DeFelsko fabrique des jauges d'épaisseur de revêtement ultrasonores portatives et non destructives, idéales pour mesurer l'épaisseur de feuil sec de peinture appliquée sur des panneaux de plâtre (cloison sèche / plaques de plâtre). Cet article aborde plusieurs applications et défis liés à la mesure de l'épaisseur de peinture sur cloison sèche. Il présente également les avantages de l'utilisation d'une jauge d'épaisseur de peinture ultrasonore PosiTector 200.
Si vous devez mesurer l'épaisseur de peinture ou de revêtement (DFT) sur de l'acier, de l'aluminium ou d'autres métaux, consultez notre sélection de jauges d'épaisseur de revêtement, d'articles ou de vidéos pour plus d'informations.
Le placoplâtre est généralement peint en 3 couches (une couche d'impression et deux couches de peinture). Traditionnellement, une méthode d'essai destructive est utilisée pour déterminer l'épaisseur de peinture. Aujourd'hui, l'objectif principal de la mesure par ultrasons de l'épaisseur de peinture est de mesurer de manière non destructive l'épaisseur TOTALE du système de peinture, généralement comprise entre 3 et 5 mils (75 – 125 µm). D'autres difficultés incluent la tendance de la couche d'impression à être absorbée par la feuille de carton du placoplâtre, les effets de la rugosité ou de la texture de la surface de peinture, l'impact des mesures effectuées sur de l'enduit à joints, ainsi que la nécessité potentielle de mesurer les couches individuelles de peinture ou d'impression.
Deux modèles sont idéaux pour le placoplâtre.
Afficher toutes les caractéristiques du PosiTector 200.
Pour ceux qui connaissent les jauges d'épaisseur de revêtement magnétiques, l'utilisation de jauges d'épaisseur de revêtement à ultrasons est simple et intuitive. La méthode de mesure est simple et non destructive. Le résultat affiché correspond à l'épaisseur totale du système de peinture (couche d'impression + couches de peinture).
Le PosiTector 200 B1 est prêt à mesurer la plupart des applications de revêtement sur cloisons sèches dès sa sortie de l'emballage. Il offre une plage de mesure de 13 à 1 000 microns (0,5 à 40 mils) et est idéal pour mesurer l'épaisseur totale du système de peinture. Cette version de base de l'instrument ne nécessite aucun réglage d'étalonnage pour la plupart des applications, permet de basculer entre les mils et les microns et dispose d'un grand écran tactile couleur résistant aux chocs.
Les cloisons sèches présentent deux surfaces de substrat distinctes à revêtir : le papier de face du panneau mural sur la zone non traitée du panneau, et l'enduit à joints sur les raccords, les angles et les fixations (vis ou clous). Le PosiTector 200 B1 mesure les deux sans nécessiter de réglages particuliers.
Certains murs comportent des systèmes de revêtement appliqués au fil des ans en plusieurs couches. Le PosiTector 200 B de DeFelsko constitue la solution idéale lorsque les applicateurs ont uniquement besoin de connaître l'épaisseur totale finale du système de revêtement. La couche d'impression étant mince et en grande partie absorbée par le matériau du substrat, elle a un impact minimal sur l'épaisseur totale mesurée.
Certaines surfaces murales peintes présentent une légère texture de surface due à l'application au rouleau (voir la fig. 3).
Sur les surfaces texturées ou rugueuses, le PosiTector 200 détermine généralement l'épaisseur de peinture depuis le sommet des crêtes du revêtement jusqu'au substrat. Ceci est représenté par la distance n° 1 sur la Fig. 4. Le couplant comble les vides entre la sonde et le revêtement pour aider l'impulsion ultrasonore à pénétrer dans le revêtement.
Parfois, cette rugosité de surface peut amener la jauge à afficher de faibles valeurs d'épaisseur (distance n° 2). Cela se produit parce que les échos provenant de l'interface couplant/revêtement sont plus puissants que ceux de l'interface revêtement/substrat. Le PosiTector 200 dispose d'une fonction de plage de réglage unique et ajustable par l'utilisateur (voir Fig. 5) pour ignorer les échos de rugosité.
