表面轮廓测量仪

为什么表面轮廓测量很重要?

钢材在喷漆前经常被喷砂清洗或以其他方式进行粗化。由此产生的 "表面轮廓 "的峰谷高度是应用油漆和其他保护性涂层性能的关键和决定因素。太低的表面轮廓高度可能会降低涂层的结合强度(附着力)。太高的话,山峰可能得不到足够的覆盖,导致过早生锈,而且往往需要额外的涂料(和涂抹的劳动力成本)来覆盖锚点的轮廓。

过去15年的新兴研究表明,表面轮廓高度不是唯一重要的参数。峰值密度(也称为峰数),即单位面积上表面轮廓的峰值数量,已被证明是涂层附着力和抗腐蚀性的有力决定因素。事实上,研究发现,峰值密度可能比峰谷高度更能预测涂层性能。  

表面轮廓高度也可以与其他行业相关,作为量化防滑表面的轮廓高度的方法,以及在混凝土上应用涂料之前评估混凝土表面轮廓(CSP)。

更多关于表面轮廓测量和量具解决方案的信息见下文

的产品照片 PosiTest PC, 非接触式未固化粉末测厚仪

测量金属表面的表面粗糙度

Testex仿制胶带和千分尺

Testex仿真带通过创建一个表面的复制品来测量表面轮廓,该复制品可以用千分尺测量。简单且经过验证的技术,其准确性和可重复性得到众多独立研究的验证。

符合ASME B46、ASTM D4417、ISO 8503-5、NACE SP287、SSPC-PA 17、SP5、SP6、SP10、SP11-87T等标准。

PosiTector 6000 的产品照片,用于所有金属基材的涂层测厚仪,带有电缆探头

用于喷砂钢、纹理涂层和混凝土轮廓的数字式表面轮廓测量仪

PosiTector SPG 表面轮廓测量仪

表面轮廓仪使用一个装有细尖探针的数字深度千分尺来测量和记录峰谷表面轮廓高度,以便为涂层的应用做准备。

符合ASTMD4417-B、ASTM D8271(仅限SPG TS)、AS 3894.5-C(可选30°尖端)、美国海军NSI 009-32、海军NAVSEA 009-32、美国海军NAVSEA PPI 63101-000、SSPC PA 17、SANS 5772及其他。

PosiTector 200 的产品照片,用于非金属基材的涂层测厚仪

用于喷砂钢和纹理涂层的数字式复制胶带阅读器

PosiTector RTR H 复制的磁带阅读器

数字式弹簧测微计使用Testex Press-O-Film™复制带测量和记录表面轮廓参数--为喷砂钢和纹理涂层提供更精确的峰谷表面轮廓高度测量。

符合ASTM D4417, ISO 8503-5, NACE SP0287, SSPC-PA 17, SSPC-SP5, SP6, SP10, SP11-87T等标准。

的产品照片 PosiTest PC, 非接触式未固化粉末测厚仪

用于测量和记录2D/3D表面轮廓参数的数字式复制磁带阅读器

PosiTector RTR 3D 复制的磁带阅读器

数字复制带成像器使用Testex Press-O-Film™复制带测量和记录14个常见的2D/3D表面轮廓参数。下载高分辨率的.SDF文件,以便进一步分析(仅限Advanced 型号)。

符合ASME B46, ASTM D4417, ISO 8503-5, NACE SP0287, SSPC-PA 17, SSPC-SP5, SP6, SP10, SP11-87T等标准。

的产品照片 PosiTest PC, 非接触式未固化粉末测厚仪

通过触觉和视觉评估喷砂清理产生的表面轮廓深度

表面粗糙度比较仪

耐用的粗糙度盘每个比较器包含四或五个参考轮廓等级。可从钢丸、砂粒/矿渣和砂中进行选择。

符合 ISO 8503-1、ISO 8503-2、ASTM D4417-A 标准

的产品照片 PosiTest PC, 非接触式未固化粉末测厚仪

用于评估混凝土表面粗糙度 (CSP) 的比较芯片

ICRI 混凝土表面轮廓芯片

国际混凝土修补协会(ICRI)通过不同的表面处理方法形成了 10 种不同的混凝土轮廓。每个轮廓都有一个 CSP 编号,从 CSP 1(几乎平整)到 CSP 10(非常粗糙;振幅大于 ¼ 英寸 [6 毫米])不等。

符合 SSPC-SP13/NACE 第 6 号 - 混凝土表面处理标准

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表面轮廓是如何测量的?

