粘合剂在生产过程中的涂层厚度测量

Winkelmann Group, 公司总部位于威斯特伐利亚州的 Ahlen，在波兰、土耳其和中国都设有分支机构，营业额超过5亿欧元，拥有近4000名员工。

作为汽车部门的一 员，Winkelmann Powertrain Components GmbH&Co.KG生产内燃机车辆的扭振减振器，其作用是减少径向振动, 降低曲轴扭转振动振幅。

Winkelmann Powertrain Components GmbH&Co.KG生产的扭振减振器

这些振动是由活塞到曲轴的间歇性动力传递所引起的。它们会产生短期扭矩峰值，导致变速箱发出噪音和发生磨损。此外，他们会对曲轴施加压力，这可能导致扭转断裂。扭振减振器的任务是抑制这些振动。它们是由减振器环和轮毂以及中间橡胶元件所组成。

在生产过程中，减振器环和轮毂与橡胶接触的表面需要经过特殊的预处理，然后在该表面涂上粘胶剂。随后的硫化过程是为了使减振器环，橡胶涂层和轮毂之间形成一直性粘合。

粘胶剂涂层厚度作为质量标准

粘胶剂的涂层厚度通常在微米范围内，并有对应的误差阈值。 如果涂层厚度低于误差阈值，则可能导致橡胶 - 金属接头的粘合出现问题，并且随后不能确保扭转减振器的正 常运转。 如果涂层太厚，则在组件的机械负载下，粘胶剂涂层内甚至可能出现裂缝。

因此，在生产过程中对涂层厚度的测量是作为保证扭转振动阻尼器正常运行的基本质量标准。

对于关键质量性能参数，必须对使 用的测试设备进行严格评估。为此，在汽车工业中引入了质量性能参数 C_g。C_g值是根据第十版Bosch手册中的公式所计算，公式如下:

Cg=(0.2 x T)/ (6 x S_g)

其中：

T-允许误差范围 (上误差极限减去下误差极限)

S_g-标准差(对应于个别测量的误差)

选择合适的测量设备

根据本标准，只有测量设备的C_g值大于1.33，才能确保产品质量合格。例如，误差阈值为10微米，测量误差为0.9微米，测量设备的C_g值为0.37，则可能不可确保质量合格。过去的涡流或磁感应测量装置是用于测量粘胶剂的涂层厚度。这些通常在预处理和涂层表面上具有几微米的标准偏差。这导致C_g值远远低于1.33，而误差阈值为10或20微米。因此，这些测量设备未获得质量认证。

在改进过程中提供了推动力

在得知上述预备知识 后，Winkelmann公司的负责人正在寻找合适的测量设备。负责Ahlen工厂产品质量的工业工程师 ，Harun Kelpetin: "我们对传统涂层厚度测量仪器的最终结果不满意。我们一直在寻找替代方案来不断改进。

其中有一名员工建议可考虑使用 WinterTur公司的CoatMaster测厚系统。最终，我们采纳了这个建议."

自2014年10月起，Winkelmann Powertrain一直使用这种基于红外线加热测厚系统。其中的一个集成光源对粘胶剂表面涂层进行加热。通过光学元件和红外传感器对表面温度进行测量。

所使用的光源参数可与摄影闪光灯相媲美，对人体和环境不造成危害。

用于随机检查的涂层厚度测量设备，也可为生产线中的连续使用提供量身定制的设备

该设备故意避免使用有害光源，如激光、Beta或X-射线源。平均而言，每个测量过程都要分析100,000个温度读数，并根据这些数据来确定涂层厚度。

传统磁感应方法与Coatmaster热层法的涂层厚度对比，测试在测量中的振动阻尼环上进行确定

该测量方法可在最远距离为一米的可调被测表面上进行涂层厚度测量，被测表面可为2至50毫米。

单次测量误差可降低到远低于1%，并且能以1Hz的频率进行测量值记录。

高精度非接触式测量

CoatMaster非接触式湿膜测厚系统可对粘胶剂进行非接触涂层厚度测量，测量误差为70纳米(=0.07微米)，相当于C_g值为4.5，这满足了汽车行业的测量要求。

综上所述，当Winkelmann Powertrain 使用该测量系统时，具有非常高的测量精度，可高效确保与工艺质量相关的关键参数达到合格值，从而保证产品质量。