粉末涂层的质量取决于涂层厚度和均匀性，特别是在关键部位，因此测量对于质量控制至关重要。光热测量系统提供了切实可行的解决方案，适用于常见基材上的几乎所有不透明或半透明涂层。由于测量时间仅需约一秒，该系统可直接集成到生产线上——甚至能在以往无法实现100%质量控制的应用场景中实现这一目标。新型光热系统出厂时已预先校准，使用起来更加简便。
粉末涂层具有诸多优势：表面具有良好的化学和机械耐久性，能有效覆盖基材的细微不平整，不产生有害溶剂或废水，且易于实现自动化，无需防爆喷漆室。无需底漆，即使不涂清漆，粉末涂层也能提供高水平的紫外线防护。典型涂层厚度范围为60至120微米，但具体数值会因应用场景和表面纹理而异。
该工艺广泛应用于工业和手工业中的单件零件以及大小批量生产，典型基材包括钢、镀锌钢和铝。主要应用领域包括家用电器以及门窗等建筑立面构件。
减少浪费和能源成本
在质量检查过程中控制涂层厚度，对于确保产品防护性能和美观度至关重要。在生产过程中（而非生产结束时）进行在线测量，可以在烤箱固化之前及早纠正错误，从而彻底避免浪费。
此外，由于只有无瑕疵的涂层产品才会进入烘箱，因此还能节省加热能耗。这优化了涂层工艺——通常出于安全考虑，涂层厚度会比实际所需厚10%至30%。因此，厚度控制能显著减少材料消耗。较薄的涂层在烘箱中固化速度更快，从而进一步节省能源。
仅凭节省粉末这一项，在线厚度测量系统通常在数月内就能收回成本。例如，一家生产窗框用铝型材的制造商将粉末消耗量降低了10%，每年减少近30吨，每年节省约150,000欧元（图1）。
光热测量方法
Polytec 目前提供了一套基于光热测量的非接触式系统，专为粉末涂层厚度测量而设计（图2）。该系统利用激光和红外传感器对涂层进行测量，其重复性为±1 µm或测量值的±3%。可测量的厚度范围为0.2至500 µm。
测量头（图3）配备有用于物体识别的摄像头、用于对准自动生成的测量点的激光器，以及吹扫装置。可以组合多个测量头，例如，从不同侧面测量涂层厚度。
测量前，系统会先检测被测物的形状。由光幕组成的所谓“检测门”可识别切口等特征，这些特征随后会在生成测量点时被纳入考虑。该测量头沿两个轴向移动，仅在实际涂覆的位置进行测量。其工作距离在150至250毫米之间。
其基本原理很简单：基于激光的光热测量是通过激光照射使样品表面升温。这种热量会根据材料和涂层厚度而向外扩散。 激光在预定点位对样品进行照射，并通过特定算法根据这些点位的热响应计算涂层厚度。即使在工业环境下，该方法也能可靠地工作。由于激发激光仅导致几摄氏度的轻微升温，因此在测量过程中，无论是被测物体还是涂层均不会受到影响或损坏。
该过程非常快速：每次测量耗时不到一秒。该在线系统专为金属、聚合物和复合材料基材上的环氧树脂和聚酯涂层以及搪瓷涂层而设计。它既可在涂层施涂后立即进行测量，也可在固化或干燥后进行测量，并能适应不同的输送带速度和不断变化的被测物体。
预校准且易于集成
此外，该测量基于一种物理模型，可根据应用的环境条件对系统进行预校准。因此，测量时间、距离、精度和激光强度均可在出厂时进行调整，以适应具体应用需求。
现场校准快速简便。得益于这项技术，更换产品时无需进行全面重新校准。必要的参数已存储在测量系统中，并针对具体应用进行了优化。参考标准可确保测量结果的稳定性。
该测量头的尺寸为长120毫米、宽66毫米、高66毫米，结构非常紧凑，可轻松集成到生产线上。该设备配备了便于自动化的用户友好型界面。测量数据可自动保存并归档。在直观的控制终端（图4）上，所有测量结果均以实时方式清晰显示，必要时还可进行更详细的分析。
