橡膠（Rubber）是指具有可逆形變的高彈性聚合物材料，在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產(chǎn)生較大形變，除去外力后能恢復(fù)原狀。橡膠可分為天然橡膠與合成橡膠。天然橡膠主要來(lái)源于三葉橡膠樹，當(dāng)這種橡膠樹的表皮被割開時(shí)，就會(huì)流出乳白色的汁液，稱為膠乳，膠乳經(jīng)凝聚、洗滌、成型、干燥即得天然橡膠。合成橡膠是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（單體）可以合成出不同種類的橡膠，雖然性能與天然橡膠有差異，但其低成本、易制造的優(yōu)勢(shì)，使其在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

橡膠行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。它廣泛應(yīng)用在汽車、石油化工、采礦、電力、工程機(jī)械、建筑、鐵路和軌道交通、冶金、紡織、家電、航空航天、國(guó)防軍工、船舶及海洋工程等行業(yè)領(lǐng)域。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入快速發(fā)展軌道，主機(jī)裝備行業(yè)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快，橡膠制品的市場(chǎng)需求也將穩(wěn)步擴(kuò)大。

汽車行業(yè)離不開各類橡膠配件，包括常見的汽車雨刮、車頂天窗及導(dǎo)軌、密封條等。由于橡膠制品在使用或存放時(shí)，外界的環(huán)境溫度、灰塵、鹽霧、雨水等因素都會(huì)嚴(yán)重影響多個(gè)汽車零部件的摩擦系數(shù)、安全性能、降噪及防磨損特性等。因此，生產(chǎn)廠家們需要在橡膠基材上噴涂潤(rùn)滑劑、聚氨酯、有機(jī)硅等涂層，從而賦予足夠的保護(hù)和功能，有效提高零部件抗磨和降噪能力。延長(zhǎng)使用壽命。而這些功能的實(shí)現(xiàn)，需要生產(chǎn)過程對(duì)涂層實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的厚度質(zhì)量控制。

常規(guī)的橡膠涂層厚度檢測(cè)方法包括接觸式與破壞性的方法，以及放射性的射線測(cè)厚法。需要注意的是，接觸式的測(cè)量方法不易于自動(dòng)化檢測(cè)，通常需要人工手持儀器進(jìn)行測(cè)量，不能滿足工業(yè)自動(dòng)化的要求；破壞性的測(cè)厚方法則消耗了樣品，造成人力與材料的浪費(fèi)；射線測(cè)厚雖然是非接觸式，但是其源的放射性會(huì)對(duì)操作人員造成傷害，并且測(cè)量的結(jié)果是基底與涂層的總厚度，對(duì)于涂層厚度的測(cè)量結(jié)果并不是那么直觀。

因此，橡膠行業(yè)需要一種測(cè)厚技術(shù)，能夠無(wú)損非接觸式地測(cè)量涂層厚度，適配工業(yè)的高度自動(dòng)化以及防爆安全區(qū)的要求，并且能夠適配多種涂層種類與涂層狀態(tài)，直接測(cè)量得到涂層的厚度。虹科針對(duì)橡膠行業(yè)的涂層測(cè)厚需求，提出了基于光熱效應(yīng)的PS涂層測(cè)厚儀。

基于光熱原理的涂層測(cè)厚技術(shù)

光熱涂層測(cè)量法是一種基于熱波的非接觸和非破壞性的油漆涂層厚度測(cè)定，其測(cè)量原理被稱為光熱效應(yīng)。光熱效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)至今已經(jīng)有100多年的歷史了，它指的是材料可以吸收光輻射并將其轉(zhuǎn)化為熱量的效果。

光熱紅外法的原理如下：

1.利用調(diào)制后的激光/LED脈沖對(duì)涂層表層進(jìn)行加熱只是加熱1°~2°(對(duì)涂層不會(huì)有任何傷害和影響)，然后產(chǎn)生的熱量向涂層內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散。