在应用油漆、涂料、衬垫和水泥基覆盖层之前,实现最佳的表面轮廓是表面处理的一个关键部分*。通过使用标准化的测试方法和仪器,确定最佳的表面轮廓是可能的--减少涂层粘附失败的机会,防止腐蚀,创造理想的油漆表面,并安装有弹性的水泥基覆盖层。测量锚定轮廓对于质量保证/质量控制以及实现客户所期望的高性能和有弹性的涂层系统是至关重要的。

*另见。可溶性盐测试环境监测

有多种方法可用于确定表面轮廓和混凝土表面轮廓(CSP)的峰谷高度,每种方法都有不同的准确性和效率。根据被测量的是喷砂钢表面还是混凝土表面,可以使用不同的工具和仪器。

确定喷砂钢表面轮廓的最常用方法包括深度千分尺、复制带读数器、复制带成像器和拖曳式测针粗糙度仪。

用于喷砂钢的深度千分尺

装有平底和细尖探针的深度千分尺,比如说 PosiTector SPG是一种单位测试成本较低的方法,它使用一个弹簧加载的尖端,落入喷砂钢表面的山谷中,测量峰谷高度。与复写带和大多数测针粗糙度仪器相比,它们的测量范围更大,是确定表面轮廓的一种快速而可靠的方法。

PosiTectorSPG 表面轮廓仪(数字深度测微计)进行测量。

用清洁腻子准备表面

1

确保表面没有任何灰尘和其他污染物。

烧制复制品胶带

2

将探针脚平放在待测表面上。

用PosiTector RTR测量

3

深度测微计将在屏幕上显示轮廓高度。

DeFelsko生产适合各种应用的不同型号--查看PosiTector SPG 订购指南以了解更多信息。

Testex压制-O-薄膜复制带读数器,用于喷砂钢。

复制磁带阅读器,如 PosiTector RTR HPosiTector RTR 3D使用Testex Press-O-Film™复制胶带来确定喷砂钢基材的锚固模式。 它很简单,相对便宜,而且对弯曲的表面特别有用。

要用PosiTectorRTR复制带阅读器(数字弹簧测微计)进行测量。

用清洁腻子准备表面

1

准备工作。用腻子清洁表面,去除灰尘和其他污染物。

烧制复制品胶带

2

烧光。将复制品胶带(Testex胶带)放在基材上并进行烧制;胶带内的可压缩泡沫形成了表面的反向复制品。

用PosiTector RTR测量

3

测量:将复制带插入PosiTector RTR的测量砧之间,并进行读数。

请阅读,"复制带--新的表面轮廓信息的来源",了解更多信息。

用于喷砂钢的测针粗糙度测试器

拖曳式测针粗糙度仪的工作原理是以恒定的速度拖曳测针穿过被测钢的喷砂表面。仪器记录测针穿过表面时的上下距离,并对最高峰和最低谷之间的垂直距离(Ra)进行平均。

一些测针粗糙度测试器可能会在被测表面留下划痕,有可能造成未来的缺陷,导致过早生锈和涂层失效。此外,精确的测针组件往往有些脆弱,所以现场使用可能不理想。最后,测针式粗糙度检测仪的探针尖可能容易退化,读数的准确性可能会受到影响。

