.png)
Reliable Measurements of Textured Surfaces
ในปัจจุบัน มีผู้คนจำนวนมากเข้าใจว่าเราสามารถประเมินเพียงความหนาของสารเคลือบที่ขอบของแผ่นอบโลหะที่มีรูเท่านั้น จึงเป็นผลให้ชั้นเคลือบรอบรูบางครั้งหนาเกินไปและอาจทำให้เกิดรอยแตกได้ นับตั้งแต่มีกระบวนการประเมินแบบไร้สัมผัส การประเมินความหนาของผิวเคลือบในบริเวณรูเจาะก็สามารถทำได้อย่างรวดเร็ว ไม่ทำลายพื้นผิว และมีความแม่นยำสูง
ผู้เขียน: Andor Bariska, co-CEO of coatmaster AG และ Florian Pick, Head of Product Management of Industrielack AG
วันที่เผยแพร่: กรกฎาคม 2563
แปลโดย: บริษัท เอช.เจ.อุงเคิล (ไทย) จำกัด, ตัวแทนจำหน่ายแต่งตั้งของ Coatmaster อย่างเป็นทางการ
การวัดความหนาของสารเคลือบเพื่อการประกันคุณภาพและวัตถุประสงค์ในการควบคุมกระบวนการนั้นเป็นงานที่ท้าทายมาโดยตลอด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของพื้นผิวไม่เรียบและพื้นผิวพิเศษ เช่น สแตนเลส วิธีแก้ปัญหาที่ไม่มีประสิทธิภาพทำให้เกิดผลที่ตามมา คือ ความสิ้นเปลืองในระหว่างกระบวนการผลิตและการเสียเวลาโดยไม่จำเป็นเพื่อควบคุมคุณภาพ แก้ไขข้อผิดพลาด และอาจรวมถึงส่วนประกอบในการผลิตซ้ำ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การประเมินที่แม่นยำและรวดเร็ว รวมถึงการมีข้อมูลพร้อมใช้งานนั้นไม่เพียงแต่ลดต้นทุน แต่ยังช่วยให้กระบวนการมีความยั่งยืนมากขึ้น ซึ่งช่วยให้บริษัทต่าง ๆ ใช้กำลังการผลิต วัสดุ และพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การประเมินพื้นผิวแบบสัมผัสมีราคาแพงและใช้เวลานาน
ในอดีต วิธีการประเมินแบบสัมผัสถูกนำมาใช้เพื่อวัดความหนาของผิวเคลือบ ซึ่งทำได้หลังจากสารเคลือบแห้งและเย็นลงแล้วเท่านั้น เป็นผลให้เกิดความล่าช้าระหว่างการเคลือบผิวและการระบุปัญหา รวมถึงความหนาของสารเคลือบที่บางหรือหนาเกินไป ความล่าช้านี้อาจอยู่ระหว่าง 30 นาทีถึงหลายชั่วโมงขึ้นอยู่กับกระบวนการ นอกจากข้อเท็จจริงที่ว่าวิธีการประเมินแบบสัมผัสเหล่านี้ไม่น่าเชื่อถือบนพื้นผิวที่ไม่เรียบเนียนแล้ว ยังมีราคาแพงและใช้เวลานาน และไม่สามารถรับประกันได้ว่าจะให้ผลการประกันคุณภาพและการควบคุมกระบวนการที่สอดคล้องกัน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ILAG ตัดสินใจทำงานร่วมกับลูกค้าเพื่อประเมินระบบที่สามารถวัดความหนาของสารเคลือบในสายการผลิตได้ ILAG เป็นผู้ผลิตชั้นนำด้านการเคลือบแบบ Non-stick สำหรับสินค้าอุปโภคบริโภค เช่น เครื่องครัว ถาดอบ และเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก โรงงานผลิตของบริษัทตั้งอยู่ใน Wangen ในประเทศสวิสเซอร์แลนด์และในพื้นที่เซี่ยงไฮ้ที่ประเทศจีน แผนกพัฒนาพื้นฐานและพัฒนาผลิตภัณฑ์ของบริษัทตั้งอยู่ในสวิตเซอร์แลนด์
มาตรฐานระดับสูงสำหรับการผลิตเครื่องอบเชิงพาณิชย์
