EMG SOLID® LAB:将油膜与涂层分析引入实验室

涂层测量 油层测量 电气条

在线测量可在生产过程中提供有关油膜和涂层的信息。当特定样品需要更深入的检查时,实验室分析则提供了不同的视角:涂层在各个位置之间有哪些差异?

EMG SOLID® LAB——采用LIF技术的润滑剂和涂层实验室测量

这些差异又能揭示出哪些工艺信息?

继对 EMG SOLID® 产品系列的概述之后,本文将重点介绍 EMG SOLID® LAB。该系统将激光诱导荧光技术引入实验室,以支持样品评估、涂层分布研究以及润滑和表面处理工艺的开发。

从生产监测到针对性样品分析
连续测量与实验室分析分别针对质量保证的不同方面。在线系统在通过生产线时分析涂层施加情况,帮助操作人员识别生产过程中的变化。实验室测量则可脱离生产线运行,对选定材料样品进行独立检测。

这在调查疑似润滑问题、比较工艺调整前后的样品,或评估新的材料-润滑剂组合时非常有用。对于钢铁和铝加工企业而言,常见的样品可能来自轧制、镀锌、分条或其他板带处理工序。

一个核心问题往往是:平均涂层值能否充分描述表面状况。两个总体涂层重量相似的样品,其局部分布可能存在差异。在指定位置进行测量有助于识别润滑剂用量偏低或偏高的区域,并为调查成形或涂层问题提供额外信息。

然而,必须结合采样方法来解读实验室结果。选定的测量位置仅描述了被检查的区域;它们并不能确定整卷板材的涂层状况。其价值在于回答具体问题,并将结果与相应的生产条件联系起来。


荧光测量与针对具体应用的校准
EMG SOLID® LAB 采用激光诱导荧光光谱技术,这与 EMG SOLID® LIF 所采用的光学原理相同。脉冲紫外光激发待测层中的荧光成分。通过检测并分析产生的荧光,可确定涂层量。

根据具体应用和校准情况,测量结果可表示为单位面积上的涂层质量(g/m²)或膜厚(µm)。应用范围包括油膜、润滑膜以及适用的干膜涂层。被测材料必须具备荧光特性,以确保在预定测量范围内能够进行可靠评估。

因此,校准是设置测量任务的关键环节。荧光效果取决于被测物质,也可能受基材影响。针对某一种材料-润滑剂组合建立的校准不能自动应用于另一种组合。

对于油膜测量,需采用已知涂油量的参考样品,建立荧光信号与定量结果之间的对应关系。参考方法为采用精密分析天平进行重量法测定。建立校准需备有代表性样品及相应润滑剂。

通过可选配置,用户在经过适当培训后可自行建立校准。这对经常研究新型润滑剂或基材组合的实验室尤为重要。


用于样品检测的固定测量几何条件
EMG SOLID® LAB 通过手持式测量头进行操作,该测量头经 5 m 长光纤与测量和分析单元相连。操作人员将测量头直接放置在样品上,并通过手柄上的按钮触发测量。

尽管测量方式基于光学原理,但实验室测量头与样品之间存在物理接触。其机械设计确保光学窗口与样品表面之间保持 40 mm 的距离。这种定义明确的几何结构有助于在手动操作过程中保持一致的测量条件。 

测量光斑直径为 8 mm。因此,既可在选定位置进行单次测量,也可通过可计算平均值的连续测量系列来表征一组读数。测量多个位置使操作员能够调查涂层分布的局部差异。

在样品之间进行比较时,采用一致的操作流程至关重要。样品的朝向、测量位置及读数次数应根据具体研究需求进行定义。表面完好的平整样品可为评估测量性能提供规定的条件。

测量结果显示在系统的触摸屏上,并可存储和导出以供进一步分析。在记录结果的同时,一并记录样品标识、所用校准参数及测量位置,有助于保持实验室结果与原始工艺条件之间的清晰关联。


支持质量调查与工艺开发
典型的研究可能从涂油工艺调整前后采集的样品开始。在相应位置进行的测量可显示该调整是否改变了局部涂层量或其分布情况。这些结果为评估变化并决定是否需要进一步研究提供了依据。

同样的方法也可支持润滑剂和表面处理的开发工作。只要具备适当的校准,即可在定义的实验室条件下对不同的应用设置或材料组合进行测试。

EMG SOLID® LAB 还能补充在线测量触发的调查。如果生产数据表明涂层状况异常,则可对选定的样品进行更详细的检查。要进行有意义的比较,必须注意样品位置、测量区域、校准以及所报告的测量量。

因此,该实验室系统提供了一种实用的方法,可在脱离生产线的情况下独立研究具体的涂层问题。其结果既支持质量评估和工艺开发,又能保留对结果进行合理解读所需的背景信息。


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有效的实验室测量始于明确界定的问题。涂层材料、基材、预期测量范围以及所需的空间信息,共同决定了合适的校准和测量程序。

EMG 的专业人员可协助评估荧光测量是否适用于您的样品,并明确必要的参考测量。无论您是研究涂层变化、评估润滑变化,还是建立实验室测量程序,请联系 EMG 讨论您的具体应用。