Sappiamo bene che lo spessimetro per rivestimenti è uno strumento fondamentale in svariati campi di applicazione industriale per garantire la qualità del prodotto finito. Il suo campo di applicazione primario è certamente legato alla misura dello spessore di vernice o altro rivestimento galvanico come zincatura, cromatura e anodizzazione. Ma! questo particolare strumento può essere utilizzato anche per altri scopi tra cui la rilevazione dello spessore con elevata precisione di film sottili, tessuto, pellicole, carta e altro materiale.
Scopriamo come funziona lo spessimetro per rivestimenti digitale
Lo spessimetro per rivestimenti utilizza due differenti principi di funzionamento a seconda della tipologia di substrato metallico che si suddivide in Ferroso (magnetico) e Non Ferroso (Amagnetico)
- Metodo “Fe”: Il principio di misura per substrati ferrosi sfrutta il metodo induttivo magnetico che consiste in una bobina avvolta su un nucleo di ferro a cui viene applicata una corrente alternata a bassa frequenza che crea un campo magnetico alternato nello spazio circostante. Quando il polo (sensore) si avvicina ad una superficie in ferro (magnetica), il campo magnetico si amplifica e viene generata una tensione in una seconda bobina strettamente proporzionale alla distanza del sensore dalla superficie metallica ferrosa. Una elaborazione elettronica di questi dati consente di ottenere con estrema precisione lo spessore di differenti rivestimenti.
- Metodo “NFe”: Il secondo principio di funzionamento si applica per i substrati non ferrosi e lavora in modo opposto, Quando la bobina con un campo alternato si avvicina al substrato amagnetico, si genera una corrente alternata indotta chiamata “Eddy Current” (corrente parassita). Questo processo genera a sua volta un campo elettromagnetico con direzione opposta indebolendo il campo magnetico di origine con l’effetto di un cambiamento di induttività che consente, attraverso questa variazione, di rilevare la distanza del sensore dal substrato non ferroso e di conseguenza calcolare lo spessore del rivestimento con risoluzione elevata.
Misura di Film, pellicole, tessuto e carta; Lo spessimetro per rivestimenti digitale è la soluzione
In base a quanto abbiamo detto il merito ai principi di funzionamento di uno spessimetro per rivestimenti classico digitale, possiamo dedurre che qualsiasi materiale non metallico noi interponiamo tra il sensore e il substrato ferroso o non ferroso riusciremo a misurarlo, ossia riusciamo a definire con precisione la distanza tra il sensore e la base metallica che noi utilizzeremo come riferimento.
Vediamo come procedere nella misurazione:
- Dobbiamo dotarci di una base di riferimento metallica, ferrosa o non ferrosa (acciaio o alluminio), possiamo utilizzare anche le basi di azzeramento in dotazione allo spessimetro. L’importante è che abbiano una finitura molto buona (lucidate) in modo tale che la rugosità non incida nella precisione della misura
- Procedere con l’azzeramento dello strumento sulla base che abbiamo scelto, fattore importante per ottenere il massimo della precisione
- Effettuare una calibrazione utilizzando gli spessori campione in dotazione ad ogni spessimetro, questo per tarare lo strumento in modo preciso su dei campioni con spessore noto
- A questo punto siamo pronti per effettuare la misurazione di film plastici, pellicole, carta o altri prodotti che rispettino le caratteristiche basi importanti, ossia:
- Lo spessore del campione testato, non deve superare il range di misura dello strumento che generalmente varia dai 1500µm ai 5000µm (con sonde speciali si arriva anche a 30mm riducendo però la risoluzione a 0.01mm/0.1mm).
- I materiali che vengono misurati devono essere non ferrosi (amagnetici) come film plastici, pellicole plastiche, carta, tessuto, laminati, ecc... Non è possibile rilevare lo spessore di un foglio in acciaio al carbonio o altro materiale ferroso.
- Il campione deve essere piano, ossia deve aderire alla superficie della base di appoggio utilizzata come substrato e non seve esserci spazio o aria tra le due, ma combaciare perfettamente.
- Se non si hanno esigenze particolari, è consigliato utilizzare una base di appoggio in materiale ferroso e sfruttare il principio ferro/magnetico che è più efficace nella misura.
Nota: la maggior parte degli spessimetri in commercio offrono una risoluzione di 0.1µm fino ad un massimo di 1mm, esistono delle versioni più performanti che hanno una risoluzione maggiore fino a 0.01µm come il modello ARW-1920S che consente una maggiore precisione e affidabilità in caso di spessori molto sottili.
Vantaggi e limiti che possiamo incontrare in questa applicazione
Non si tratta della applicazione primaria di questo strumento creato per la misurazione di rivestimenti vari come vernice, lacca, zincatura, cromatura, anodizzazione, ecc… Ma può essere una valida alternativa con dei discreti vantaggi:
- Un vantaggio interessante è sicuramente la possibilità di effettuare la misurazione in qualsiasi punto, basta che sia possibile posizionare un riscontro anche di piccole dimensioni (basetta di azzeramento ferrosa in dotazione standard negli spessimetri) dalla parte opposta. In questo modo non si misurano solamente i bordi come avviene con delle soluzioni meccaniche (calibri, micrometri) ma si riesce ad accedere anche a punti interni
- Si ottiene una misura estremamente veloce e, come specificato in precedenza, con uno spessimetro dotato di risoluzione 0.01µm, anche molto precisa
- Non si hanno problematiche legate a prodotti multistrato con compattezze differenti o anche staccati tra loro (film/fogli sovrapposti), una volta posizionata la base di riferimento nella parte opposta e appoggiato la sonda, si ottiene la misura dello spessore totale senza problematiche di alcun genere (Importante che non ci siano materiali metallici ferrosi)
- L’elevata rugosità e una eventuale curvatura della superficie potrebbero creare degli ostacoli nella misurazione. Per ottenere un risultato corretto e preciso, il materiale misurato deve aderire perfettamente alla superficie della base utilizzata come riscontro.
- Se effettuiamo misurazioni su materiali molto soffici, fare attenzione alla pressione esercitata sulla sonda che potrebbe penetrare il materiale e di conseguenza fornire uno spessore più sottile del reale. Il trucco per ovviare a questo inconveniente è utilizzare una lamina spessore campione con spessore noto (esempio quelle in dotazione allo spessimetro per la taratura), posizionarla sopra il materiale misuratosi e una volta effettuata la lettura togliere il valore della piastrina campione dal dato misurato.
