Épaissimètre de couches

Critères de sélection pour un épaissimètre de couches
L'épaissimètre de couches est utilisé dans de nombreux secteurs pour vérifier les matériaux et les produits. Fréquemment lors du contrôle des entrées de marchandises, pendant ou après l'application de couches supplémentaires et avant la sortie des marchandises ou l'acceptation des produits.

De nombreux types d¡'épaissimètre de couches peuvent mesurer de façon non destructive, tandis que certains fonctionnent en détruisant l'échantillon. Avant de décider quel type d'épaissimètre de couches vous souhaitez acquérir, il convient de préciser d'abord les conditions de mesure.
- Doit-il mesurer l'épaisseur totale ou seulement une partie?
- Doit-il accéder aux deux couches limites ou à une seule?
- Pensez-vous utiliser l'épaissimètre de couches comme dispositif à installation permanente ou portable?
- Doit-il faire les vérifications pendant un processus en cours, et, si nécessaire, influencer le processus?
- Quelle est la précision requise pour l'épaissimètre de couches?
- Avez-vous besoin de sauvegarder ou de transférer les valeurs de mesure?

Parmi la vaste gamme d'épaissimètres, vous pouvez aussi sélectionner les caractéristiques spécifiques suivantes de l'appareil:
- Dimension minimale de la surface de mesure
- Épaisseur minimale du matériau ou du substrat
- Pour la mesure sur des surfaces courbes: rayon minimal convexe ou concave
- Précision de la mesure
- Options d'étalonnage

Les épaissimètres peuvent être différenciés par le principe de mesure utilisé.

Mesure de l'épaisseur à l'aide de pieds à coulisse ou de micromètres
Les étalons sont un type d'épaissimètre de couches très simple comme, par exemple, les patrons de dessins ou règles. Pour la mesure, il suffit de poser la partie appropriée du patron sur l'objet à mesurer et de lire la valeur. Les pieds à coulisse et les micromètres s'utilisent aussi souvent comme des épaissimètres. Ces appareils requièrent d'être poussés ou tournés pour régler la distance entre la tenaille fixe et la tenaille mobile dans le point de mesure. Vous pourrez ensuite lire la valeur sur l’écran analogique ou numérique de l'épaissimètre de couches.

Épaissimètre de couches à ultrasons
L'épaissimètre de couches à capteur ultrasonique détermine l'épaisseur en mesurant le temps que le son met à traverser un objet. En général, l'émetteur et le récepteur à ultrasons sont intégrés dans le même capteur qui est posé sur l'objet à mesurer. Le son émis par l'épaissimètre de couches frappe la couche limite opposée de l'objet, puis il est réfléchi et détecté par le récepteur. L'épaissimètre de couches calcule la distance parcourue à partir du temps requis et de la vitesse du son du matériau. S'il est nécessaire de vérifier des objets ayant une géométrie plus compliquée, vous pouvez utiliser un épaissimètre de couches avec des unités émettrices et réceptrices séparées.
Pour calculer l'épaisseur, il est nécessaire d'indiquer la vitesse du son du matériau dans l'épaissimètre de couches. Certains épaissimètres de couches à ultrasons vous permettent de déterminer la vitesse du son du matériau en utilisant un échantillon dont vous connaissez l'épaisseur, puis d'enregistrer cette valeur dans l'appareil.

Épaissimètre de couches magnéto-inductif et épaissimètre par courant de Foucault
Les principes de mesure magnéto-inductive et du courant de Foucault requièrent que le substrat soit métallique. De nombreux épaissimètres de mesure du revêtement d'un matériau métallique disposent d'un capteur combiné, ou ont des connexions pour des capteurs externes qui permettent d'effectuer des mesures magnéto-inductives ou par courant de Foucault. Pour effectuer une mesure, vous devez placer le capteur sur le point de mesure et allumer l'épaissimètre de couches. Il existe un rapport direct entre la distance de la pointe du capteur à la couche limite du matériau et la force du signal du capteur. L'épaissimètre de couches affiche cette valeur comme épaisseur du revêtement.

Au moyen d'un courant basse fréquence, l'épaissimètre de couches magnéto-inductif génère un flux magnétique vers le substrat ferrique. Ensuite, la sonde mesure la résistance magnétique accrue à travers le revêtement non ferrique. L'épaissimètre de couches calcule l'épaisseur du revêtement à partir de la valeur mesurée, ce qui signifie que tous les types d'épaissimètre de couches magnéto-inductifs peuvent déterminer l'épaisseur de n'importe quel revêtement non magnétique sur acier et fer. Cela permet de vérifier, facilement et de façon non destructive, l'épaisseur d'un revêtement de protection contre la corrosion comme le chrome, le zinc, le cuivre, le vernis, la peinture ou le plastique.