Vous pouvez également consulter notre article sur le mode d'épaisseur maximale du PosiTector 200 pour mesurer l'épaisseur totale de revêtement sur les plastiques, le béton, le bois et plus encore.
Le modèle Advanced du PosiTector 200 B fournit des informations supplémentaires sur la texturation de surface, comme décrit ci-dessous.
Le modèle Advanced, désigné sous le nom de PosiTector 200 B3, est capable de mesurer À LA FOIS l'épaisseur totale du système de revêtement ET jusqu'à 3 épaisseurs de couches individuelles dans un système multicouche. Il est également doté d'un affichage graphique pour une analyse détaillée du système de revêtement.
Le grand écran tactile de la jauge est capable d'afficher des représentations à la fois numériques et graphiques de la mesure. L'affichage graphique peut être configuré pour apparaître sur le côté droit de l'écran. Il présente une représentation graphique de l'impulsion ultrasonore lors de son passage à travers le système de revêtement.
Certaines surfaces murales peintes présentent une légère texture de surface due à l'application au rouleau (voir la fig. 3).
Dans la capture d'écran (fig. 7), l'affichage graphique identifie clairement l'épaisseur totale de peinture en affichant l'écho de retour le plus fort de l'impulsion ultrasonore. L'affichage graphique de l'instrument peut fournir des informations supplémentaires. Dans cet exemple, il indique l'importance de la texturation de la surface.
Lors de la mesure de l'épaisseur totale, des lectures élevées périodiques s'affichent lorsque la jauge rencontre de l'enduit à joints recouvrant les raccords de placoplâtre. La mesure obtenue inclut alors l'épaisseur de l'enduit à joints dans le calcul de l'épaisseur totale. Cela est dû à une plus grande différence de densité entre le placoplâtre et l'enduit à joints, comparativement à celle entre l'enduit à joints et la couche d'impression. En passant à une application à 2 couches via le menu de la jauge, celle-ci identifiera individuellement l'épaisseur totale de peinture et l'épaisseur de l'enduit à joints, comme illustré à la fig. 8.
La capacité de mesure multicouche du PosiTector 200 B3 offre également le potentiel d'identifier l'épaisseur de chaque couche de peinture individuellement. Néanmoins, cela dépend de l'application, la jauge étant limitée par les différences de vitesse acoustique entre la couche d'impression et les couches de peinture. À tout le moins, les couches peuvent être mesurées individuellement au fur et à mesure de l'application de chaque couche de peinture, ce qui permet à l'utilisateur de calculer l'épaisseur de la couche la plus récemment appliquée.
La mesure par ultrasons de l'épaisseur du revêtement fonctionne en envoyant une vibration ultrasonore dans un revêtement à l'aide d'une sonde à l'aide d'un couplant appliqué sur la surface. Un flacon de 118 ml (4 oz) de gel de glycol aqueux courant est inclus avec chaque instrument. Alternativement, une goutte d'eau peut servir de couplant sur des surfaces lisses et horizontales.
Après avoir appliqué une goutte de liquide de couplage sur la surface de la pièce revêtue, la sonde est placée à plat sur la surface. Une pression vers le bas déclenche une mesure (voir la Fig. 9). Le fait de soulever la sonde lorsqu'un double bip retentit fige la dernière mesure sur l'affichage numérique. Une seconde lecture peut être effectuée au même endroit en continuant à maintenir la sonde enfoncée sur la surface. Une fois terminé, nettoyez la sonde et la surface à l'aide d'un mouchoir ou d'un chiffon doux.
La précision de toute mesure par ultrasons correspond directement à la vitesse du son de la finition mesurée. Étant donné que les instruments à ultrasons mesurent le temps de transit d'une impulsion ultrasonore, ils doivent être étalonnés pour la « vitesse du son » de ce matériau particulier.
D'un point de vue pratique, les valeurs de vitesse du son ne varient pas considérablement parmi les matériaux de revêtement utilisés dans l'industrie du bois. Par conséquent, les jauges d'épaisseur de revêtement à ultrasons ne nécessitent généralement aucun ajustement des réglages d'étalonnage en usine.
Se référer au manuel d'instructions du PosiTector 200 pour obtenir des informations sur la réalisation d'un réglage utilisateur.