阅读 "表面轮廓--测量方法的比较",了解更多关于这三种方法和它们的比较。

测量喷砂钢的表面轮廓的其他方法

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测量混凝土表面轮廓

确定混凝土表面轮廓(CSP)最常见的方法包括深度千分尺、复制油灰和视觉比较器。

混凝土表面轮廓的深度千分尺

深度千分尺,如PosiTector SPG TS,是一种没有每次测试成本的方法,它使用一个弹簧加载的尖端(60°锥形),落入混凝土表面轮廓的山谷中,测量峰谷高度。

虽然有不太昂贵的方法,但深度千分尺提供了一种以有统计意义的方式定量记录读数的方法。

仿真油灰

复制油灰是一种创建CSP永久复制品的方法,其概念类似于复制胶带。一种双组分的化合物被结合起来,然后压入混凝土板的表面。然后将其取出,让其固化。使用一个比较参考,假设一个主观的轮廓。

比较方法

使用模制橡胶 ICRI 混凝土表面轮廓芯片,可以通过主观的比较评估来显示混凝土表面的总体轮廓。这些芯片设计为视觉和触觉比较器,用于识别表面粗糙程度。用户将准备好的混凝土与 CSP 芯片进行比较,然后报告与表面最接近的芯片编号。许多工作都会指定所需的表面处理类型。

测量纹理涂料的轮廓

纹理涂层的轮廓由于其更大的峰谷高度,往往难以用大多数深度千分尺、测针粗糙度仪器和复式读带器测量。

用于纹理表面轮廓的深度千分尺

深度千分尺具有0-60密耳(0-1,500微米)的扩展范围,如PosiTector SPG CS是测量纹理涂层的理想选择。

如何为现场选择合适的表面轮廓仪

有各种测试标准和测量方法可用于确定表面轮廓。一般来说,测试standard ,将由被涂覆的基材决定,测试方法将在该测试standard 。

表面轮廓测量仪,如 PosiTector SPG和复制磁带读数器,如Testex 数字千分尺PosiTector RTR HPosiTector RTR 3D是测量峰谷高度的理想仪器。 这两种类型都非常适合测量钢、铝等喷砂金属的锚固轮廓。

PosiTector SPG TS是专门为测量混凝土基体上的锚纹轮廓而设计的,在应用涂料、油漆、内衬或水泥基覆盖层之前。

测量表面轮廓(或混凝土表面轮廓)有助于检查员确定是否已经达到了最佳的锚固轮廓。

什么是表面(锚)轮廓高度?

表面(或锚)剖面通常被定义为在表面或基材上发现的复杂的峰谷模式--通常由喷砂设备或动力工具(如喷砂机、空气针枪或旋转喷头)创造。具体来说,表面轮廓高度的定义是不同的,取决于所参考的测试standard 。一些例子。

ASTM D7127 将表面轮廓定义为:"......正负垂直偏差(峰值和谷值)是从大约轮廓中心的平均线测得的。
ISO 8503-1 将定义为"......一般表示为主要峰值相对于主要谷值的高度"。
ISO 4287--"由真实表面与特定平面相交而产生的轮廓"。真实表面是指,"限制身体并将其与周围介质分开的表面。

油漆和涂料制造商通常会指定理想的表面轮廓。

什么是表面轮廓的峰值密度和峰值计数?

峰值密度和峰值计数测量在表面轮廓的特定长度或区域内的峰/谷对的数量。它们已被证明是涂层附着力和耐腐蚀性的有力决定因素。事实上,研究发现,峰值密度/计数可能比单独的峰谷表面轮廓高度更能预测涂层性能。

峰值密度是一个三维参数,指的是每单位面积上的峰值数量--通常以峰值/mm2或峰值/in2表示。峰值密度可以用仪器或实验室成像技术来测量。 PosiTector RTR 3D或实验室成像技术测量,并根据ASME B46.1报告为Spd。

峰数是一个二维参数,指的是峰/谷对的数量--通常以峰/毫米或峰/英寸表示。峰值计数可以用 PosiTector RTR 3D或拖曳式测针轮廓仪测量,并根据ASTM D4417报告为Rpc。

关于测量峰值密度和峰值计数的更多信息,请阅读 "复制带--新表面轮廓信息的来源"

关于表面粗糙度如何影响涂层性能的更多信息,请阅读 "复制胶带--将3个表面粗糙度参数与拉断粘附力联系起来"

除了峰值高度(H)之外,测量峰值密度(Pd)的重要性是什么?

