单位面积浸涂总量检测
单位面积浸涂总量检测是涂装工艺质量控制中的一项核心检测项目,尤其在涉及浸涂(Dip Coating)工艺的行业,如金属防腐、电绝缘材料、汽车零部件、五金件、线材等领域至关重要。它直接衡量了工件经浸涂后附着在单位表面积上的涂料(或处理液)的实际量,是评价涂装效率、成本控制、涂层均匀性、最终涂层厚度(尤其干膜厚度)以及产品最终性能(如防腐性、绝缘性、外观)的关键指标。精确控制单位面积浸涂总量对于保证涂层性能符合要求、避免材料浪费、优化工艺流程具有不可替代的作用。
检测项目
该检测的核心对象即为单位面积浸涂总量,通常用以下两种方式表示和检测:
- 单位面积湿膜质量 (g/m²):指工件从浸涂槽中取出后(沥干规定时间),其单位表面积上所附着的未固化涂料(湿膜)的质量。这是浸涂工艺现场控制最常用、最直接的指标。
- 单位面积干膜质量 (g/m²):指湿膜经过规定的固化(干燥、烘烤)过程后,所形成的单位表面积上干涂层的质量。干膜质量更能直接关联涂层的最终性能厚度。通常通过湿膜质量结合涂料固体分含量计算得到。
检测通常还会涉及关联参数,如:
- 涂料的固体分含量 (%)
- 固化后涂层的平均干膜厚度 (µm)
- 涂布均匀性(不同位置单位面积总量的差异)
检测仪器
进行单位面积浸涂总量检测所需的主要仪器设备包括:
- 精密电子天平: 这是最核心的设备。要求精度高,通常需要达到0.1mg (0.0001g) 或更高精度(如万分之一天平),以准确测量样品前后的微小质量差异。
- 取样工具:
- 冲压机/裁刀: 用于从大型工件或试板上精确裁切出已知面积的规则样品(如圆形、方形)。常用面积为 100 cm² (0.01 m²) 左右。
- 基板(试板): 标准尺寸(如100mm x 150mm, 或 200mm x 300mm)的金属板(常用钢板、铝板等,材质需与工件相近或按标准规定),用于模拟实际工件进行浸涂。其面积精确可知。
- 干燥/固化设备: 烘箱或符合工艺要求的固化设备,用于将湿膜样品按规定条件固化成干膜。
- 干燥器: 用于冷却干燥固化后的样品,并防止其吸湿影响称重精度。
- 脱漆剂: (可选,用于基板法)在测量完干膜质量后,用于去除基板上的涂层,以便获得纯基板质量。
- 游标卡尺/测厚仪: (关联检测)用于测量干膜厚度。
检测方法
主要有两种常用方法:
方法一:试板(基板)法(最常用)
- 准备基板: 取清洁、干燥的标准尺寸金属试板(S0),用精密天平称取其质量 m₁ (g)。
- 模拟浸涂: 将基板按实际工件的浸涂工艺参数(浸入时间、提拉速度、沥干时间)进行浸涂操作。
- 称湿膜质量: 达到规定的沥干时间(根据涂料特性和工艺确定)后,立即用天平称取带有湿膜的基板质量 m₂ (g)。
- 计算湿膜总量: 单位面积湿膜质量 W = (m₂ - m₁) / S0 * 10000 (g/m²),其中 S0 是试板面积 (cm²)。
- 固化: 将带有湿膜的基板按工艺要求进行固化。
- 称干膜质量: 固化完成并冷却至室温(在干燥器中平衡)后,称取带有干膜的基板质量 m₃ (g)。
- 计算干膜总量(可选): 单位面积干膜质量 D = (m₃ - m₁) / S0 * 10000 (g/m²)。
- 计算干膜厚度(关联): 若已知干涂层的密度 ρ (g/cm³),则平均干膜厚度 d = D / (ρ * 100) (µm)。
方法二:裁切法(适用于大型工件或在线监控)
- 浸涂工件: 将实际工件按工艺进行浸涂和沥干。
- 裁取样片: 在规定时间(湿膜状态下)内,使用冲压机/裁刀从工件非关键、代表性部位裁切下一块已知面积 S (cm²) 的样片。
- 称湿膜质量: 立即用精密天平称取该湿膜样片质量 m_wet (g)。
- 计算湿膜总量: 单位面积湿膜质量 W = m_wet / S * 10000 (g/m²)。 (注意:此法得到的是样片总质量,严格说包含了基材质量,但因基材密度远大于湿膜,且面积已知,通常近似认为 m_wet 即为湿膜质量。对于精密测量或薄基材,需有同材质空白样片质量作为m₁进行扣除)。
- 后续步骤(干膜): 将此湿膜样片固化、冷却、称重 m_dry (g),则可计算单位面积干膜质量 D = (m_dry - m₁) / S * 10000 (g/m²),其中 m₁ 为同材质同面积空白基材的质量(需提前测得)。
检测标准
单位面积浸涂总量检测通常遵循相关国际、国家或行业标准,常见的标准有:
- GB/T 1727-1992 《漆膜一般制备法》: 中国国家标准,虽主要讲制备,但提供了涂层物理性能测试(包括称重法测厚度/总量)的基础方法参考。
- GB/T 13452.2-2008 《色漆和清漆 漆膜厚度的测定 第2部分:非破坏性方法》: 虽然主要讲无损测厚,但其附录或相关原理部分可能涉及称重法作为基本方法。
- ISO 2808:2019 《Paints and varnishes — Determination of film thickness》: 国际标准,明确包含了“重量法(重量分析)”(Gravimetric (mass per area) method)作为测定干膜厚度(即单位面积干膜质量)的标准方法之一(Method 2A)。这是最直接相关的国际标准。
- ASTM D1005 《Standard Test Method for Measurement of Dry-Film Thickness of Organic Coatings Using Micrometers》: 美国材料与试验协会标准,虽然名字是测微计,但也涵盖了重量法(Section 9.1)作为基本方法之一。
- ASTM D2697 《Standard Test Method for Volume Nonvolatile Matter in Clear or Pigmented Coatings》: 测定涂料固体分含量的标准,该参数对计算干膜质量至关重要。
- 企业内部标准/工艺规范: 许多大型制造企业会根据自身产品和工艺特点,制定更详细、操作性更强的内控标准,规定具体的取样位置、面积、沥干时间、固化条件、允许波动范围等。
进行检测时,务必依据产品规范、客户要求或相关协议中指定的标准执行,确保检测结果的权威性和可比性。严格遵循标准规定的仪器精度要求、取样方法、操作步骤和环境条件(如温度、湿度)是保证数据准确可靠的关键。
CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日