라미네이션 코팅 두께 측정: 와전류 두께 측정기 설명

경영진 요약

와전류 두께 측정기는 다음의 코팅 두께를 측정할 수 있습니다. 라미네이션 빠르게 작업할 수 있지만, 모든 라미네이션 작업에 자동으로 적합한 도구는 아닙니다. 가장 큰 문제는 기판입니다. 많은 모터, 발전기, 그리고 변압기 라미네이션 자성 전기강판으로 제작되는 반면, 표준 와전류 코팅 두께 측정기는 대개 비자성 전도성 금속 표면의 비전도성 코팅을 측정하도록 설계되어 있습니다.

자성 전기강판의 경우, 자기 유도법이 대개 코팅 두께를 측정하는 데 있어 보다 직접적인 원리로 사용됩니다. 와전류 측정법은 특정 환경, 특히 적절한 프로브와 검증 절차를 거친 경우에는 여전히 유효할 수 있지만, 이를 ‘플러그 앤 플레이’ 방식으로 간주해서는 안 됩니다.

실질적인 답은 꽤 간단합니다: 기판에 따라 측정 원리를 선택하고, 실제 적층 재료에서 이를 검증하며, 가능한 한 적층 전에 측정하고, 코팅 두께와 절연 성능을 절대 혼동해서는 안 됩니다.

그건 정제된 버전입니다. 현장 버전은 훨씬 더 복잡합니다.

라미네이션 스택에서 코팅 두께가 중요한 이유

라미네이션 코팅은 얇습니다. 때로는 불과 몇 마이크로미터에 불과하기도 합니다. 그렇기 때문에 그 두께를 과소평가하기 쉽습니다.

이 코팅은 적층된 금속 시트들을 분리하는 데 도움이 됩니다. 이러한 분리는 층간 전류 경로를 줄이고, 전기적 절연을 지원하며, 부식을 억제하고, 적층 구조에 영향을 미칩니다. 코팅이 너무 얇으면 적층판 사이에 국부적인 단락이 발생할 수 있습니다. 반대로 코팅이 너무 두꺼우면 적층 높이 중 유효 자성강으로 사용되는 부분이 줄어들어 적층 계수가 떨어질 수 있습니다.

또한 다소 애매한 중간 사례도 있습니다. 코팅은 전체적으로 보면 무난해 보이지만, 펀칭된 가장자리, 버, 슬롯 또는 압력 부근에서는 약한 경우가 있습니다. 바로 그곳에서 결함이 시작되는 경우가 많습니다. 평평한 시험편 중앙에서 예의 바르게 발생하는 것이 아니라, 대개는 아무도 측정하지 않은 적층 부위에서 발생합니다.

와전류 측정기가 도막 두께를 측정하는 원리

와전류 측정기는 교류 전류가 흐르는 프로브 코일을 사용합니다. 이 프로브는 전자기장을 생성합니다. 프로브가 전도성 모재에 접근하면, 이 전자기장에 의해 금속 내부에 미세한 순환 전류가 유도됩니다.

코팅은 프로브와 전도성 기판 사이의 거리를 변화시킵니다. 이러한 거리 변화로 인해 프로브 신호가 달라집니다. 이 측정기는 해당 신호를 코팅 두께로 변환합니다.

그 설명은 많은 간단한 경우에 적용됩니다. 즉, 비자성 전도성 기판 위에 비전도성 코팅이 되어 있는 경우입니다.

라미네이션이 항상 그렇게 간단한 것은 아닙니다.

전기강판은 전도성과 자성을 모두 지닙니다. 이러한 자성 특성은 프로브 신호에 영향을 미치며, 때로는 그 영향이 매우 클 수도 있습니다. 계측기에는 코팅 박리, 기판의 투자율, 강판 두께의 영향, 표면 거칠기, 또는 이 네 가지 요인이 복합적으로 반영된 값이 표시될 수 있습니다. 디스플레이에 표시된 수치가 안정적으로 보일지라도, 실제로는 잘못된 항목을 측정하고 있을 수 있습니다.

전기강판에 대한 와전류와 자기 유도 비교

많은 도막 두께 안내서에서 이 부분을 다루지 않지만, 이는 중요한 사항입니다.

