Étalons d'épaisseur de revêtement

Les étalons d'épaisseur certifiés sont utilisés pour vérifier la précision et le fonctionnement des jauges d'épaisseur de revêtement et constituent un élément important pour satisfaire aux exigences des normes ISO/QS-9000 et du contrôle qualité interne. Les contrats stipulent souvent que les mesures d'épaisseur de revêtement doivent être effectuées par des jauges dont la précision de mesure est rattachée à un institut national de métrologie tel que le NIST ou le PTB.

Les étalons sont généralement achetés en tant qu'accessoires des jauges d'épaisseur de revêtement DeFelsko. De nombreux clients trouvent plus pratique de vérifier eux-mêmes la précision de leurs propres jauges en interne, plutôt que de recourir aux services d'étalonnage de DeFelsko. C'est particulièrement vrai lorsque de nombreuses jauges sont utilisées et/ou lorsque la vérification de la précision est effectuée fréquemment.

Il existe 5 types d'étalons d'épaisseur de revêtement proposés par DeFelsko :

• plaques métalliques revêtues certifiées
• blocs de polystyrène certifiés
• cales en plastique certifiées
• cales en plastique non certifiées
• plaques de zéro

Plaques métalliques revêtues certifiées  constituent la solution optimale pour vérifier l'étalonnage, la précision et le fonctionnement de la plupart des jauges d'épaisseur de revêtement à courants de Foucault, magnétiques ou ultrasonores, y compris les jauges à arrachement magnétique ainsi que de nombreux modèles concurrents. Elles satisfont aux exigences des normes ISO et des programmes internes de contrôle de la qualité. Avec une précision de ±0,43 µm, les plaques métalliques revêtues certifiées représentent notre solution la plus précise. Un revêtement époxy durable appliqué sur de l'acier 1018 ou de l'aluminium 6061-T6, associé à un liant de protection, garantit une longue durée de vie.

Blocs en polystyrène certifiés à utiliser avec les jauges mesurant plus de 1500 µm (60 mils) avec une exactitude de ±(2,5 µm + 0,05 % de l'épaisseur) [±(0,1 mil + 0,05 % de l'épaisseur)].

Cales en plastique certifiées (feuilles) constituent une solution économique offrant une exactitude réduite de ±2 µm (±0,08 mil). Une jauge d'épaisseur de revêtement mesure l'épaisseur de la cale lorsqu'elle est placée sur une surface métallique lisse (plaque de zéro). Alternativement, elles peuvent être placées sur le substrat non revêtu du client. Elles ne conviennent pas aux jauges à arrachement magnétique. 

Cales en plastique non certifiées (feuilles) permettent une vérification rapide du fonctionnement de l'instrument et permettent à l'utilisateur d'effectuer des mesures d'entraînement lorsqu'elles sont placées sur du métal. Un jeu est inclus avec la plupart des jauges électroniques d'épaisseur de revêtement DeFelsko. Elles ne conviennent pas aux jauges à arrachement magnétique. 

Plaques de zéro sont des disques en acier ou en aluminium non revêtus.  Une plaque de zéro est incluse avec la plupart des jeux de métaux revêtus. La première mesure de la jauge s'effectue sur une plaque de zéro pour vérifier que la jauge mesure correctement le zéro. Les jauges électroniques peuvent généralement être ajustées à « 0 » si nécessaire. Une plaque de zéro constitue également une base pratique sur laquelle poser une cale en plastique ou un bloc en polystyrène pour la mesure.

Les étalons doivent être remplacés lorsqu'ils présentent des signes d'usure visible ou des rayures.

Vos jauges électroniques PosiTector et PosiTest sont fournies avec des CALES EN PLASTIQUE NON CERTIFIÉES destinées à un contrôle rapide sur site ou en atelier. Toutefois, ces cales en plastique non certifiées ne conviennent pas pour vérifier la précision des jauges pour les raisons suivantes :

• elles ne sont ni certifiées ni traçables auprès d'un organisme national.
• leur exactitude est bien inférieure à celle de la plupart des jauges vérifiées.
• elles ne peuvent pas être utilisées avec les jauges mécaniques de type 1, telles que nos PosiTest FM ou PosiPen.
• leur épaisseur peut être incohérente en raison de la pression exercée par la pointe de la sonde
• elles peuvent subir des distorsions dues aux conditions environnementales telles que la température

Nous fournissons des cales non certifiées avec nos jauges électroniques pour permettre une vérification rapide du fonctionnement de la jauge et permettre à l'utilisateur d'effectuer des mesures d'entraînement lorsqu'elles sont placées sur du métal.