L'épaissimètre de couches qui utilise la méthode du courant de Foucault génère un courant haute fréquence. Le champ magnétique résultant se superpose plus faiblement au champ magnétique du capteur si une couche isolante est appliquée entre la sonde et le matériau de base conducteur d'électricité. L'épaisseur du revêtement est déterminée par la force du changement dans le champ magnétique du capteur. Les épaissimètres qui utilisent les méthodes du courant de Foucault mesurent de façon non destructive, les revêtements non conducteurs d'électricité -comme les peintures, les plastiques, les céramiques-, les anodisés dans des substrats non ferriques ; mais ils mesurent de façon destructive dans les substrats conducteurs d'électricité. D'autre part, il est aussi possible de mesurer avec un épaissimètre de couches par courant de Foucault, les revêtements conducteurs d'électricité comme l'aluminium, le cuivre, l'or, l'argent dans des substrats isolants ou peu conducteurs comme le verre.

Épaissimètre de couches à capteur laser
L'épaissimètre de couches à capteur laser détermine l'épaisseur d'un matériau à partir de la différence entre la mesure à la base du matériau et celle à la surface du matériau. Ce type d'épaissimètre de couches à capteur laser enregistre, rapidement et sans contact, les valeurs mesurées. Le point de mesure réfléchit le rayon laser émis, lequel est capté puis évalué par l'épaissimètre de couches. Il est possible d'utiliser en parallèle plusieurs épaissimètres à capteur laser pour le contrôle continu de la production, et permettre une intervention rapide en cas d'écarts dimensionnels. Les épaissimètres de couches spéciaux à rayon laser bleu servent aussi à mesurer dans des éléments brûlants ainsi que dans des surfaces transparentes et organiques.

Épaissimètre de couches avec spectrométrie de fluorescence X
L'analyse par spectrométrie de fluorescence X permet de déterminer qualitativement et quantitativement des échantillons de matériaux. L'épaissimètre de couches avec spectrométrie de fluorescence X détermine l'épaisseur du revêtement depuis moins de 200 nanomètres jusqu'à plus de 50 micromètres. Le matériau excité par los rayons X émet une radiation de fluorescence caractéristique pour chaque élément. L'épaissimètre de couches détecte l'intensité de cette radiation de fluorescence par rayons X, et convertit ce signal en une valeur de mesure de l'épaisseur du revêtement. Les avantages de ces épaissimètres avec spectrométrie de fluorescence X sont la mesure rapide et non destructive des couches simples et multiples, la grande précision et exactitude, et la mesure indépendante des caractéristiques magnétiques et électriques du matériau.

Mesure de l'épaisseur microscopique
La mesure microscopique de l'épaisseur du revêtement peut s'utiliser pour vérifier et étalonner tous les autres épaissimètres. Pour effectuer cette mesure destructive, un échantillon finement poncé est nécessaire. La surface poncée est mesurée sous un microscope à lumière transmise ou un microscope stéréoscopique avec système de traitement des images numériques. Vous pouvez augmenter le contraste entre les différentes couches au moyen du décapage ou de l'allumage de la lumière ultraviolette.

Pour la coupe transversale, l'épaisseur du revêtement est déterminée au moyen de la mesure optique de la zone de la section transversale. La méthode, qui est régulée dans la norme DIN EN ISO 1463, est indiquée pour des épaisseurs de couches à partir de 3 micromètres.

Pour des couches plus fines, la méthode de ponçage oblique est adéquate. La zone de mesure la plus grande obtenue par le ponçage oblique se mesure plus facilement, ce qui permet de le convertir en fonction de l'angle de ponçage. Avec la méthode de méthode de découpe en calotte, la surface de mesure est agrandie en rectifiant avec une boule rotative. Cela permet de mesurer les revêtements appliqués physiquement, chimiquement ou galvaniquement d'environ 0,3 à 30 µm.

Étalonnage de l'épaissimètre de couches
La précision de l'épaissimètre de couches peut être vérifiée à l'aide de plaques ou de feuilles d'étalonnage. L'épaissimètre à capteurs pour la mesure des revêtements doit être étalonné ou réglé sur le substrat spécifique, pour que le substrat sans revêtement indique toujours une valeur 0 comme épaisseur du revêtement. Pour garantir cela dans différents substrats avec différentes surfaces, de nombreux épaissimètres ont une fonction pour l'étalonnage du point zéro avec laquelle l'appareil peut être ajusté au matériau correspondant. En outre, l'épaissimètre doit avoir des points d'étalonnage supplémentaires avec lesquels il pourra être ajusté aux plages de mesure qui seront testées.