如何测量涂层厚度？为您的基材选择正确的方法

要测量涂层厚度，您必须使用与涂层和底层材料（称为基材）都兼容的测量仪。最常见的无损方法涉及手持式电子测量仪，它们使用磁感应法测量钢铁上的涂层，或使用涡流法测量铝等其他金属上的涂层。方法的选择完全取决于基材的材料特性。

准确测量涂层厚度的关键不是找到一个单一的通用工具，而是将测量原理与您的涂层和基材材料的特定组合相匹配。基材——涂层下面的物质——决定了哪种技术将发挥作用。

核心原理：基材与涂层相互作用

电子测厚仪不直接测量涂层厚度。它们通过测量由测量仪探头与基材之间的距离引起的物理特性变化来工作。

这个距离就是涂层厚度。然后，测量仪将此测量结果转换为微米 (μm) 或密耳的厚度读数。

测量仪内部的技术是为特定类型的基材材料设计的。这就是为什么为钢材设计的测量仪不能用于铝材，反之亦然。了解您的基材是第一步也是最关键的一步。

无损检测 (NDT) 是质量控制的标准，因为它允许您在不造成任何损坏的情况下测量成品部件。

这是测量铁磁性金属（如钢和铁）上非磁性涂层最常用的方法。

测量仪的探头产生一个磁场。钢基材的存在会影响这个磁场，测量仪会测量这种相互作用的强度。较厚的涂层会削弱相互作用，测量仪将其解释为较高的厚度读数。

此方法非常适用于任何磁性钢基材上的油漆、粉末涂层、镀锌和塑料涂层。

此方法用于测量非铁磁性、导电金属（如铝、铜、黄铜或不锈钢）上的非导电涂层。

探头产生一个交变磁场，在导电基材中感应出小的圆形电流（涡流）。涂层的厚度会改变这些电流的特性，测量仪会测量这些特性并将其转换为厚度值。

这是测量铝材上的油漆或粉末涂层以及阳极氧化厚度的标准方法。

当基材不是金属时——例如木材、塑料或混凝土——磁感应和涡流方法将无效。

在这种情况下，使用超声波测量仪。它通过涂层发送高频声波脉冲。脉冲从基材反射并返回到探头。测量仪测量此往返所需的时间，并根据该特定涂层材料中的声速计算厚度。

选择测量方法需要了解精度、速度、成本以及部件是否可以被破坏之间的平衡。

无损测量仪速度快、便携，对于100%检测和过程控制至关重要。它们在生产线上提供即时反馈。

破坏性方法，例如切割部件并在显微镜下测量其横截面，被认为是“真实值”。它们非常准确但速度慢，需要专门的实验室设备，并且会破坏样品。这通常用于故障分析、研究或初步认证新工艺。

没有适当校准的电子测量仪是不准确的。为了获得可靠的结果，测量仪必须针对特定应用进行校准。

这包括在您要测量的确切部件的未涂层样品上进行“归零”程序。然后，您使用放置在该未涂层部件上的认证厚度标准或垫片验证其精度。这考虑了基材的特定材料、几何形状和表面粗糙度。

测量结果可能会因部件的形状而失真。在尖锐边缘、狭窄内角或高度弯曲表面上进行的读数可能不准确。专业的测量仪通常具有特殊的探头或模式来帮助补偿这些因素。

您的选择必须由您正在使用的材料和您的质量目标驱动。

通过将您的测量方法与您的特定材料相匹配，您可以确保准确性并保持对产品质量的控制。

方法	最适合基材	涂层类型	原理
磁感应	钢、铁（铁磁性）	油漆、粉末涂层、镀锌	测量磁场变化
涡流	铝、铜、黄铜（非铁磁性）	油漆、粉末涂层、阳极氧化	测量感应电流变化
超声波	木材、塑料、混凝土	油漆、涂层	测量声波反射时间
破坏性横截面	所有材料（实验室使用）	所有涂层	直接显微测量（真实值）