Oui, nos étalons peuvent également être utilisés avec de nombreuses jauges concurrentes à condition qu'elles fonctionnent sur des principes magnétiques, à courants de Foucault ou ultrasoniques.

Les étalons certifiés sont utilisés pour vérifier l'exactitude et le fonctionnement d'une jauge d'épaisseur de revêtement. Sélectionnez l'étalon qui correspond le mieux à la plage de mesure de votre jauge. Consultez notre tableau de commande pour obtenir de l'aide.

Dans la plupart des cas, il est plus économique de faire une reprise des étalons pour obtenir un jeu neuf. La reprise réduit le prix des nouveaux étalons de 20 %.

Utilisation avec des étalons de métal revêtu certifiés
Les étalons de métal revêtu pour les jauges magnétiques et à courants de Foucault comprennent généralement une plaque de zéro non revêtue. La première mesure de la jauge est effectuée sur la plaque de zéro pour vérifier que la jauge mesure correctement le zéro. Si ce n'est pas le cas, les jauges électroniques peuvent généralement être ajustées à « 0 » sur la plaque de zéro. Une fois cet ajustement effectué, la jauge doit mesurer dans les tolérances sur les étalons revêtus.

Utilisation avec des cales en plastique et des blocs de polystyrène certifiés et non certifiés
Une plaque de zéro constitue une base pratique sur laquelle placer des cales en plastique et des blocs de polystyrène à des fins de vérification. Vérifiez le zéro, ajustez à « 0 » si nécessaire, puis placez la cale ou le bloc sur la plaque de zéro et effectuez la mesure.

Utilisation comme base de substitution pour les matériaux sans substrat
Les plaques de zéro peuvent servir de substrat lorsqu'il n'en existe pas. De larges feuilles de matériaux tels que le papier, le plastique, le tissu et le caoutchouc peuvent être mesurées avec une jauge d'épaisseur de revêtement en plaçant le matériau sur la plaque de zéro. Cela est utile lorsque l'élément mesuré est trop volumineux pour être atteint avec un micromètre ou un autre appareil. Par exemple, l'industrie de la sérigraphie utilise des plaques de zéro pour mesurer l'épaisseur du « substrat » en cours d'impression.

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Les cales, parfois appelées feuilles, sont de petites bandes de plastique colorées de diverses épaisseurs, comprises entre ~25 µm (1 mil) et ~1,5 mm (60 mils). Elles mesurent 3 x 8 cm (1 x 3 pouces). Les cales sont couramment utilisées pour simuler un revêtement.

Pour les jauges électroniques magnétiques et à courants de Foucault, elles sont placées sur une pièce de métal ferreux ou non ferreux non revêtue, puis mesurées avec la jauge. Les cales peuvent être utilisées individuellement ou empilées pour créer des épaisseurs supplémentaires. 

Les jauges d'épaisseur de revêtement à ultrasons ne peuvent mesurer qu'une seule épaisseur de cale à la fois. La cale doit être placée sur un support plat et rigide, tel qu'un panneau de verre. Le matériau du substrat ne doit pas nécessairement être identique au matériau testé.

Bien qu'elles soient fabriquées dans le même matériau et coupées aux mêmes dimensions, il existe des différences en matière de précision, de conditionnement et d'utilisation. Aucune des deux ne convient pour une utilisation avec des jauges électromagnétiques à arrachement.

Cales en plastique certifiées (foils) offrent une solution économique alternative aux étalons sur plaque métallique revêtue, avec une précision réduite de ±2 µm (±0,08 mil). Les performances de la jauge peuvent être facilement vérifiées régulièrement sur site ou en laboratoire, comme l'exigent certaines méthodes d'essai internationales. Les cales sont placées sur une surface métallique lisse (plaque de zéro) et une mesure est effectuée. Ces bandes de polyester plat peuvent être utilisées pour ajuster (optimiser) une jauge d'épaisseur de revêtement dans la plage d'utilisation prévue, directement sur le substrat non revêtu du client.

Les cales en plastique certifiées sont vendues individuellement ou en jeu complet de huit. Chaque cale certifiée est pourvue d'un numéro de série individuel et d'une étiquette indiquant son épaisseur mesurée (en mils et en microns), obtenue à l'aide d'équipements de mesure raccordables au NIST. Elles sont conditionnées dans leur propre pochette de protection en plastique. Un certificat d'étalonnage attestant de la traçabilité au NIST est inclus avec chaque cale ou jeu de cales. Leurs épaisseurs étiquetées sont précises à ±2 µm (±0,08 mil) près. Elles sont destinées à être utilisées avec des jauges d'épaisseur de revêtement électroniques magnétiques, à courants de Foucault et à ultrasons.

