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Los instrumentos portátiles ya pueden medir recubrimiento espesor mediante ultrasonidos, lo que pone a disposición de las industrias que utilizan la tecnología de curado por UV/EB los ensayos no destructivos. Este artículo describe el principio de funcionamiento y las ventajas de los ensayos ultrasónico .
recubrimiento espesor Los medidores que utilizan técnicas de « ultrasónico »medición están ganando cada vez más popularidad en sectores que trabajan con sustratos rígidos, como la madera, el plástico y los materiales compuestos. Estos instrumentos complementan o sustituyen a los métodos destructivos para medir el « espesor » de recubrimientos curados por UV/EB de más de 15 micras (0,5 mil) espesor en diversos sectores, entre los que se incluyen el automovilístico, el aeroespacial, la fabricación de productos de madera y los acabados industriales.
Los revestimientos cumplen diversas funciones. Algunos están diseñados para resistir los arañazos, la abrasión, la humedad y otros productos químicos. Otros restauran, protegen, impermeabilizan y embellecen las estructuras. Otros están formulados específicamente para sellar y Llenar los poros y proporcionar una textura superficial estéticamente agradable.
¿Por qué medir « espesor »?
Los recubrimientos están diseñados para cumplir su función prevista de la mejor manera posible cuando se aplican dentro de un rango espesor estricto, tal y como especifica el fabricante. Esto garantiza un rendimiento óptimo del producto. Ejemplos de situaciones en las que espesor medición es importante:
Medir con precisión el grosor de los acabados tiene otras ventajas, ya sea para cumplir los requisitos de la ISO, de calidad y de los clientes para el control del proceso o para controlar los costos. Cuando las empresas no comprueban y verifican la calidad del revestimiento del material entrante, malgastan dinero repasando el producto. Al comprobar su equipo de aplicación, se aseguran de que el revestimiento se aplica de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Además, si se aplica un grosor de película excesivo se corre el riesgo de que el curado sea incompleto y se puede reducir drásticamente la eficacia general. Por último, las pruebas periódicas pueden reducir el número de retrabajos internos y las devoluciones de los clientes por defectos de acabado.
¿Cuál es la mejor manera de probar?
En el ámbito de los metales, la comprobación de la espesor de los recubrimientos es una práctica habitual con fines de control de calidad e inspección. Cuando el metal base es acero al carbono, se utiliza un método magnético. Para otros metales, como el cobre y el aluminio, se emplean dispositivos de corrientes parásitas. Entre estos instrumentos portátiles, hay muchos modelos entre los que elegir. Algunos incorporan el « sonda » para facilitar el « medición » de grandes superficies con una sola mano. Otros cuentan con un pequeño « sonda » situado « at » el extremo de un cable corto que permite al operario realizar mediciones en piezas pequeñas o en zonas de difícil acceso. Muchos instrumentos disponen de funciones opcionales para facilitar el trabajo de « medición », como el cálculo de medias móviles y « memoria » para descargar las mediciones almacenadas a una impresora o a un ordenador.
Sin embargo, a pesar de su gran popularidad, los instrumentos magnéticos y de corrientes parásitas no pueden medir la espesor de los recubrimientos sobre sustratos no metálicos. Por ello, las industrias han venido utilizando técnicas alternativas para medir espesor, entre las que se incluyen:
Estas pruebas requieren mucho tiempo, son difíciles de realizar y están sujetas a la interpretación del operador y a otros errores de e medición . Los aplicadores consideran que los métodos destructivos son poco prácticos. Para obtener una muestra estadísticamente representativa, es posible que haya que descartar varios productos de un lote como parte del proceso de ensayo destructivo. El método gravimétrico proporcionará un espesor medio de la película sobre la pieza, pero no ofrecerá un perfil de espesor de la película espesor en áreas específicas.
Con la llegada de los instrumentos « ultrasónico », muchos especialistas en acabados han pasado a utilizar métodos de inspección no destructivos para recubrimientos gruesos curados con UV/EB.
ultrasónico Avance
Los profesionales de la calidad ya están familiarizados con diversos aspectos de los ensayos de « ultrasónico », en los que se utiliza energía acústica de alta frecuencia para realizar exámenes y mediciones. Los ensayos de « ultrasónico » permiten detectar y evaluar defectos en metales, medir dimensiones, determinar las características de los materiales y mucho más.
Wall-espesor medición es quizás la prueba más habitual y sencilla de ultrasónico . precisión ultrasónico wall-espesor Los medidores permiten realizar una espesor medición rápida de los objetos sin necesidad de acceder a ambos lados. Sin embargo, para recubrimiento medición , estos medidores no son los más adecuados. No tienen la sensibilidad suficiente para medir el espesor de los rellenos acrílicos, las imprimaciones de fábrica, las lacas, los acabados UV, los recubrimientos en polvo y otros materiales utilizados sobre productos no metálicos.
El primer instrumento portátil diseñado específicamente para la medición del espesor de los revestimientos apareció en el mercado hace 14 años y ahora se encuentra en su cuarta generación. Utiliza un transductor de un solo elemento y avanzado técnicas numéricas para filtrar y mejorar los ecos digitalizados. Los medidores de espesor de revestimiento por ultrasonidos portátiles actuales son fáciles de manejar, asequibles y fiables (figura 3).
