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如何测量固化前湿膜涂料的厚度

参考的产品。

在涂装过程中测量涂层厚度是防止返工和避免涂层失效的最简单方法之一。 本文将详细说明如何计算、测量和验证湿膜厚度(WFT),以便施工人员、检验员和规范制定者能在涂层固化前确认涂膜厚度是否正确。DeFelsko提供多种湿膜厚度测量仪——包括八边形六边形(六角形)以及经济实惠的信用卡式款式——旨在支持现场测量工作。

为什么要测量湿膜厚度?

如果涂层过薄或过厚,您需要立即得知——而不是等到涂膜干燥之后。实时测量湿膜厚度(WFT)可让施工人员迅速做出调整:喷涂技巧、喷枪设置、喷涂速度、重叠度等。

固化后解决厚度问题通常意味着额外的人工成本、表面可能受到污染,以及可能影响附着力及涂层整体完整性的风险。在施工过程中进行一次30秒的湿膜厚度(WFT)检测,可以避免日后耗费数小时的返工。

注:本文中“稀释剂”和“稀释油”可互换使用,指为增加液体体积而不增加固体含量而添加的溶剂。

计算器与参考图表

湿膜计算器

WFT/DFT

厚度
固含量(%)
稀释剂/稀释液(%)
计算结果
-
有效混合固体:

参考图表

这些图表显示了常见涂装场景所需的WFT值。请务必根据最新的合同文件和制造商数据表核实具体项目的要求。

下载《所需湿膜厚度参考表》的可打印PDF版本

请注意这一规律:添加 10% 的稀释剂,通常需要增加约 10% 的湿膜厚度(WFT)才能达到相同的DFT。如果施工人员未考虑到这一点,固化后的涂膜厚度将低于规定值,这可能会导致涂层过早失效。

为什么WFT和DFT (以及这为何重要)

如果您使用了上面的计算器或图表,本节将解释这些数字背后的计算原理。

湿涂层中含有溶剂和/或水,这些成分会在干燥和固化过程中挥发。随着这些挥发性物质从涂膜中逸出,涂膜厚度随之减小。湿膜厚度(WFT)通常比固化后的干膜厚度(DFT)更厚。

DFT 关系主要DFT 涂料的体积固含量——即在所有挥发分蒸发后,液态涂料中实际残留为固体膜的部分。该信息通常列于涂料制造商的技术数据表(TDS)中。

关键要点:按体积而非按重量使用固体

DFT ,请使用按体积计算的固体含量。按重量计算的固体含量衡量的是质量而非体积,因此无法用于精确的厚度换算。使用错误的数值可能会导致显著的厚度误差。

目标湿膜厚度的计算:计算器背后的数学原理

本节介绍了计算器中使用的公式,并说明了何时使用每个公式。

公式 1:涂层按原装状态涂布(不加稀释剂)
当涂层直接从容器中取出且未稀释时:
WFT =DFT (SV / 100)
其中:
•  WFT = 湿膜厚度
• DFT 目标干膜厚度
• SV = 涂料原液的体积固含量(%)
示例:

目标DFT 100 µm,体积固含量 = 60%
WFT = 100 ÷ (60/100) = 100 ÷ 0.60 = 167 µm
公式 2:稀释后的涂料(添加稀释剂后)
添加稀释剂会增加液体体积,但通常不增加固体含量。混合后的材料有效体积固体含量较低,因此需要更高的湿膜厚度(WFT)才能达到相同的DFT。
WFT =DFT (1 + t) / (SV / 100)
其中:

• t = 相对于涂层体积的稀释剂添加比例(示例:10%稀释剂 = 0.10)
示例:

目标DFT 100 µm,体积固含量 = 60%,添加 10% 稀释剂
湿膜厚度 (WFT) = 100 × (1 + 0.10) ÷ (60/100)
湿膜厚度 (WFT) = 100 × 1.10 ÷ 0.60 = 183 µm
重要提示:
这些计算假设稀释剂不贡献任何体积固体,这对大多数常见的稀释剂而言是成立的。如果添加了含有固体或树脂的添加剂,结果可能会有所不同。

实际案例:重型环氧树脂应用

施工人员需要使用一种固含量为65%(按体积计)的环氧涂料,使其干膜厚度(DFT)达到150微米(6密耳)。为了改善喷涂流动性,添加了10%的稀释剂。

计算方法:

  • 目标DFDFT:150 µm
  • 体积固体含量:65% (0.65)
  • 添加了减速器:10% (0.10)

WFT = 150 × (1 + 0.10) ÷ (65/100)
WFT = 150 × 1.10 ÷ 0.65
WFT = 165 ÷ 0.65 ≈ 254 µm

结果:施工人员必须将湿膜厚度控制在约250–260微米,以确保固化后达到150微米的干膜厚度目标。

为何减薄涂层具有欺骗性

添加稀释剂会增加液体体积而不增加固体含量,这意味着要达到相同的干膜厚度,需要使用更多的湿漆。

如果不考虑这一调整,溶剂会挥发殆尽,剩余涂膜的厚度将低于规定值——这可能会导致产生针孔、降低防腐性能,或导致涂层过早失效。

正因如此,在使用低涂层时,测量涂布过程中的WFT尤为关键。

如何测量湿膜厚度

既然已知目标 WFT,以下是在应用过程中如何对其进行检查的方法。

湿膜厚度测量的standard 是使用湿膜梳(缺口规)。这种方法简单、经济,且能在涂布过程中立即显示厚度范围。

湿膜梳(带缺口的量规)