Cales en plastique non certifiées (foils) sont utilisées pour vérifier rapidement le fonctionnement de la jauge lorsqu'elles sont placées sur du métal, et permettent à l'utilisateur de s'entraîner aux mesures.

Les cales non certifiées sont vendues par jeu de cinq dans une enveloppe en carton. Leurs épaisseurs étiquetées ont une précision allant de ±5 à 20 %. Un jeu est inclus avec la plupart des jauges d'épaisseur de revêtement électroniques DeFelsko. Elles sont destinées à être utilisées avec des jauges d'épaisseur de revêtement électroniques magnétiques, à courants de Foucault et à ultrasons.

• Protection de la sonde : Les cales peuvent être placées sur des surfaces rugueuses ou chaudes pour protéger la sonde contre les dommages physiques. L'épaisseur du revêtement est obtenue en soustrayant l'épaisseur de la cale de la mesure totale de la cale et du revêtement.
• Répartition de la force : Les cales peuvent être placées sur des revêtements mous ou poisseux pour empêcher la sonde de la jauge d'enfoncer le film de revêtement. Là encore, l'épaisseur du revêtement est obtenue en soustrayant l'épaisseur de la cale de la mesure totale de la cale et du revêtement.
• Ajustement de l'étalonnage sur surface rugueuse : Étant donné que la précision des jauges est vérifiée à l'aide d'étalons à surface lisse (ou à l'aide d'une plaque de zéro lisse), une valeur de compensation peut être nécessaire si le substrat à revêtir est différent de l'étalon, s'il présente une rugosité due au processus de fabrication (par exemple, les pièces moulées) ou au nettoyage par sablage abrasif. C'est ce que l'on appelle une lecture de métal de base ou BMR (Base Metal Reading). Le BMR correspond à l'effet du substrat (par exemple, le profil de surface) sur une jauge d'épaisseur de revêtement. L'utilisateur effectue plusieurs lectures sur le substrat préparé et non revêtu. La moyenne arithmétique de ces valeurs constitue la lecture de métal de base. Le BMR est déduit des valeurs d'épaisseur de revêtement afin de déterminer l'épaisseur de la ou des couches de revêtement par rapport au profil de surface.
• Ajustement d'étalonnage en un point : Un ajustement en un point consiste à fixer la courbe d'étalonnage de la jauge en un seul point après avoir effectué plusieurs mesures sur un échantillon de référence, une cale ou un Standard d'épaisseur de revêtement. L'ajustement à zéro sur un échantillon non revêtu du spécimen d'essai constitue la forme la plus simple d'ajustement en un point (voir la section sur l'ajustement d'étalonnage pour surface rugueuse ci-dessus). Si l'utilisateur choisit d'effectuer une procédure d'ajustement en un point sur une épaisseur connue, il convient de sélectionner un échantillon de référence ou une cale correspondant à la plage cible d'utilisation de la jauge et d'effectuer une mesure. Si la valeur affichée par la jauge se situe dans les limites de la précision combinée de la cale et de la jauge déclarée, aucun ajustement n'est requis. Si la lecture de la jauge est hors de ces limites, l'utilisateur doit suivre scrupuleusement les instructions de la jauge pour procéder à l'ajustement approprié.
• Ajustement d'étalonnage en deux points : Un ajustement en deux points permet de fixer la courbe d'étalonnage de l'instrument à deux épaisseurs connues. Des échantillons de référence revêtus ou des cales placées sur le substrat non revêtu ou sur un échantillon de référence non revêtu peuvent être utilisés. Les deux épaisseurs sélectionnées doivent encadrer l'épaisseur de revêtement escomptée. Il est recommandé de vérifier la précision de la jauge pendant la procédure de mesure ainsi qu'après l'acquisition des mesures d'épaisseur de revêtement.