ถาดอบที่ใช้ในร้านเบเกอรี่ต้องเป็นไปตามมาตรฐานระดับสูง เนื่องจากการอบเป็นกระบวนการที่ต้องใช้เวลาและทรัพยากรสูง ซึ่งมีผลอย่างมากต่อราคาของ bakeware มาหลายปี และตลาดก็มีการควบคุมกันมากขึ้น แรงกดดันด้านราคานี้อธิบายถึงความจำเป็นในกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงและการเคลือบนี้ก็เป็นหนึ่งในการรับประกันอายุการใช้งานสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ถาดอบ/ภาชนะสำหรับใส่ผลิตภัณฑ์เบเกอรี่โดยทั่วไปทำจากแผ่นอลูมิเนียมเจาะรู (Figure 1) การเจาะช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์เบเกอรี่ เช่น baguettes มีการระบายอากาศอย่างต่อเนื่อง ซึ่งช่วยให้เกิดความชื้นสะสมเมื่อแป้งถูกทำให้ร้อนเพื่อระบายผ่านรู และผลลัพธ์ที่ได้คือผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีรูปทรงสวยงาม การเจาะรูยังช่วยรักษาพลังงานที่จำเป็นในการปรุงเบเกอรี่ให้เหลือน้อยที่สุด ในทางตรงกันข้าม ภาชนะที่ไม่เจาะรูจะใช้พลังงานมากกว่าเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการมากกว่าภาชนะที่มีรูเจาะ
ในภาคอุปกรณ์เบเกอรี่ การประเมินความหนาของสารเคลือบที่บนขอบภาชนะที่ไม่มีรูเจาะเป็นเรื่องปกติ เนื่องจากไม่สามารถตรวจวัดใกล้รูได้ในระยะเวลาอันสั้นและได้ผลการประเมินที่เชื่อถือได้
การเปรียบเทียบกระบวนการวัดสามแบบ
เพื่อพัฒนาวิธีการประเมินในพื้นที่ที่มีรูพรุน ILAG ได้มอบหมายให้มหาวิทยาลัยตรวจสอบกระบวนการวัดความหนาของสารเคลือบแบบต่าง ๆ และพิจารณาความเหมาะสมสำหรับการประเมินพื้นผิวของถาดอบอะลูมิเนียมที่ไม่เรียบเนียน ILAG ใช้การเคลือบสองชั้นกับถาดอะลูมิเนียม มหาวิทยาลัยได้ทดสอบกระบวนการต่าง ๆ ในการวัดความหนาของสารเคลือบ: ระบบ contact eddy current (ซึ่งใช้ได้เฉพาะในพื้นที่ที่ไม่มีรู) วิธีการวัดแบบทำลายพื้นผิวโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ 3 มิติ และการวัดแบบไร้สัมผัสด้วยเลนส์ความร้อนขั้นสูง (ATO) ระบบจาก coatmaster
ระบบ Eddy current และ ATO ได้รับการปรับเทียบบนพื้นผิวที่ไม่มีรูบริเวณขอบของถาดก่อนเริ่มการประเมิน และประเมินพื้นที่รอบรูด้วยวิธีการแบบไร้สัมผัส เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบระหว่าง2วิธีทดสอบ ความหนาของการเคลือบในทั้งสองพื้นที่ถูกวัดด้วยกล้องจุลทรรศน์ 3 มิติ (Figure 2) เมื่อตรวจวัดบริเวณขอบถาด ทั้งสามวิธีให้ผลการทดสอบที่คล้ายคลึงกัน แต่ในพื้นที่ที่มีรู ผลเปรียบเทียบแสดงให้เห็นว่าการตรวจวัดแบบไร้สัมผัสนั้นสอดคล้องกับการวัดด้วยกล้องจุลทรรศน์ (Figure 3)
การทดสอบการเคลือบด้วยความร้อนในเวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาที
เครื่องมือตรวจวัดสารเคลือบจะวัดความหนาของสารเคลือบโดยใช้วิธีการระบายความร้อนในเวลาประมาณหนึ่งในสิบของวินาที ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของการวัดมีค่าน้อยกว่า 0.25 µm ตรงกันข้ามกับการวัดด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานอาจสูงถึง 2.5 µm โดยขึ้นอยู่กับประเภทของกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์ อุปกรณ์ coatmaster เป็นอุปกรณ์แรกที่สามารถตรวจวัดโดยไม่ทำลายพื้นผิวและไม่สัมผัสในพื้นที่ที่มีรูเจาะ และให้ความแม่นยำมากกว่าวิธีการที่ทำลายพื้นผิวอย่างมาก
