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塗装膜厚計を使ったディテールアップの方法

オートモーティブディテーリングとは?

塗装の厚み測定に関連するディテールアップとは、自動車の外装塗装面の体系的な洗浄、若返り、保護を行うことです。塗装のディテールアップの主な目的は、新しい車の外観を維持すること、または古い放置された車を再生させることです。

クリーニングとは、塗装の状態を確認するために、汚れやホコリなどの付着物を取り除く作業です。リジュベネーションとは、車両をショールームのような元の状態に戻すための工程を指します。若返りの程度は、お客様のご希望により異なります。プロテクションとは、ワックスがけなどのメンテナンスを行うことで、ディテーリング後の新車状態をできるだけ長く維持することを指します。

写真は PosiTest DFT 自動車のボンネットの塗装厚を測定する膜厚計。
PosiTest DFT オートマチック

洗車とワックスがけだけでは、多くの種類の塗装表面のダメージは除去できません。ワックスがけの前に、若返りのステップ(オービタルポリッシャーやより効果的な高速ポリッシャーによる研磨)が追加されます。若返りが必要な場合、ディテーラーが自動車塗装のトップクリアコート層を研磨し、細かい傷、スカッフ、スワールマーク、酸化、シミ、塗装のオーバースプレー、タール、樹液、酸性雨、ウォータースポットなどの表面ダメージを除去することがよくあります。この研磨工程は、しばしばフィニッシングと呼ばれる。

塗装に大きな問題がある場合、塗装を元の美しさに近づけるために、サンディングとバフ研磨の工程を何度か行う必要があります。自動車メーカーは通常、2種類の塗装システムのうちどちらかを使用しています。最も一般的なのはクリアコートで、薄く色を塗った後、顔料を含まない透明な塗料を何層にも重ねます。現在ではあまり使われていませんが、顔料を含んだ塗料を何層にも塗り重ねるシングルステージ塗装システムもあります。ほとんどのディテイリングケミカルはどちらの塗装システムにも対応できるように設計されているため、塗装システムの種類によってディテイリングプロセスが大きく変わることはありません。

なぜ塗膜厚やクリアコートを測定するのか?

消費者の価値を保証し、収益性を維持するために、ディテールアップの工程に関わる機器やプロセスを正当化する際には、主に2つの点を考慮する必要があります。追加されるコストは、効率または効果のいずれかを向上させるものでなければなりません。塗装の残膜厚を測定するために、塗装厚計で素早く測定できることは効率的な利点であると言えますが、第一の利点は有効性の向上です。

研磨(サンド&バフ)の必要性が確認されたら、その周辺の塗装を評価することが重要です。ほとんどの工場塗装は4-7 mils (100-180 microns)の範囲にあるようです。より薄い測定値は、クリアコートがほとんど除去されているか、シングルステージ・システムの場合はプライマーが透けて見えるところであることを示しています。上の写真のように、測定値が厚い場合は、再塗装の兆候であることが多い。再塗装が検出された場合、作業者は上塗りの塗膜がバフ研磨に適しているかどうか(厚さ)を評価するという難しい課題に直面することになる。作業者がどんなに注意しても、薄い塗膜の上でバフがけや研磨を行うと、車両に塗装が損傷を受ける危険があります。薄い塗膜や塗膜の厚さが不明な場合、手磨きなどの代替システムが唯一の安全な選択肢となる場合があります。

オービタルポリッシャーで自動車を磨く人の写真

車両に使用されている塗装システム、つまり予想される塗装の厚さを決定した後、実際の塗装の厚さを決定することが重要である。経験豊富なディテーラーでさえ、塗装の厚み、特にクリアコートの厚みを目視で判断することは困難です。ナノテクノロジーなど、より薄く、より傷つきにくいクリアコートが普及すればするほど、高解像度の電子式膜厚計を使用して、フィニッシング中にどの程度の膜厚が除去されたかを判断することがより重要になるでしょう。

紫外線防止剤の大部分を除去してしまう可能性があるため、ほとんどの自動車メーカーは、下地の塗装層への紫外線ダメージを防ぐために、最大0.3ミル(8ミクロン)のクリアコートを除去することを推奨しています。最悪の場合、一段階塗装の場合、プライマーまでバフをかけると、塗装ブースに行くコストがかかるかもしれません。