人们普遍认为,喷砂清理过的钢材表面的性质可以预测长期涂层性能。腐蚀行业并不完全了解这一复杂问题的动态,但它有几个可测量的参数,包括峰值高度、峰值密度、表面积、角度、锐度和形状。

峰值高度是今天普遍测量的,并且通常是报告的唯一参数。虽然它的重要性是不可否认的,但仅凭一个参数并不能完全描述涂层/基质关系的动态。

峰值密度也是性能的一个重要指标。研究表明,它与涂层的附着力和抗腐蚀能力密切相关--也许甚至比峰值高度更相关。为了获得最佳的涂层附着力和抗腐蚀能力,在确保完全润湿准备好的表面的同时,峰值数应尽可能高。

理想的方法是测量峰值高度(H)和峰值密度(Rpc)。PosiTector RTR 3D Replica Tape Reader测量峰值高度(H)、峰值密度(Spd)和额外的2D/3D粗糙度参数。

要了解更多关于表面粗糙度如何影响涂层性能的信息,请阅读 "复制胶带--将3个表面粗糙度参数与拉断粘附力联系起来"

什么是混凝土表面轮廓(CSP)?

混凝土表面粗糙度(CSP)可以被定义为在混凝土表面发现的波峰和波谷--类似于钢材上的喷砂粗糙度。混凝土表面轮廓会影响涂料、衬里和水泥基覆盖层的粘附强度。此外,CSP还影响到涂层、衬里或覆盖层的整体美感和性能。

查询表(将 ICRI 面板转换为密耳)

描述
ICRI CSP No.
数字深度千分尺/ASTM D8271(密耳)*
6 ± 2

1

6 ± 2

磨削

2

酸蚀

11 ± 2

3

光弹

15 ± 2

4

16 ± 2

轻度疤痕

5

中型冲击波

中度除痕

6

37 ± 4

重型喷砂

刨光/表面缓凝剂

48 ± 4

7

重度结疤

未测量

手持式混凝土破碎机/喷砂清理;或高压水射流

8

未测量

9

10

未测量

*15次读数的平均值,基于本研究产生的数据

制造商通常会指定理想的CSP。了解如何测量混凝土表面轮廓。

用什么参数来表示表面轮廓?

粗糙度的测量是以二维或三维参数为特征的读数。

二维参数

Ra - 粗糙度平均值:在评估长度内从平均线测量的剖面高度偏差的绝对值的算术平均值。

Rq - RMS粗糙度:从平均线测量的评估长度内的剖面高度的均方根平均值

Rz - 剖面的平均最大高度:在评估长度内计算的每个采样区间内最大峰值到最深谷值的算术平均值

Rp - 最大剖面峰值高度:剖面的最高点与评估长度内的平均线之间的距离

Rv - 最大剖面谷底深度:评估长度内最深的谷底与平均线之间的距离

Rt - 总剖面高度:评价长度内最高峰和最深谷之间的距离

Rpc - 峰值计数:评价长度内每单位长度的峰值数量

Rpc边界C1 -位于剖面平均线上方和下方等距离的边界线。轨迹在低于下边界线和高于上边界线之后,就会有一个峰值被计算在内。默认为0.5微米。

三维参数

H - 平均最大峰谷高度:砧板之间的距离减去不可压缩的薄膜的50.8微米(2密耳)。

Spd - 面积峰值密度:每单位面积上的峰值数量

Sa - 平均粗糙度:在评估区域内测量的高度与平均表面的偏差的绝对值的算术平均值。

Sq - 粗糙度的均方根:在评价区域内测得的与平均表面的高度偏差的均方根平均值。

Sz - 最大区域峰谷高度:最大峰高与最大谷深之间的垂直距离。通常被称为St

Sp - 最大区域峰值高度:评价区域内相对于平均表面的最大高度

Sv - 最大山谷深度:评价区域内最小高度相对于平均表面的绝对值

用什么测试标准来确定喷砂钢基材的表面轮廓?

