FISCHER测厚仪多用于金属镀层、涂层厚度检测,在零部件生产质检环节应用广泛。微小异形工件外形结构复杂,存在曲面、凹槽、边角、狭小型腔等结构,工件自身尺寸偏小,常规测量方式容易出现读数偏移、测量点位无法对准、数据重复性差等问题。想要获得稳定可靠的测量结果,需要结合工件外形特征,做好光斑选择、测量距离把控以及相关调试工作,结合现场实操开展调整,规避异形结构带来的测量干扰。
光斑选择是微小异形工件检测的首要环节。不同光斑适配的测量区域存在区别,光斑尺寸会直接影响采集信号的有效范围。针对微小异形工件,首先需要观察待测区域的形态。如果待测位置是细小凸台、窄边、小平面,不宜选用大光斑。大光斑在测量时,信号会覆盖待测区域周边的非镀层基体,采集到混合信号,造成测量数值出现偏差。遇到这类狭小待测位置,优先选用小光斑,让光斑范围可以完整落在待测表面之内,避免光斑溢出到工件的倒角、圆弧、侧壁等非目标区域。
面对曲面类异形工件,需要留意工件弧度带来的光斑形变。曲面会使光斑投射形态发生改变,光斑边缘部分会偏离待测镀层表面,造成信号采集异常。这时要对比不同光斑的适配效果,优先选择能够贴合曲面待测区域的光斑,同时尽量将测量点位选在曲面相对平缓的位置,避开曲率变化剧烈的棱角位置。对于带有凹槽、深孔的工件,要确认光斑能否顺利抵达待测底面,防止工件侧壁遮挡光斑,导致检测信号无法正常接收。完成光斑选定后,需要在工件的同一点位多次重复测量,观察读数变化情况,以此判断光斑选择是否适配当前工件。
测量距离的把控,对微小异形工件的检测结果起到重要作用。测头与工件待测表面之间的距离,会影响信号接收状态。测量时,测头不能过度贴近工件表面,也不能距离过远。距离偏差会造成接收信号强度发生变化,进而影响厚度读数。操作过程中,需要保持测头与待测表面保持稳定的相对位置。异形工件表面高低起伏较多,很容易出现测头局部接触工件边缘、测头倾斜的情况。一旦测头发生倾斜,测头到工件表面的距离就会出现改变,采集到的检测信号会出现波动。
实操当中,放置工件时需要保证待测面与测头保持平行。对于小型异形件,可以借助工装夹具固定工件,减少工件晃动,避免测量过程中工件发生位移。夹持工件时,夹具不要遮挡待测区域,同时不要挤压工件造成形变。在调整测量距离时,可以先将测头对准平整的标准试样完成初步校准,再转移到异形工件上开展测试。如果工件存在局部凸起,要注意避开凸起位置,防止测头磕碰工件,同时避免距离出现异常变化。
完成光斑和测量距离的基础调整后,开展仪器相关调试工作。调试过程要以实际工件的测量状态作为参照,不要直接照搬标准试样的调试状态。微小异形工件的表面形态特殊,标准试样的调试参数无法直接套用。调试阶段,在同一个待测位置反复进行多次测量,记录每一组读数,观察读数离散程度。如果读数起伏偏大,需要重新检查光斑是否溢出待测区域,确认测头是否存在倾斜,核对测头和工件之间的距离是否稳定。
调试过程中,要区分工件本身结构带来的干扰和仪器调试问题。部分异形工件边缘位置镀层本身分布不均匀,会造成读数变化,不能直接判定为仪器调试出现问题。可以选取工件上相对平整的位置做对比测试,对比平整位置和异形位置的读数差异,区分是镀层本身问题还是测量条件带来的影响。
在实际检测作业里,还需要做好前期准备。对待测工件表面进行清理,去除表面附着的粉尘、油污,避免杂质干扰检测信号。工件放置的工作台保持平稳,防止工件发生晃动。完成一组测量之后,需要再次核对光斑、测头距离,防止工件移位引发测量条件改变。遇到外形十分复杂的工件,可多选取几个不同点位进行检测,综合多组数据判断镀层厚度情况。
日常作业时,也要做好测头的维护,保持测头端面清洁,避免出现磨损、磕碰。测头出现损伤会改变光斑投射状态,给微小异形工件测量带来额外干扰。遇到测量数据持续异常,优先排查光斑、测量距离、工件夹持状态,在外部条件全部确认无误之后,再考虑仪器本身的问题。通过合理的光斑选择、稳定控制测量距离,配合现场实操调试,能够改善微小异形工件的检测状态,提升检测数据的稳定性。