Непрерывные измерения на линии и целенаправленный лабораторный анализ предоставляют взаимодополняющую информацию, необходимую для ответа на этот вопрос. Серия приборов EMG SOLID® сочетает в себе инфракрасные и флуоресцентные методы измерения масляных пленок, отдельных поверхностных остатков и изоляционных лаков. EMG SOLID® LAB расширяет эти возможности, позволяя проводить анализ проб в лабораторных условиях.
Масляные пленки и покрытия: разные задачи, разные требования к измерениям
Защитные масла помогают предотвратить коррозию во время хранения и транспортировки. Смазочные материалы для формовки снижают трение между материалом и инструментом. Изоляционные лаки на электротехнической стали обеспечивают электрическое сопротивление между ламинациями, помогая ограничить потери на вихревые токи в двигателях и генераторах. Каждое применение требует определённого количества покрытия и его правильного распределения.
Недостаточная смазка может ухудшить качество операций формовки, в то время как избыточное нанесение увеличивает расход и может привести к загрязнению последующего оборудования. Толщина изоляционных покрытий должна оставаться в пределах заданного диапазона, чтобы они могли выполнять свою функцию без ненужного наслоения.
Соответствующая величина измерения также различается. Нанесение масла обычно выражается как масса покрытия на единицу площади в г/м², тогда как толщина сухих лаковых пленок чаще всего указывается в мкм.
Потоковые измерения позволяют выявлять изменения в ходе производства и помогают операторам обнаруживать отклонения. Лабораторные измерения дают возможность более тщательно исследовать отдельные образцы и конкретные участки. В совокупности они способствуют оценке технологического процесса и принятию обоснованных решений по качеству.
Инфракрасные и флуоресцентные измерения: выбор подходящего метода
Системы EMG SOLID® IR и EMG SOLID® LIF используют различные оптические эффекты для определения массы масляного покрытия. Обе системы осуществляют измерение без контакта с движущейся полосы, однако их пригодность зависит от смазочного материала, подложки, состояния поверхности и геометрии установки.
EMG SOLID® IR оценивает поглощение инфракрасного излучения на длинах волн, характерных для масла. Свет проходит через масляную пленку, отражается от металлической поверхности и снова проходит через пленку. С помощью соответствующей калибровки измеренное поглощение соотносится с весом масляного покрытия.
Система охватывает диапазон веса масляного покрытия от 0,1 до 6 г/м². Групповые калибровки для различных типов масел и низкая чувствительность к смесям масел позволяют использовать систему в условиях смены смазочных материалов. Неравномерные пассивирующие слои не искажают результаты измерения масла. Номинальное расстояние измерения 200 мм обеспечивает зазор от полосы. Для получения стабильных результатов измерения непосредственно перед системой EMG SOLID® IR необходимо установить гомогенизирующие валки, чтобы масляная пленка гомогенизировалась непосредственно перед измерением.
Система EMG SOLID® LIF использует импульсный ультрафиолетовый свет для возбуждения флуоресценции в соответствующих компонентах смазочного слоя. Регистрируемый сигнал флуоресценции преобразуется в значение грамм на квадратный метр с помощью калибровки, специфичной для конкретного применения. Система имеет измерительное пятно диаметром 8 мм и номинальное рабочее расстояние 40 мм. Её низкая чувствительность к текстуре поверхности, каплям масла и структурированным отложениям термоплавкого материала позволяет в большинстве случаев проводить измерения без использования гомогенизирующих роликов.
EMG SOLID® LIF также позволяет обнаруживать очень тонкие остатки смазки, например, после очистки (). В таких случаях обычно оценивается интенсивность флуоресценции, а не абсолютный вес покрытия. Пригодность метода зависит от флуоресцентных характеристик остатка и подложки.
Для любого из методов необходимы репрезентативные образцы материала и смазочного материала, чтобы определить подходящий подход к измерению и провести калибровку.
Измерение толщины изоляционных лаков на электротехнической стали с помощью EMG SOLID® DFT
Измерительные задачи при работе с изоляционными лаками отличаются от тех, что возникают при измерении защитных или формовочных масел. Толщина их сухой пленки должна контролироваться в условиях эксплуатации линии нанесения покрытий на электротехническую сталь. Система EMG SOLID® DFT использует для этой задачи метод лазерно-индуцированной флуоресценции, особенно в случае электротехнической стали с неориентированным зерном.
Система измеряет подходящие прозрачные и малопигментированные покрытия в заданном диапазоне 0–10 мкм. Сфера применения включает изоляционные лаки классов C3–C6, в том числе самосцепляющиеся покрытия, с калибровкой, адаптированной к покрытию и подложке.
Оптический метод не требует использования радиоактивного источника и отдельного измерения непокрытой полосы в линии перед нанесением покрытия. Измерительные головки могут устанавливаться как над полосой, так и под ней. Перемещающиеся устройства фиксируют изменения толщины покрытия по всей ширине полосы по мере её прохождения по линии.
Для получения достоверных результатов необходимо учитывать не только номинальный диапазон толщины. На флуоресцентную реакцию могут влиять состав покрытия, условия отверждения и температура полосы. Указанный температурный диапазон распространяется до 150 °C при постоянных температурных условиях; изменяющиеся условия могут потребовать специальных компенсаций.
При надлежащей калибровке и интеграции полученные данные о толщине помогают операторам оценивать нанесение покрытия, выявлять отклонения и документировать качество продукции. Они также служат основой для анализа возможности уменьшения припусков на покрытие при соблюдении заданных требований.
EMG SOLID® LAB: дополнение линейных измерений анализом образцов
EMG SOLID® LAB позволяет проводить измерения на основе флуоресценции независимо от производственной линии. С его помощью можно исследовать выбранные образцы на наличие масляных пленок и подходящих сухих покрытий, при этом результаты выражаются в виде массы покрытия или толщины пленки в соответствии с калибровкой.
Оператор помещает ручную измерительную головку непосредственно на образец. Её механическая конструкция обеспечивает фиксированное оптическое расстояние, а измерительное пятно диаметром 8 мм позволяет исследовать отдельные участки. Измерения в нескольких точках помогают оценить локальные колебания, которые могут быть скрыты средним значением по всему образцу.
Типичные задачи включают исследование распределения смазочного материала, анализ образцов с линий обработки полос и оценку изменений в процессах смазки. Эти исследования поддерживаются как отдельными измерениями, так и сериями измерений с усреднением, а результаты доступны для документирования и дальнейшего анализа. В отдельной статье информационного бюллетеня будут более подробно рассмотрены лабораторный рабочий процесс и области применения.
Выбор подходящего подхода к измерению для вашей задачи
Выбор измерительной системы начинается с учета материала, покрытия и требований к качеству. Ожидаемый диапазон измерений, состояние поверхности, место для установки и потребности в калибровке определяют, какой подход является подходящим. Доступ для технического обслуживания, защита оптики и интеграция в существующие системы данных также влияют на практическую эксплуатацию.
Специалисты EMG помогут оценить эти требования на основе репрезентативных образцов и информации о технологическом процессе. Если вы планируете новую задачу измерения или пересматриваете существующее применение, обратитесь в EMG, чтобы обсудить подходящие методы, необходимые работы по калибровке, а также то, как линейные и лабораторные измерения могут помочь в оценке качества.
Для получения дополнительной информации и подробностей, пожалуйста, свяжитесь с EMG по адресу solid(at)emg-automation.com
Скачать брошюру: Брошюра по семейству EMG SOLID®