对于许多产品而言，涂层的质量至关重要——例如其厚度、颜色、光泽度，或者一层或多层涂层与基材之间的附着力。无论这些涂层的用途如何，测量其厚度或均匀性——特别是在关键区域——对于质量控制都至关重要。
基于光热测量方法的系统在此提供了切实可行的解决方案，因为它们适用于所有常见基材上的几乎所有内层或半透明涂层。约一秒的测量时间还允许将其直接集成到生产过程中——即使在以前无法实现100%质量控制的应用中也是如此。
如今，阳极氧化表面的检测变得尤为简便。新型光热测量系统已为此进行了出厂校准，使用起来更加便捷。
通过电解铝氧化（即阳极氧化工艺），铝表面最外层的材料会被转化为以氧化物为基础的防腐层。这会形成厚度在5至30微米之间的氧化层，只要氧化层中没有出现缺口（例如因机械损伤导致），该层就能保护深层材料免受腐蚀。 氧化层的厚度取决于具体应用场景。无论是用于汽车或航空航天行业的阳极氧化螺钉，还是炊具、珠宝或数据电缆，质量保证都要求对阳极氧化层的厚度或均匀性进行检测（见封面图片）。
迄今为止采用的传统方法存在显著缺陷：例如，如果通过显微切片取样并测定氧化层厚度，虽然确实可以对该位置的氧化层进行目视检查，但测试样品随后会被废弃，且测量结果既不准确也不具备可重复性。 因此，许多应用中采用电阻测量法。然而，这种方法仅在测试对象的几何形状不限制电流流动时才有效。此外，如果接触式探针需手动定位，测量结果的个体差异在所难免。因此，采用这种方法无法实现高重复性。
基于激光的光热测量：非接触且快速
由法国制造商Enovasense开发、现由Polytec 专门用于测量阳极氧化表面层厚度的光热测量方法，彻底解决了这些难题。 该基于激光的涂层厚度测量系统（例如 HAKO-L）在测量过程中无需与被测物接触。通过激光和红外传感器，可在 20 至 40 毫米的工作距离内对涂层进行测量，其重复性通常为 ±1 µm 或测量值的 ±3%。
基于激光的光热测量原理是通过激光照射使样品表面升温。该热量会根据材料和涂层厚度通过扩散传播。激光在预定点位照射被测物体，并通过专用算法根据这些点位的热响应计算出涂层厚度。由于激发激光产生的热量极小，因此在测量过程中，被测物体和涂层均不会受到影响或损坏。 该过程还极其快速——测量本身通常不到一秒。
空间分辨率取决于激光光斑的大小。在测试阳极氧化表面时，激光束的直径约为700 µm。因此，以往使用传统接触式探针无法测量的部件和区域，现在均可实现高精度测量——即使是在孔洞或丝状结构等关键位置也是如此。
该测量方法既可作为在线检测或实验室检测站（图2）使用，也可根据需要直接集成到生产线中。在这种情况下，测量头可以安装在机器人手臂上。
与物体的形状和大小无关
由于测量结果与物体的几何形状和尺寸无关，因此可以检测各种物体的表面涂层。 得益于Enovasense技术，更换检测对象时无需重新校准。所有必要参数均已存储在测量系统中；测量时间、距离、精度和激光强度均已针对具体应用进行了优化。这使得能够测量曲率半径小至1毫米的形状，且校准时无需参考未涂层部件。
这既节省了工业应用中的时间，也节省了实验室中的时间。对于图 3 和图 4 所示的物体，与破坏性轮廓测量和涡流检测相比，HAKO-L 无论是在螺纹还是在小型穿孔工件上，都提供了显著更有意义、高度准确且可重复的测量结果。
利用测量结果优化工艺
HAKO-L 系统配备了三轴系统，可对复杂零件的整个表面进行扫描，以便进行深入分析。这使得在同一工序中，就能针对一个或多个选定零件的阳极氧化层分布及均匀性，获得快速且清晰的反馈。
这些测量结果不仅可用于质量控制，还可用于工艺优化：
图5显示了位于阳极氧化槽中三个不同位置的三个阳极氧化零件的测量结果。根据它们在槽中的位置不同，可以观察到涂层厚度存在显著差异。此类测量仅需几分钟。
其带来的好处可能非常显著，因为测量数据可以用于更精细地调整工艺参数，从而获得更均匀的涂层，并从更广泛的角度提升产品质量。这种方法能迅速见效，尤其是由于针对阳极氧化层的预校准，使得光热测试方法的操作非常简便。