라미네이션 코팅의 경우, 측정 원리는 코팅과 기판으로 구성된 재료 조합에 따라 선정해야 합니다.

흔히 저지르는 실수 중 하나는 “이것을 와전류 측정기로 측정할 수 있나요?”라고 묻는 것입니다.”

더 좋은 질문은: 이 게이지에서는 실제로 어떤 전자기 반응 방식을 사용하고 있으며, 해당 반응 방식이 이 코팅 처리된 전기강판에서 검증된 바가 있습니까?

진폭 감지형 와전류 측정기는 자성 기판의 투자율 변화에 영향을 받을 수 있습니다. 위상 감지형 또는 이중 방식 계측기는 일부 영향을 분리하여 측정할 수 있지만, 이는 설계된 범위 내에서만 가능합니다. 강자성 적층판 위에 비자성 코팅이 적용된 경우, 자기 유도법을 사용하는 것이 대개 더 안전한 출발점입니다.

그래도 이론만 보고 선택해서는 안 됩니다. 검증해 보세요.

적층 스택의 측정 과제

구멍이 뚫리지 않은 평평한 쿠폰은 다루기 쉽습니다. 구멍이 뚫린 라미네이션 쿠폰은 다루기 다소 까다롭습니다. 완성된 쿠폰 더미는 더 다루기 힘듭니다.

라미네이션은 한 번에 여러 가지 측정 문제를 야기합니다:

• 얇은 시트의 두께
• 한쪽 면 또는 양쪽 면에 코팅된
• 펀칭으로 인한 버
• 가장자리 균열 또는 노출된 철근
• 곡면이나 뒤틀린 부분
• 표면 거칠기
• 인터록, 용접, 접착 또는 압착
• 슬롯 사이의 좁은 다리
• 열처리에 의해 변화하는 코팅

스택의 노출된 외부 표면을 측정한 계기 수치는 내부 시트들 사이에서 무슨 일이 일어났는지는 알려주지 않습니다. 단지 접근 가능한 표면에 대한 정보만 제공할 뿐입니다. 유용할 수도 있고, 충분하지 않을 수도 있습니다.

공정 관리를 위해 분리된 라미네이트, 입고된 코팅 스트립, 펀칭된 시편 또는 검증용 시편을 측정하십시오. 부품이 이미 쌓여 있는 경우, 측정값을 신중하게 해석하십시오. 측정기가 쌓인 부품을 뚫고 볼 수 있는 것처럼 가정하지 마십시오.

라미네이션 코팅 두께 측정을 위한 모범 사례

1. 목표 두께를 설정한다

면별 도막 두께가 필요하신가요? 적층 높이에 대한 총 도막 기여도는요? 펀칭 후의 최소 국부 두께는요? 입고된 시트의 평균 도막 두께는요?

이것들은 서로 다른 문제입니다. “도막 두께를 확인하라”와 같은 모호한 사양은 불량한 검사 데이터를 초래합니다. 작업자는 중앙 부분을 측정할 수도 있고, 고객은 가장자리 부분을 중요하게 생각할 수도 있으며, 적층체에서 다른 곳에서 결함이 발생할 수도 있습니다.

더 나은 지침은 다음과 같습니다:

“가장자리 검사가 명시되지 않은 경우, 적층하기 전에 분리된 적층판의 도막 두께를 절단 가장자리로부터 최소 5 mm 떨어진 지정된 위치에서 측정해야 합니다. 평균값, 최소값, 최대값, 측정 범위, 측정 원리, 교정 기준 및 시료 수량을 보고해야 합니다.”

화려하지는 않지만, 오독하기 더 어렵습니다.

2. 실제 라미네이션 기판에서 보정하기

보정은 실제 작업 조건과 최대한 일치해야 합니다:

• 동일한 전기강판 등급 또는 이에 상응하는 자기적 특성
• 동일한 시트 두께 범위
• 비슷한 표면 마감
• 동일한 코팅 계열
• 동일한 측정면
• 동일한 예상 두께 범위

얇은 코팅의 경우, 미세한 편차도 큰 오차로 이어집니다. 불과 몇 마이크로미터의 차이로도 해당 배치의 품질이 허용 기준에 부합하는지 여부가 결정될 수 있습니다. 기판이 자성을 띠고 허용 오차가 엄격한 경우에는 공장 보정만으로는 충분하지 않습니다.