Una técnica sólida de « medición »
ultrasónico La prueba consiste en enviar una vibración de tipo « ultrasónico » a un « recubrimiento » mediante un « sonda » (transductor), con la ayuda de un «couplant» aplicado al « superficie ».
La vibración se propaga a través del recubrimiento hasta que encuentra un material con propiedades mecánicas diferentes —normalmente el sustrato o quizá una capa diferente de recubrimiento —. La vibración, reflejada parcialmente at en esta interfaz, vuelve al transductor. Mientras tanto, una parte de la vibración transmitida continúa propagándose más allá de esa interfaz y sufre nuevas reflexiones at en cualquier interfaz de material con la que se encuentre (Figura 4).
Dado que podría producirse un número potencialmente elevado de ecos, el medidor está diseñado para seleccionar el eco máximo o «más intenso» eco a partir del cual calcular el espesor medición . Los instrumentos que miden capas individuales en una aplicación multicapa también dan prioridad a los ecos más intensos. El usuario solo tiene que introducir el número de capas que desea medir, por ejemplo tres, y el medidor mide los tres ecos más intensos. El medidor ignora los ecos más débiles procedentes de imperfecciones recubrimiento y de capas sustrato .
medición exactitud
El exactitud de cualquier ultrasónico medición se corresponde directamente con la velocidad del sonido del material de acabado que se está midiendo. Dado que ultrasónico los instrumentos miden el tiempo de tránsito de un ultrasónico pulso, deben calibrarse para la «velocidad del sonido» en ese material concreto.
Desde un punto de vista práctico, los valores de la velocidad del sonido no varían mucho entre los materiales de recubrimiento para UV/EB. Por lo tanto, ultrasónico recubrimiento espesor los medidores no suelen requerir ajuste a los ajustes de calibración de fábrica.
ultrasónico recubrimiento espesor medición Actualmente es un procedimiento de ensayo reconocido y fiable para recubrimientos curados por UV/EB. Para verificar la calibración de medidor , se dispone de patrones de espesor recubiertos de epoxi con certificación trazable a organismos nacionales de normalización.
Donde el « recubrimiento » se une con el sustrato
Un factor que influye en exactitud y repetibilidad de ultrasónico medición es la forma en que estos recubrimientos interactúan con sustrato. Los productos de madera, por ejemplo, pueden presentar superficies tanto lisas como rugosas sobre las que realizar las pruebas recubrimiento espesor . La figura 5 muestra un ejemplo de madera recubierta. Esta fotografía, tomada at una resolución superior a la que permiten la mayoría de los ensayos destructivos sobre el terreno, muestra el límite entre el acabado y la madera. El acabado recubrimiento puede parecer liso en la superficie, pero espesor puede presentar irregularidades. Los sustratos de madera suelen ser granulados, con diversos grados de rugosidad superficie y penetración de la imprimación. Dicha porosidad y rugosidad pueden favorecer adherencia , pero aumentan la dificultad de obtener mediciones repetibles espesor por cualquier medio.
ultrasónico Los medidores están diseñados para promediar las pequeñas irregularidades y obtener así un resultado significativo. En superficies o sustratos especialmente rugosos, en los que las lecturas individuales pueden no parecer repetibles, la comparación de una serie de resultados promediados suele proporcionar una precisión aceptable repetibilidad.
Una final eco
Un método de prueba estándar para esta tecnología se describe en ASTM D6132-04 "estándar Test Method for Nondestructive Measurement of Dry Film Thickness of Applied Organic Coatings Using an Ultrasonic Gage" (2004, ASTM). En un esfuerzo reciente por actualizar este estándar, ocho empresas completaron un estudio en el que se midió por ultrasonidos una variedad de paneles de madera revestidos. Los paneles incluían revestimientos curados con UV sobre nogal americano y arce. Los resultados, que se publicarán a finales de este año, muestran una buena repetibilidad y reproducibilidad con pequeñas desviaciones en estándar .
Ahora es posible realizar mediciones de espesor rápidas y no destructivas en materiales que antes requerían pruebas destructivas, análisis de laboratorio o costosos equipos no destructivos. Esta nueva tecnología mejora la consistencia y el rendimiento en la sala de acabado. Las posibles reducciones de costos incluyen:
Hoy en día, estos instrumentos son sencillos de manejar, asequibles y fiables.
DAVID BEAMISH (1955 – 2019), expresidente de DeFelsko Corporation, una empresa con sede en Nueva York dedicada a la fabricación de instrumentos portátiles de ensayo de la « recubrimiento » que se comercializan en todo el mundo. Era licenciado en Ingeniería Civil y contaba con más de 25 años de experiencia en el diseño, la fabricación y la comercialización de estos instrumentos de ensayo en diversos sectores internacionales, entre ellos la pintura industrial, el control de calidad y la fabricación. Impartió seminarios de formación y fue miembro activo de diversas organizaciones, entre ellas la NACE, la SSPC, la ASTM y la ISO.
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