L'écran d'aide à la navigation du PosiTector 200 (ou l'écran Advanced) peut être utilisé pour afficher une représentation graphique de l'impulsion ultrasonore lorsqu'elle traverse le système de revêtement. Cet outil puissant permet à l'utilisateur de mieux comprendre ce que la jauge « perçoit » sous la surface du revêtement.
Lorsque la sonde est enfoncée et que l'impulsion ultrasonore se propage à travers le système de revêtement, elle rencontre des variations de densité aux interfaces entre les couches de revêtement ainsi qu'entre le revêtement et le substrat.
Un « pic » représente ces interfaces. Plus le changement de densité est important, plus le pic est élevé. Plus le changement de densité est progressif, plus la largeur du pic est grande. Par exemple, deux couches de revêtement composées essentiellement du même matériau et « mélangées » produiraient un pic bas et large. Deux matériaux de densités très différentes et dotés d'une interface bien définie produiraient un pic haut et étroit.
Le PosiTector 200 B3 sélectionne les pics les plus élevés pour déterminer l'épaisseur de la couche de revêtement. Par exemple, si le nombre de couches est défini sur 3, les 3 pics les plus élevés situés entre les limites Lo et Hi de la plage (SET RANGE) sont sélectionnés comme interfaces entre ces couches. Les pics sélectionnés par la jauge sont indiqués par des flèches triangulaires rouges (voir la Fig. 11).
À la Fig. 11, les valeurs de plage supérieure (Lo = 1,0 mil) et inférieure (Hi = 15,8 mils) sont affichées sous forme de deux lignes horizontales en haut et en bas de la zone graphique. Lo (la limite minimale) se trouve en haut. Hi (la limite maximale) se trouve en bas. Les échos ou pics (valeurs d'épaisseur) situés en dehors de ces plages sont ignorés. Les valeurs de plage sont définies et modifiées à l'aide de l'option de menu SET RANGE.
Cet affichage graphique peut être manipulé à l'aide de l'option de menu DÉFINIR PLAGE (SET RANGE). En plus de pouvoir ajuster les valeurs de plage, un curseur peut être positionné n'importe où entre les deux valeurs de plage pour analyser d'autres pics.
Un curseur est utilisé lorsqu'il y a plus de 3 couches. Dans cet exemple, l'instrument combine les deux couches supérieures en un résultat de 2,2 mils. Le curseur détermine que la couche supérieure est de 1,1 mil. La deuxième couche est donc de 1,1 mil (2,2 - 1,1).
Les jauges magnétiques et à courants de Foucault conventionnelles ne fonctionnent que sur les métaux. La mesure sur cloison sèche nécessitait d'autres techniques de mesure, notamment :
Ces techniques prennent du temps, sont difficiles à exécuter et sont sujettes à l'interprétation de l'opérateur et à d'autres erreurs de mesure. Les applicateurs trouvent les méthodes destructives peu pratiques.
Une technique destructive typique consiste à découper la pièce revêtue en coupe transversale et à mesurer l'épaisseur du film par observation microscopique de la coupe. Une autre technique de coupe transversale utilise un microscope gradué pour observer une incision géométrique à travers le revêtement en film sec. Pour ce faire, un outil de coupe spécial réalise une petite rainure en V précise à travers le revêtement et dans le substrat (voir Fig. 12). Des jauges sont disponibles avec des pointtes de coupe et des loupes graduées illuminées. Une description détaillée de cette méthode d'essai est fournie dans la norme ASTM D4138-07a, « Standard Practice for Measurement of Dry Film Thickness of Protective Coating Systems by Destructive, Cross-Sectioning Means ».
Bien que les principes de cette méthode soient faciles à comprendre, les sources d'erreurs potentielles sont nombreuses. Il faut de l'habileté pour préparer l'échantillon et interpréter les résultats. De plus, l'ajustement du réticule de mesure sur une interface irrégulière ou indistincte peut générer des inexactitudes, en particulier entre différents opérateurs. Cette méthode est utilisée lorsque des méthodes non destructives économiques ne sont pas possibles, ou comme moyen de confirmer les résultats d'essais non destructifs.
Avec l'arrivée des instruments à ultrasons, de nombreux applicateurs de revêtements se sont tournés vers l'inspection non destructive.