Lors d'un ajustement sur une épaisseur de cale, les mesures résultantes de la jauge sont moins précises et doivent être recalculées en tenant compte des tolérances de l'instrument et des cales. Lors de l'utilisation de cales, il est nécessaire d'avoir conscience de la possibilité d'erreurs de mesure supplémentaires. Les facteurs constatés avec les cales en plastique qui ne sont généralement pas présents avec les étalons sur plaque métallique revêtue comprennent (sans s'y limiter) :

• des plis permanents dans la cale dus au cintrage autour des substrats,
• des espaces entre la cale et le substrat,
• les variations de la capacité de la cale à épouser les surfaces rugueuses du substrat, qui dépendent de l'épaisseur et de la rigidité de la cale,
• la distorsion due aux conditions environnementales telles que la température et l'humidité,
• une courbure inhérente à la cale qui peut agir comme un ressort à lames et faire « pousser » prématurément une jauge magnétique à arrachement hors de la surface, entraînant une lecture erronée,
• des irrégularités d'épaisseur sur toute la surface de la cale,
• des bourrelets le long des bords de la cale causés par les processus de découpe et d'ébarbage,
• des « empreintes » permanentes dans la cale dues à la pression de la pointe de la sonde,
• avec certains matériaux, formes et épaisseurs de cales, il est possible que la cale ne repose pas à plat sur la surface.

Les cales autorisées pour l'ajustement des jauges électroniques dotées de sondes à pression constante ne doivent pas être utilisées pour l'ajustement des jauges à arrachement magnétique, y compris les PosiTest FM et PosiPen. Les cales peuvent agir comme un ressort à lame et provoquer le « décrochage » prématuré de la sonde d'une jauge à arrachement magnétique par rapport à la surface, entraînant ainsi une lecture erronée.

Oui, mais l'alternative la plus économique consiste à les échanger lors de l'achat de neuves dès qu'elles présentent des rayures visibles ou des signes d'usure. La reprise réduit de 20 % le prix des nouvelles cales en plastique certifiées. En outre, il est possible d'acheter une ou plusieurs cales séparément pour compléter un jeu.

Les étalons métalliques revêtus nécessitent peu d'entretien. Si les plaques sont sales, la surface en époxy peut être nettoyée délicatement à l'aide d'un coton-tige imbibé d'alcool isopropylique. Ne nettoyez pas les surfaces métalliques exposées avec de l'alcool, car cela éliminerait les films protecteurs. Pour éviter la rouille, les étalons en acier sont fournis avec du papier inhibiteur de corrosion et peuvent nécessiter l'application périodique d'une huile légère pour machine ou d'une huile 3-en-1 sur les surfaces métalliques exposées. N'appliquez pas d'huile sur la surface en époxy ou sur les étiquettes. Les plaques en aluminium ne devraient nécessiter aucun entretien sur leurs surfaces métalliques exposées. Lorsqu'ils ne sont pas utilisés, tous les étalons d'épaisseur de revêtement doivent être conservés dans un endroit frais et sec.

L'exposition de l'acier recouvert d'époxy à des champs magnétiques peut rendre les plaques légèrement magnétiques. Le magnétisme des plaques en acier peut altérer les mesures effectuées avec des jauges utilisant des principes magnétiques. Ne stockez pas les plaques en acier recouvertes d'époxy à proximité de sources magnétiques. Si vos plaques sont exposées à une source magnétique, elles peuvent être remises en état à l'aide d'un démagnétiseur.

L'utilisation des étalons d'épaisseur en polystyrène est recommandée avec plusieurs modèles de jauges à ultrasons. Les jauges à ultrasons émettent une impulsion sonore à haute fréquence qui traverse le matériau et est renvoyée par réflexion lorsqu'elle rencontre un matériau de densité différente. L'épaisseur du matériau est calculée en fonction du temps nécessaire pour recevoir la réflexion (ou écho) et de la vitesse du son dans le matériau. La plupart des jauges à ultrasons sont préréglées avec une vitesse ultrasonique représentative de la majorité des revêtements. Il est possible d'améliorer la précision en ajustant la vitesse ultrasonique de la jauge pour qu'elle corresponde exactement au matériau mesuré. Certains modèles de jauges permettent de saisir directement la vitesse du matériau si elle est connue. D'autres modèles calculent la vitesse ultrasonique du matériau en mesurant une épaisseur connue d'un matériau représentatif. DeFelsko fournit la vitesse ultrasonique pour permettre l'utilisation des étalons d'étalonnage avec l'une ou l'autre méthode.

Chaque organisme national dispose d'une ou de plusieurs organisations chargées de coordonner le système de mesure national, garantissant la traçabilité des résultats de mesure à des étalons de référence reconnus sur le plan international. L'organisme américain responsable de cette tâche est le National Institute of Standards and Technology (NIST). Si l'équipement est étalonné dans un autre pays, l'étalonnage de cet équipement fera référence à l'organisation compétente de ce pays. La Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) est l'équivalent allemand du NIST.