湿膜梳是一种由铝、塑料或不锈钢制成的平板,上面带有高度各异的标定缺口。

使用方法:

  1. 涂覆涂层
  2. 立即将梳子垂直且牢固地压在湿润的涂层上
  3. 将测厚仪垂直于涂层表面,直接从表面抬起。避免拖动或摇晃,否则可能会导致涂层位移,从而产生不准确的结果。
  4. 找出涂覆层覆盖的最高凹槽,以及紧邻其上且未涂覆的凹槽
  5. WFT 位于这两个数值之间

示例:如果8密耳的刻度上有湿漆,而10密耳的刻度是干净的,那么你的WFT值就在8–10密耳之间。

刻度规虽非精密仪器,但对于测定近似壁厚非常有用——特别是在尺寸或几何形状不允许采用其他方法的工件上。

湿膜梳的最佳实践

  • 仅适用于平整且无凹凸不平的表面
  • 在曲面上测量时,应沿曲面轴(即曲线长度方向)进行,而非横向测量。
  • 如果涂膜在测量前就开始固化,极快干型涂料可能会导致读数不准确
  • 每次读数后请立即清洁仪表,以防止污垢堆积
  • 参考:ASTM D4414 规定了使用切口测厚仪测量湿膜厚度的standard

为什么 WFT 只是一个估计值(以及何时需要验证DFT)

WFT 检测结果对于过程控制极为有用,但它们仍只是对最终DFT 的估计。实际结果可能会因多种因素而有所不同:

  • 涂料的收缩行为与固化机制——某些涂料在固化过程中收缩程度大于其他涂料
  • 基材纹理与表面轮廓——锚定图案对有效膜厚的影响
  • 喷涂方法与技巧——喷雾形状、重叠度及喷枪距离会产生差异
  • 稀释/减量与混合精度——田间混合比例可能不完全准确
  • 零件几何形状与边缘效应——边缘、拐角和焊缝处的涂层厚度往往有所不同
  • 流平性——这对粉末涂料尤为重要,因为其在固化过程中会发生流平

何时在固化DFT 测量DFT

对于关键应用——尤其是结构钢、浸没工况或DFT 严格的规格——务必DFT 固化DFT 使用合适的干膜厚度测量仪并参照相关标准,确认最终DFT 。

应用过程中的WFT = 过程控制

固化DFT = 验收验证

这两项测量各有其用途,且对质量保证而言都必不可少。

常见问题
哪里可以找到体积固体含量?
体积固体含量通常列在涂料制造商的技术数据表(TDS)中,通常出现在显示物理性质的表格里
我可以用重量固体含量代替吗?
不可以。DFT 中,不能用固含量(按重量计)替代固含量(按体积计)。这两个数值衡量的是不同的物理特性,若混淆使用将导致计算结果不准确
稀释涂料是否总是会降低DFT?
如果涂布相同的DFT (WFT),稀释通常会导致DFT 降低DFT 额外的溶剂体积稀释了涂料中的固体成分。DFT 稀释DFT 达到相同的DFT ,所需的湿膜厚度(WFT)将比未稀释的涂料更高。
如果湿膜厚度(WFT)读数未达标怎么办?
请立即调整喷涂技术、喷枪设置、喷涂速度或重叠度。这正是测量湿膜厚度的核心意义——在问题尚易解决时及时发现。
我应该测量多少次湿膜厚度?
请遵循项目规范。一般建议在涂覆区域的多个位置进行测量,以考虑施工偏差。边缘、角落和焊缝附近的区域通常需要额外关注。

摘要

在涂覆过程中测量湿膜厚度,是防止造成高昂返工成本和涂层失效的一种简单有效的方法。无论是使用计算器、参考图表,还是手动计算,目的都是一样的:确认涂覆的材料量足以达到规定的干膜厚度。

要点:
• 计算时应始终按体积(而非重量)使用固体分
• 计算目标湿膜厚度(WFT)时需考虑稀释剂/稀释液的影响
• 涂布后应立即测量湿膜厚度(WFT),此时调整较为容易
• 对于关键应用,固化DFT 需验证最终DFT
• 如有疑问,请查阅涂料制造商的技术数据表

准备好进行测量了吗?快来了解 DeFelsko湿膜厚度仪,该产品专为在涂覆过程中快速、可靠地检测湿膜厚度而设计。

有 3 种款式可供选择:

选择取决于所需的分辨率、表面几何形状,以及是否需要额外的检测功能或文档。

八边形
• 可重复使用
• 坚固耐用的不锈钢结构
• 40个刻度,分辨率极高
• 双面设计——微米和密耳
• 最适合管道及其他圆形部件
• 附带精度证书
适用场景:
需要更高精度或测量曲面/不规则表面

六边形
• 可重复使用
• 坚固耐用的不锈钢结构
• 提供6种测量范围,单位为微米或密耳
• 公制版本带有凹槽,用于确认2毫米边缘半径(ISO 8501-3)
•  英制版本配备用于验证 1/16 英寸和 1/8 英寸边缘半径以及符合 NACE SP0178、PA11 标准的边缘倒角的功能
‍适用场景:需要兼具表面处理验证功能的通用量规

四面
• 经济实惠的铝制结构
• 可丢弃、作为涂层厚度记录保留,或清洗后重复使用
• 可选择微米或密耳单位
• 每包10个
‍适用场景:注重成本、涉及多名检验员,或需要记录/可追溯性

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