理想的現(xiàn)代粉末噴涂機(jī)應(yīng)滿足操作員的個性化需求。

為了保持流體容器中的液位，壓縮空氣，新鮮粉末的供應(yīng)，涂層的充電性能以及盡可能一致的環(huán)境條件等因素，設(shè)備操作員通常會對設(shè)備進(jìn)行日常調(diào)整維護(hù)。

為確保工廠能有效節(jié)約成本和滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，下列標(biāo)準(zhǔn)是必不可少:

— 高水平的自動化系統(tǒng)初始應(yīng)用效率

— 盡可能少的手動涂層

— 保持一致的粉末回路控制

— 涂層厚度均勻一致

— 快速且高質(zhì)量的顏色變化

— 低能耗

— 粉末噴涂機(jī)的高利用率(無機(jī)械故障)

— 長期可靠的工藝，可產(chǎn)生始終一致的高質(zhì)量結(jié)果

具有安全極限的涂層設(shè)置

涂層厚度是另一個重要標(biāo)準(zhǔn)，但通常對它模糊定義并且測量不完全。 例如，不能指定測量點(diǎn)，也很少使用測量板。 通常，涂層厚度僅給出下限，此外，在許多情況下，它們要么不經(jīng)常測量，要么不規(guī)則地測量。

為了確保依然能滿足質(zhì)量目標(biāo)，操作人員增加了涂層厚度的安全極限，因?yàn)橥扛策^厚的涂層比生產(chǎn)廢品的風(fēng)險更大。所以，涂層厚度總是處于公差上限，這意味著其實(shí)使用過多的粉末是不必要的。

在固化前在5 - 50cm的距離連續(xù)測量涂層厚度。還可以對移動和傾斜的元件進(jìn)行測量。

需要一種實(shí)用可靠的測量系統(tǒng)

到目前為止還沒有一種實(shí)用的測量系統(tǒng)能夠在移動的傳送帶上在固化前進(jìn)行快速測量涂層厚度，并且在測量前后產(chǎn)生相同的測量值。

現(xiàn)有的測量程序既昂貴又耗時，無法提供始端到末端的質(zhì)量和過程控制。 接觸式的測量方法，例如磁感應(yīng)和渦流程序，可以立即淘汰，因?yàn)樗鼈冎荒茉谠袒屠鋮s后使用。 損壞性測量過程是很費(fèi)力的，僅適用于隨機(jī)抽取樣本測量。傳統(tǒng)的非接觸式測量設(shè)備，如激光和β發(fā)射器，雖然能產(chǎn)生快速的測量結(jié)果，但由于它們發(fā)出的有害輻射而具有很大的風(fēng)險。

實(shí)時測量

Winterthur Instruments公司研發(fā)了CoatMaster測量系統(tǒng)，能有效解決這些問題。CoatMaster在線測厚系統(tǒng)能測量固化前后涂層的厚度。非接觸式無損測量是實(shí)時進(jìn)行的，也可測量移動和傾斜的工件。在測量過程中不會產(chǎn)生有害輻射。該系統(tǒng)可用于各種基材，元件的形狀和顏色也沒有限制，具有較高的可重復(fù)性。粗糙表面也可以測量，具有良好的重復(fù)精度。

先進(jìn)的熱光學(xué)和數(shù)字信號處理

該測量系統(tǒng)的測量原理基于先進(jìn)的熱光學(xué)(ATO)和數(shù)字信號處理技術(shù)。計算機(jī)控制脈沖光對涂層進(jìn)行加熱。鏡頭后的高速紅外傳感器可遠(yuǎn)程監(jiān)控表面溫度的變化。表面溫度隨著特征動態(tài)而下降，這取決于涂層厚度和基板材料的熱性能。

專門開發(fā)的算法可以分析表面溫度的動態(tài)變化，從而可以定量和重復(fù)地測量涂層厚度和其他關(guān)鍵性能。

可測量工件的曲面和邊緣部位由于該設(shè)備在直徑為2至20 mm 的測量區(qū)域內(nèi)，可測量距離為5至50 cm的涂層厚度，因此系統(tǒng)能有效測量具有高度復(fù)雜形狀的元件上的涂層，包括在角落和具有角度的位置，或者在窄邊緣和內(nèi)部和曲面上。

測量范圍在1到1000μm之間，測量時間需要20到1000 ms，標(biāo)準(zhǔn)偏差在 2到0.1%之間，但具體取決于涂層和基材。該設(shè)備可以測量移動和傾斜元件，粉末涂層厚度小于100微米，傳送帶速度為20米/分鐘。 角度公差為±60°。根據(jù)具體型號，測量距離可達(dá)60厘米，距離公差超過10厘米。 在實(shí)際使用中，兩次測量之間的時間間隔通常為3秒。

提供不同型號

Winterthur Instruments和J. Wagner共同合作研發(fā)了一種在線解決方案，其中CoatMaster在線測厚系統(tǒng)可以在靜態(tài)位置或使用進(jìn)階系統(tǒng)或機(jī)器人進(jìn)行自動定位的情況下集成到粉末噴涂機(jī)中。 該系統(tǒng)在噴出粉末后直接連續(xù)自動測量涂層厚度，并立即在粉末噴涂機(jī)的篩網(wǎng)上顯示測量結(jié)果。

可以使用不同型號的系統(tǒng)。最簡單的型號顯示了屏幕上的測量值，操作員根據(jù)與所需涂層厚度的偏差手動調(diào)整涂層參數(shù)。更先進(jìn)的設(shè)備型號(回路控制)將測量結(jié)果直接傳輸?shù)椒勰﹪娡繖C(jī)控制系統(tǒng)。如果測量值超出公差范圍，控制系統(tǒng)會連續(xù)自動調(diào)整粉末量，直至達(dá)到所需的涂層厚度。 這可以防止噴出過量的粉末，并且避免了在實(shí)踐中通常使用的粉末量設(shè)置的安全裕度。從而實(shí)現(xiàn)有效減少粉末消耗。

除了節(jié)省粉末外，新型測量系統(tǒng)還具有以下優(yōu)勢：

— 避免拒收風(fēng)險

— 由于不斷的調(diào)整和監(jiān)控，進(jìn)行控制和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量

— 由于對所有工件進(jìn)行全面質(zhì)量控制而不是單獨(dú)檢查各個零件，因此可靠性更高

— 使用粉末噴涂機(jī)或工藝能立即識別問題

— 完整零件文檔中的過程可靠性證據(jù)

Winterthur Instruments公司不斷致力于發(fā)掘可以使用該測量系統(tǒng)的新領(lǐng)域，包括測量熱噴涂金屬和陶瓷上的涂層厚度。除了監(jiān)控粉末涂料的涂層厚度外，該設(shè)備還可用于測量干燥前后的涂層厚度，并快速準(zhǔn)確地測量薄塑料和未干涂料。它甚至可以測量紋理和噴砂表面上的涂層，具有高度的可重復(fù)性。新型的測量和控制系統(tǒng)已經(jīng)在大規(guī)模生產(chǎn)過程中投入使用。