ผลการทดสอบจากห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าสารเคลือบในบริเวณที่มีรูมีความหนามากกว่าที่ขอบถาดถึง 50% เมื่อทำการประเมินที่ขอบเท่านั้น ส่วนมากพบว่าการเคลือบรอบรูหนาเกินไป หากการเคลือบมีความหนากว่าข้อกำหนด อาจทำให้เกิดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ เช่น การแตกร้าว รอยแตกอาจทำให้ดีบุกสึกกร่อนเร็วขึ้นหรือในกรณีที่เลวร้ายที่สุด อาจส่งผลให้สารเคลือบเป็นอุปสรรคต่อการโยกย้ายจากพื้นผิวที่ไม่เพียงพอ ทั้งสองสิ่งนี้ทำให้อายุการใช้งานของถาดอบสั้นลง ผลที่ได้คือต้องทาใหม่ให้เร็วขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนสูงขึ้น อุปกรณ์ coatmaster ช่วยให้สารเคลือบมีตัวเลือกในการวัดความหนาของสารเคลือบรอบรู กระบวนการแบบไร้สัมผัสที่รวดเร็ว แม่นยำ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมในระหว่างการผลิต (Figure 4)
ระบุความเบี่ยงเบนของกระบวนการได้อย่างรวดเร็ว
ระบบ Coatmaster รวมกับการประมวลผลและการจัดเตรียมข้อมูลที่เหมาะสม ช่วยให้สามารถระบุความเบี่ยงเบนของกระบวนการได้อย่างรวดเร็วและแก้ไขโดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากเจ้าหน้าที่ควบคุมคุณภาพ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความเร็วในการผลิตและลดต้นทุนด้านพนักงาน แต่ยังช่วยให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์มีคุณภาพตรงตามมาตรฐานที่กำหนด เนื่องจากกระบวนการเคลือบสามารถจัดทำเป็นเอกสารสำหรับส่วนประกอบทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์ ด้วยการแก้ไขระดับการเคลือบส่วนเกินอย่างรวดเร็ว การใช้วัสดุจะลดลงระหว่าง 10 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ นอกจากระบบที่สามารถใช้สำหรับการวัดความหนาของสารเคลือบแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบในระหว่างกระบวนการผลิตแล้ว Coatmaster ยังมีอุปกรณ์พกพาแบบเคลื่อนที่ที่ใช้เทคโนโลยีเดียวกัน (coatmaster Flex) (Figure 5) การไม่มองข้ามความสำคัญที่จะทำให้ผลิตภัณฑ์เคลือบมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นเป็นสิ่งสำคัญ สิ่งนี้เป็นไปได้โดยการใช้สารเคลือบในลักษณะที่ควบคุมและตรวจสอบได้ตามความหนาที่ต้องการ การวัดความหนาของผิวเคลือบที่แม่นยำทำให้สามารถปรับกระบวนการพ่นได้ในทันทีเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดรอยแตกร้าว ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงที่ผลิตภัณฑ์สุดท้ายจะมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน
หากท่านสนใจใน coatmaster Flex สามารถติดต่อได้ที่ H.J.Unkel (Thai) Limited
บริษัทฯ ยินดีอย่างยิ่งที่จะให้บริการทุกท่านด้วยความเชี่ยวชาญในสินค้าและงานบริการกว่า 45 ปี
Comments