기준 포일이나 알려진 시료를 사용하되, 표면이 평평하게 놓여 있는지 확인하십시오. 먼지, 기름기, 주름, 프로브의 기울기 등으로 인해 겉보기에는 정상인 것처럼 보이지만 실제로는 잘못된 데이터가 생성될 수 있습니다.

3. 쌓기 전에 길이를 재세요

쌓아두면 증거가 은폐된다.

라미네이트가 압축, 맞물림, 용접, 접착 또는 니스 도장 과정을 거치면, 코팅 두께는 기계적 접촉, 공기 틈, 버(burr) 접촉 및 조립 압력 등의 요인과 복합적으로 작용하게 됩니다. 측정기는 외부에서 이러한 모든 요소를 분리하여 측정할 수 없습니다.

가장 유용한 점검 항목은 대개 다음과 같습니다:

• 반입되는 코팅 스트립 또는 시트
• 펀칭 후 층이 분리됨
• 동일한 코팅 배치에서 나온 증빙 쿠폰
• 열에 노출되기 전의 부품들
• 열에 노출된 부품의 경우, 해당 공정이 코팅 상태에 변화를 줄 수 있다면

나중에 고객과의 분쟁이 발생할 경우, 보관해 둔 시료는 매우 유용합니다. 이 시료들은 시추핵 깊숙이 묻혀버리지 않은, 측정 가능한 증거를 제공하기 때문입니다.

4. 고정 측정 맵을 사용하십시오

무작위적인 탐구는 무작위적인 확신을 준다.

지도를 작성하십시오. 매번 동일한 측정 지점을 사용하십시오. 중심 지역, 외곽 지역 및 알려진 위험 구역을 포함시키십시오. 가장자리 측정이 필요한 경우, 가장자리 근처의 측정 결과가 다를 수 있으므로 일반 표면 측정과 별도로 진행하십시오.

간단한 점검 지도에는 다음 내용이 포함될 수 있습니다:

• 중심부 3곳의 측정값
• 3개의 외곽 영역 측정값
• 취급량이 많은 구역 인근의 두 측정값
• 양쪽 면이 모두 코팅된 경우 양쪽 면을 따로 측정하십시오
• 검증된 에지 측정법을 이용한 선택적 에지 영역 측정값

이러한 모든 데이터를 맥락을 고려하지 않고 하나의 평균값으로 합쳐서는 안 됩니다. 에지 존 데이터와 개방면 데이터는 서로 다른 질문에 대한 답을 제공합니다.

5. 단순히 평균값뿐만 아니라 변동폭도 보고하십시오

평균 두께만으로는 문제를 파악하기 어려울 수 있습니다.

버 근처에 몇 군데 얇은 부분이 있는 코팅이라도 평균값은 여전히 양호할 수 있습니다. 위험이 낮은 부위의 코팅 두께가 너무 두꺼우면, 중요한 부분의 절연 성능은 개선되지 않은 채 스택 계수에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

최소한 다음 내용을 보고하십시오:

• 측정 횟수
• 평균 두께
• 최소값
• 최대값
• 범위 또는 표준편차
• 측정 원리
• 프로브 유형 또는 프로브 크기
• 교정 방법
• 부분 조건
• 측정 지도

엔지니어들은 대개 가장 먼저 최소값을 살펴봅니다. 평균값이 무용지물인 것은 아닙니다. 다만 그것만으로는 충분하지 않을 뿐입니다.

라미네이션의 와전류 계측기 측정값 문제 해결

도막 두께는 단열 성능과 같지 않습니다

이는 결코 사소한 차이가 아닙니다.

코팅층은 두꺼우면서도 균열이 생길 수 있습니다. 얇으면서도 균일하게 형성될 수도 있습니다. 중앙부는 양호해 보이지만 슬롯 가장자리 부근에서는 결함이 나타날 수도 있습니다. 두께는 절연 특성을 설명하는 데 도움이 되지만, 이를 증명하는 것은 아닙니다.

전기강판의 경우, 용도에 따라 필요한 경우 두께 측정과 함께 절연 관련 시험을 병행해야 합니다. 표면 절연 저항, 층간 저항, 절연 파괴 거동 및 공정 후 점검을 통해 두께 측정기만으로는 파악하기 어려운 문제점을 발견할 수 있습니다.

