superficie che un disegno cita più spesso insieme; il misuratore di spessore risponde solo all'ultimo, e per tutti e tre servono tre strumenti diversi.
Cosa includere nella richiesta
La prima risposta può essere un preventivo anziché una serie di domande, se la richiesta le contiene. Dove un valore non è noto, invii la descrizione del compito di misura e confermeremo ciò che implica.
- Il materiale e la qualità del substrato, e il suo spessore
- Il materiale del rivestimento e come viene applicato
- Lo spessore di rivestimento atteso, con la sua fascia di tolleranza
- La geometria del pezzo: raggio minimo, bordo più vicino e area di misura minima
- Se il rivestimento può essere magnetico, e se è presente uno strato di nichel o di lega
- Se il rivestimento è su una faccia o su entrambe, e se la faccia posteriore è accessibile
- Se le letture devono essere archiviate ed esportate, e in quale forma serve il record
- I criteri di accettazione e il numero di letture per pezzo
- Lamine o substrati di riferimento disponibili in loco per la verifica
- Quantità, porto di destinazione e data di consegna richiesta
