생산 환경에서의 코팅 검사

많은 재료가 테라헤르츠 방사선에 반투명합니다. 코팅된 기판과 같이 층이 있는 물질을 광대역 테라헤르츠 펄스로 비추면 반사된 신호가 얻어집니다. 이 반사 신호에는 샘플의 각 인터페이스에서 부분적으로 반사된 신호가 포함되어 각 층의 특성에 대한 정보를 인코딩합니다.

개별 반사 피크 사이의 간격은 코팅의 두께에 비례하여 달라집니다. 개별 반사의 진폭과 해당 인터페이스 전체에 걸친 굴절률의 상대적 변화 사이에는 비례 관계가 있습니다.

개별 코팅은 테라헤르츠 방사에 반응하기 때문에(즉, 각 코팅의 굴절률) 수치 시뮬레이션과 수치 최적화를 결합하여 측정된 신호와 일치하는 반사 신호를 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 개별 코팅 층의 두께는 가장 적합한 시뮬레이션 신호를 생성하는 두께입니다.

두께 사양을 벗어난 필름이 있는 패널에서 성능을 테스트하기 위해 도장된 테스트 패널 세트를 준비했습니다. 프라이머와 E-코트의 두 페인트 층은 명목상 균일한 두께로 코팅되었습니다. 베이스코트와 클리어코트는 목표 두께와 목표 두께 이하 및 초과 두께의 세 가지 두께로 코팅했습니다.

자기 인덕턴스 게이지 및 광학 현미경과 같은 업계 표준 기술을 사용하여 테라헤르츠 판독값과 비교하기 위해 개별 및 전체 드라이 필름 두께를 독립적으로 측정했습니다.

이상적인 작동에서는 테라헤르츠 프로브 빔이 코팅된 표면과 수직이 되는 방식으로 센서가 코팅된 표면으로부터 설계된 거리에 배치됩니다. 실험 조사에 따르면 원하는 센서 방향의 편차 내에서 안정적인 작동이 유지되며, 이는 수동 및 로봇 제어 포지셔닝을 통해 쉽게 달성할 수 있습니다.

초음파 교정의 온도 의존성 때문에 초음파 두께 측정기는 실온에서 작동하는 데 한계가 있습니다. 테라헤르츠 센서는 이러한 온도 의존성이 없어 다양한 온도 범위에서 안정적으로 작동합니다: 30°C~150°C (현재 자동차 페인트 경화 시 온도와 유사)의 온도 범위에서 안정적으로 작동합니다.

도장된 테스트 패널의 준비에는 선형적으로 증가하는 두께로 베이스코트를 도포하고 나머지 세 층은 명목상 일정한 두께로 코팅하는 작업이 포함되었습니다.

패널의 90mm 길이 구간에서 일정한 간격(5 mm)으로 포인트를 측정하는 방식으로 의사 라인 스캔을 수행했습니다. 라인 스캔은 동일한 섹션을 따라 역방향으로 다시 수행되었습니다. 측정된 층 두께는 넓은 두께 범위(중심 두께의 ± 33 %)에서 베이스코트 두께의 예상되는 선형 증가를 보여줍니다.

두 스캔 모두 선형 두께 추세에 불규칙성이 나타나며, 이러한 불규칙성이 두께 프로파일의 실제 특징임을 나타냅니다.

프로토타입 센서 시험은 영국에 위치한 제조 현장에서 수행되었습니다. 두께 측정값은 다양한 기질과 베이스코트로 구성된 다양한 페인트 시스템에 대한 표준 기술(EM 및 초음파 측정기)의 값과 잘 일치했습니다.