두께는 한 가지 질문에 대한 답을 알려줍니다: 도막이 어느 정도 두께로 보이는가?

전기 시험에서는 또 다른 질문을 던집니다: 특정 조건 하에서도 라미네이션 표면은 여전히 절연 기능을 발휘합니까?

이 두 가지 질문은 모두 철저한 품질 계획에 포함되어야 합니다.

라미네이션 작업에 적합한 게이지 선택 방법

먼저 소재 시스템부터 살펴보세요. 제품 이름이나 디스플레이 해상도가 아닙니다.

게이지를 선택하기 전에 다음 질문을 확인해 보세요:

1. 기판은 자성 전기강판인가요?
2. 이 코팅은 비전도성, 반전도성, 아니면 전도성인가요?
3. 어떤 두께 범위를 측정해야 합니까?
4. 코팅은 한쪽 면에만 되어 있나요, 아니면 양쪽 면 모두에 되어 있나요?
5. 이 부품은 프로브가 안정적으로 접촉할 수 있을 만큼 평평한가요?
6. 슬롯, 모서리 또는 버 주변에서 측정이 필요한가요?
7. 측정은 적층 전인가, 후인가요?
8. 이 계측기의 정확도를 검증하기 위해 어떤 기준 방법을 사용할 예정입니까?
9. 검사에 두께 데이터, 단열 데이터, 아니면 둘 다 필요한가요?

자성 라미네이션에 적용된 대부분의 비전도성 코팅의 경우, 자기 유도 측정을 최우선으로 고려해야 합니다. 와전류 측정법도 유효할 수 있지만, 실제 부품에 대한 검증이 필요합니다. 코팅이 전도성이거나 형상이 복잡한 경우에는 상관관계 테스트 없이 어느 방법도 유효하다고 가정해서는 안 됩니다.

권장 검사 워크플로우

생산 관리를 위해 다음 워크플로를 사용하십시오:

1. 측정 맵 만들기 점, 모서리 후퇴 거리, 변, 표본 수를 정의하십시오.
2. 실제 교정 시료를 준비한다 코팅이 되지 않은 기판과 라미네이션 재료와 일치하는 알려진 기준물을 사용하십시오.
3. 게이지의 재현성 확인 양산 부품을 측정하기 전에 동일한 지점에서 여러 번 측정값을 확인하십시오.
4. 이완된 라미네이션 측정하기 접근 가능한 상태가 그것뿐인 경우가 아니라면, 마감된 스택 표면에 의존하지 마십시오.
5. 일반 구역과 위험 구역을 구분하십시오 모서리, 버, 슬롯 영역의 데이터는 개방 표면 측정값과 별도로 관리하십시오.
6. 최저치 및 변동폭 기록 단순히 평균값만 보고하지 마십시오.
7. 결과가 중요한 상황에서는 교차 확인을 하세요 결과가 합격·불합격 판정이나 고객 클레임에 영향을 미치는 경우에는 단면 분석, 질량 기반 계산, 표면 절연 시험 또는 층간 저항 시험을 수행해야 합니다.

자주 묻는 질문

핵심 요점

라미네이션의 도막 두께 측정은 단순히 프로브를 강철에 대고 수치를 기록하는 것만이 아닙니다.

기판이 자성을 띨 수 있습니다. 코팅층이 매우 얇을 수 있습니다. 가장자리가 손상되었을 수 있습니다. 적층 구조로 인해 실제 접촉점이 가려질 수 있습니다. 측정기는 정밀할 수 있지만 해당 부품에는 적용되지 않을 수 있습니다.

적합한 곳에서는 와전류 측정기를 사용하십시오. 재료 조합에 따라 필요한 경우에는 자기 유도 방식을 사용하십시오. 실제 적층 시편을 사용하여 측정 방법을 검증하십시오. 가장자리 데이터는 별도로 관리하십시오. 성능이 중요한 경우에는 두께 검사와 절연 시험을 병행하십시오.

라미네이션 스택은 대개 더 큰 결함이 발생하기 전에 경고 신호를 보입니다. 코팅 측정 정확도를 높이면 부품이 아직 측정 가능한 상태일 때 이러한 징후를 포착하는 데 도움이 됩니다.