以下标准经常被用来确定喷砂钢基材的表面轮廓。

ASTM D4417-Standard 现场测量抛丸清理后钢材表面轮廓的测试方法

相关产品 PosiTector SPG,PosiTector RTR H. , Keane-Tator 表面粗糙度比较仪 PosiTector RTR 3D,Keane-Tator 表面粗糙度比较仪

ASTM D4417定义了几种确定抛丸清理后的钢材表面轮廓的方法。

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AS 3894.5-保护性涂层的现场测试,方法5:表面轮廓的确定

相关产品。 PosiTector SPG,PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D, PosiTest, PosiTector 6000(铁质或铁质/非铁质探头)

AS 3894.5对峰谷的定义与ISO 8503-1的语言类似,它关注的是测试区域的峰谷之间的相对高度差。*与ASTM D4417(上文)类似,它提供了几种获得表面轮廓测量的方法。

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ISO 8503-1-使用目视比较仪测量喷砂清理过的基底表面粗糙度特性

相关产品:ISO 表面粗糙度比较仪

ISO 8503-1 详细说明了 ISO 表面粗糙度比较仪的规格和定义,以及喷砂清洁表面的视觉和触觉评估。

有关测试的完整说明,请参阅ISO 8503-1: standard 。

ISO 8503-2-喷砂清理钢材表面粗糙度特性分级方法--比较程序

相关产品:ISO 表面粗糙度比较仪

ISO 8503-2 描述了评估喷砂清理程序产生的轮廓等级的视觉和触觉方法。

有关测试的完整说明,请参阅ISO 8503-2:standard 。

SSPC-PA 17-确定配置文件的合规性

相关产品。 PosiTector SPG,PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D

SSPC-PA 17参考了若干ASTM和ISO标准(如ASTM D4417、ASME B46.1、ISO 4287、ISO 8503-4等),以确定某些定义和测试方法。ASTM D4417规定了进行单一测试的程序,而SSPC-PA 17则对这些测试的频率和位置提供了指导。

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美国海军NSI 009-32-清洁和油漆要求

相关产品。 PosiTector SPG,PosiTector RTR H, PosiTector RTR 3D

美国海军NSI 009-32是一份详尽的文件,旨在维护美国海军资产的清洁和油漆要求。*参考的标准包括ASTM D4417方法B和C(分别是深度千分尺和复制胶带)。

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SANS 5772-涂装油漆和相关产品前的钢基材准备工作-抛丸清理后的钢表面的粗糙度特性-用千分尺轮廓仪测定抛丸清理后的表面轮廓

相关产品。 PosiTector SPG

SANS 5772测试standard ,使用千分尺轮廓仪来确定经过抛丸清理的偷盗表面的表面轮廓。*。

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什么测试标准用于确定混凝土底层的表面轮廓?

以下标准经常被用来确定混凝土基材的表面轮廓。

ASTM D8271-Standard 直接测量预制混凝土表面轮廓的测试方法

相关产品。PosiTector SPG TS

ASTM D8271对混凝土表面轮廓(CSP)的测量进行了标准化。*与ASTM D4417的方法B类似,它定义了深度测微计以及测试程序、读数和报告要求。

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ASTM D7682-Standard 使用复制腻子复制和测量混凝土表面轮廓的测试方法

ASTM D7682指导用户如何使用一种双组分、快速固化的腻子来制作混凝土表面的反向复制。一旦固化,就可以使用ICRI视觉比较器(方法A)或专门设计的无弹簧测微计(方法B)来确定混凝土板的表面轮廓。

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