Appareil de mesure d'épaisseur de revêtement

Appareil de mesure d'épaisseur de revêtement

Un appareil de mesure dépaisseur de revêtement est un instrument scientifique destiné à la mesure de lépaisseur de couches sur un matériau de base appelé substrat ou support.

La mesure dépaisseur de revêtement (coating thickness measurement en anglais) est une discipline très utile de la science des matériaux.

Lépaisseur fait partie des critères essentiels de caractérisation dun revêtement. Une épaisseur minimum de couche(s) sur une pièce est requise pour garantir des propriétés physiques, électriques, mécaniques ou esthétiques.

Les domaines dapplications typiques sont les industries automobile et aéronautique, la micro-électronique, les entreprises de peinture et de thermolaquage, la galvanoplastieetc.

Sommaire

Principes de mesure

Un appareil de mesure dépaisseur de revêtement est basé, en contrôle non destructif, sur un principe qui peut être :

Lanalyse optique et la coulométrie sont des principes utilisés en contrôle destructif.

Dans certains cas, une épaisseur moyenne peut être calculée en mesurant simplement par pesée la masse surfacique du revêtement ; sa masse volumique devant être connue.

Exemple : méthode magnétique

Nature des matériaux

Les appareils les plus courants (et aussi les plus compacts et les plus économiques) réalisent les mesures suivant la méthode magnétique. Il existe deux catégories, différenciées par la nature du substrat :

Remarque : lépaisseur de revêtement de nickel peut être mesurée selon une méthode magnétique modifiée.

Description d'un appareil

Il est constitué dun boîtier électronique (équipé par exemple dun afficheur LCD) relié à une sonde adaptée à lapplication considérée. Un seul boîtier peut combiner les deux catégories magnétiques.

Appareil portable à induction magnétique.

Mesure et évaluation

Le principe des courants de Foucault est souvent utilisé pour la mesure rapide dépaisseurs de revêtements. Il suffit dappliquer la sonde sur la surface (grande, plane et de faible rugosité, dans lidéal) du revêtement à mesurer. Le point de mesure doit être propre, exempt de copeaux, sec et pas trop fragile (car il sagit dune méthode à contact). La méthode par courants de Foucault allie simplicité et rapidité dutilisation. La mesure, qui se fait point par point, est quasi-instantanée. La plage de mesure sétend environ du micromètre à quelques millimètres. Des facteurs géométriques, tels une épaisseur de substrat ou un rayon de courbure de la pièce trop faibles, peuvent affecter les valeurs mesurées ; un étalonnage doit être réalisé si une très bonne précision (jusquà 1 %) est souhaitée. Un jeu de feuilles étalons (dépaisseur 25, 100 et 400 µm par exemple) est souvent livré avec lappareil.

Note : la sonde doit être éloignée dun champ magnétique intense (exemple : un transformateur).

Une couche, par sa nature même, est rarement régulière. Il faut donc toujours faire plusieurs mesures isolées sur la surface de lobjet.
La plupart des appareils fournissent une évaluation statistique : épaisseur de couche moyenne, écart type, valeurs minimale et maximale, nombre de mesures.

Annexes

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