2.當(dāng)?shù)竭_(dá)涂層和基材的分界面時(shí)，熱輻射會(huì)反射，從而被測(cè)量頭中的傳感器探測(cè)到。

3.這個(gè)特征時(shí)間取決于涂層的散熱效率，利用紅外探測(cè)器探測(cè)紅外熱輻射（相移）的信號(hào)就可以獲得涂層的厚度信息。

在設(shè)備中需要一個(gè)紅外光源，比如激光或者LED，其次需要一個(gè)紅外傳感器進(jìn)行探測(cè)，這些結(jié)構(gòu)都可以集成到一個(gè)單體的測(cè)量探頭中。

這種方法由于表征涂層厚度（或其他參數(shù)）的不是信號(hào)幅度而是信號(hào)相位，即輻射熱波相對(duì)于激發(fā)光波的時(shí)間偏移，因此這種測(cè)量方式對(duì)測(cè)量距離或探測(cè)角度的變化不敏感。對(duì)于曲面、粗糙表面以及濕膜，光熱紅外測(cè)厚技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的厚度測(cè)量，而不受涂層表面狀態(tài)的影響。這也是光熱紅外測(cè)厚方法相較于其他非接觸測(cè)厚方法的最大優(yōu)勢(shì)。

光熱測(cè)厚法最適合測(cè)量多種基底上的有機(jī)涂層厚度，包括金屬、塑料、橡膠以及多種復(fù)合材料基底。當(dāng)然需要考慮激光紅外光源對(duì)非金屬基底的潛在損傷，而這一點(diǎn)通過使用LED紅外光源可以簡(jiǎn)單解決。

橡膠行業(yè)涂層測(cè)厚技術(shù)

虹科基于光熱測(cè)厚原理，提供應(yīng)用于橡膠行業(yè)的涂層測(cè)厚方案——PS燈涂層測(cè)厚儀。

PS燈涂層測(cè)厚儀采用 650nm的 LED光源，對(duì)眼睛安全，可以在沒有大量保護(hù)措施的情況下操作，這允許零件的最大吞吐量。LED光源在測(cè)厚過程中能夠避免對(duì)塑料、復(fù)合材料等基底的燃燒損傷，因此特別適用于塑料、復(fù)合材料基底的有機(jī)涂層測(cè)量，比如汽車行業(yè)中橡膠零部件的涂層檢測(cè)。

在實(shí)際生產(chǎn)車間中，單體結(jié)構(gòu)的PS燈涂層測(cè)厚儀能夠通過定位支架簡(jiǎn)單安裝在產(chǎn)線的各個(gè)位置，適合各類生產(chǎn)環(huán)境；抗干擾能力強(qiáng)，移動(dòng)的橡膠制品不會(huì)影響厚度測(cè)量的結(jié)果，測(cè)厚儀不受震動(dòng)、角度、距離的影響；對(duì)同樣的基材和材料只要一次校準(zhǔn)，校準(zhǔn)信息可轉(zhuǎn)移到別的設(shè)備上或別的測(cè)量位置，可自動(dòng)儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)。因此，對(duì)于橡膠生產(chǎn)車間的多種涂層，只需要提前做好校準(zhǔn)，在檢測(cè)時(shí)只需要選擇對(duì)應(yīng)涂層的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)厚，無(wú)需其他復(fù)雜的調(diào)制步驟或更換儀器。

虹科PS燈涂層測(cè)厚儀應(yīng)用于橡膠行業(yè)實(shí)景

目前，橡膠行業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)，比如海達(dá)、薩固密已經(jīng)在工廠中使用虹科PS燈涂層測(cè)厚儀來(lái)測(cè)量各類橡膠制品，特別是橡膠密封件的涂層厚度。

現(xiàn)階段，隨著汽車行業(yè)的變革，橡膠行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向在于：挖掘適合新能源汽車用高彈性、低壓變的橡膠密封材料及制品，滿足新能源汽車防護(hù)等級(jí)要求以及耐電池電解液、防火阻燃等性能需求；研發(fā)減震降噪性能優(yōu)越的減震降噪橡膠制品，滿足燃油車及電動(dòng)汽車不斷提升的減震降噪需求，同時(shí)滿足耐久性能需求。

虹科提供高精度與高穩(wěn)定性的PS光熱涂層測(cè)厚設(shè)備，為橡膠行業(yè)，特別是橡膠密封件與橡膠減震制品提供無(wú)損的涂層質(zhì)量控制，保證橡膠制品的功能與質(zhì)量。

審核編輯黃宇