Les « plaques » de plâtre sont formées en prenant en sandwich un noyau de plâtre humide entre deux feuilles de papier résistant. Lorsque le noyau durcit et sèche, le sandwich devient un matériau de construction solide, rigide et ignifuge. Ignifuge car, à l'état naturel, le plâtre contient de l'eau et, lorsqu'il est exposé à la chaleur ou à une flamme, cette eau est libérée sous forme de vapeur, ce qui retarde le transfert thermique. Fabriqués en grande quantité sur des machines continues, les panneaux et lattes de plâtre, les panneaux préfinis et les panneaux de support en plâtre utilisés sous les finitions extérieures comptent parmi les matériaux les plus importants utilisés dans la construction résidentielle. ASTM C1597M-04 et ASTM C1396C/1396M-17 décrivent les spécifications des panneaux de plâtre.
La plupart des apprêts pour cloisons sèches sont des formulations à base d'eau, à base d'acétate de polyvinyle (PVA). Ils sont relativement bon marché et ne décolleront pas le papier de la cloison sèche. Leur but est de sceller la surface de la cloison sèche et de l'enduit à joint. Cela contribue à garantir que la couche de finition aura un aspect uniforme.
Fabricants et applicateurs ont longtemps cru qu'il n'existait aucun moyen simple et fiable de mesurer de manière non destructive des revêtements sur des substrats en plastique. Leur solution courante consistait à placer des coupons métalliques (en acier ou en aluminium) à côté de la pièce, puis à mesurer l'épaisseur appliquée sur le coupon à l'aide d'une jauge mécanique ou électronique (magnétique ou à courants de Foucault). Cette solution à forte intensité de main-d'œuvre repose sur l'hypothèse qu'un coupon plat placé dans la zone générale du revêtement reçoit le même profil de peinture que la pièce en plastique concernée. Une solution par ultrasons permet à l'utilisateur de mesurer l'épaisseur totale du revêtement sur la pièce réelle. Selon la jauge à ultrasons utilisée et le processus d'application du revêtement, un avantage supplémentaire réside dans la capacité d'identifier plusieurs couches distinctes.
Le mesurage ultrasonore de l'épaisseur de revêtement est désormais une méthode d'essai reconnue et fiable utilisée dans l'industrie du bois. La méthode d'essai standard est décrite dans la norme ASTM D6132, « Standard Test Method for Nondestructive Measurement of Dry Film Thickness of Applied Organic Coatings Using an Ultrasonic Gage » (2022, ASTM). Pour vérifier l'étalonnage de la jauge, des étalons d'épaisseur revêtus sont disponibles avec une certification traçable aux organismes nationaux de normalisation.
Des mesures d'épaisseur rapides et non destructives peuvent désormais être effectuées sur des matériaux qui nécessitaient auparavant des essais destructifs ou des analyses en laboratoire. Cette technologie améliore la régularité et le débit dans la salle de finition. Les réductions de coûts potentielles comprennent :
Aujourd'hui, ces instruments sont simples à utiliser, abordables et fiables.
Un couplant est nécessaire pour propager les ultrasons dans le revêtement. L'eau est un bon couplant pour les revêtements lisses. Utilisez le gel de glycol fourni pour les revêtements plus rugueux. Bien qu'il soit peu probable que le couplant endommage la finition ou laisse une tache sur la surface, nous suggérons de tester la surface en appliquant le couplant sur un échantillon. Si les tests indiquent qu'une coloration s'est produite, une petite quantité d'eau peut être utilisée à la place du couplant. Consultez la fiche de données de sécurité disponible sur notre site Web et auprès de votre fournisseur de revêtements si vous suspectez que le couplant pourrait endommager le revêtement. D'autres liquides tels que du savon liquide peuvent également être utilisés.
Les modèles PosiTector 200 Standard peuvent enregistrer 1 000 mesures. Les modèles PosiTector 200 Advanced peuvent stocker 250 000 mesures réparties dans un maximum de 1 000 lots, à des fins d'analyse statistique à l'écran, d'impression sur une imprimante sans fil Bluetooth en option, ou de téléchargement vers un ordinateur personnel à l'aide du câble USB inclus et de l'une des solutions PosiSoft.
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