また、塗装の損傷は視覚的にすぐに現れないことも考慮してください。トップコートを落としすぎた場合、色あせや剥離などの早期故障が発生することがあります。このような不具合は、訴訟や顧客の不満、評判の失墜につながる可能性があります。このようなリスクは、トップコートの除去量を監視し、最小限に抑えることで軽減できます。これは、電子塗料ゲージを使った迅速かつ簡単な測定によって行うのが最適です。

塗装表面の下にある重大なダメージには、深い傷、エッチング、シミ、ひどい酸化などが含まれます。洗車とワックスがけだけでは、表層のダメージを取り除くことができないのと同じように、サンディングとバフがけによる若返りは、より深いダメージを取り除くのに十分とは言えないかもしれません。そのため、塗装を落としすぎてしまう前に、その限界を認識することが重要です。

自動車に使用される製造材料

砂利の上に赤いピックアップトラックの写真

自動車の外装部品は、コストと強度、加工性のバランスから、従来はスチール製に限定されていました。現在では、安全性を犠牲にすることなく軽量化を図るために、一部の部品にアルミニウムが使用されています。この2つの金属は、腐食防止と外観の美しさのために塗装が必要です。

バンパーとフェイシアシステムは、一般的にプラスチックや複合材料で作られています。軽量であるため、デザイナーが自由に革新的なコンセプトを生み出すことができます。金属製のパネルはちょっとした衝撃で簡単にへこんでしまいますが、プラスチック製のボディパネルはダメージに強いのが特徴です。

最近製造された自動車やトラックでは、ドアやフェンダーはスチール製、ルーフやボンネットはアルミニウム製、バンパーやミラーはプラスチック製と、3つの素材がすべて揃っているものも珍しくありません。

自動車用塗料シックネスゲージのオプション

DeFelskoは、自動車塗装のディテーリングに最適な、手持ち式の非破壊型塗装厚さ計を製造しています。自動車塗装のサンディングやバフィングを行う際、クリアコートの剥離量を定量的に測定し、管理することができます。

デフェルスコは、この業界に3つの選択肢を提供します。

オプション #1-PosiTest DFT

2枚の写真PosiTest DFTを装着し、ミルおよびミクロン単位で読み取る。

があります。 PosiTest DFTは、シンプルで経済的、そして最も一般的な自動車用金属外装パネルの測定ソリューションです。この PosiTest DFT シリーズのゲージは、最大40ミル(1000ミクロン)までの塗膜を測定でき、さまざまな金属の自動車塗膜の厚さを非破壊で測定するのに適しています。

a.PosiTest DFT-Ferrousは、スチールパネルに最適です。

b.PosiTest DFT-Comboスチールパネルとアルミパネルの両方に対応します。

3%の精度と0.1mil(2ミクロン)の分解能で、サンディングやバフ研磨の際に剥がれた塗料の量を測定することができます。 PosiTest DFT は、サンディングやバフ研磨中に剥がれた塗料の量を測定する機能を提供します。

トヨタ、GM、BMW、日産、ボルボ、メルセデス・ベンツ、ヒュンダイ、フォルクスワーゲンなどの主要なディーラー装備プログラムに承認されています。

グラフィックモードでの写真PosiTector 6000 F

オプション #2-PosiTector 6000

は、より高い精度と分解能で同様の測定機能を提供します。 PosiTector 6000は、より高い精度と分解能で同様の測定機能を提供します。金属パネルの全面膜厚測定用の堅牢で多用途なゲージです。オプション機能として、交換可能なプローブ、画面上での統計処理、プリンター出力、コンピューターへの読み取り値のダウンロードが可能です。

a.スチールパネル用PosiTector 6000 F1

b.PosiTector 6000 スチールパネル、アルミパネルともにFN1です。

PosiTector 6000 シリーズのゲージは、同様の測定機能をより高い精度と分解能で提供します。測定範囲は最大25milまたは500mil(625μm-13mm)で、様々な形状を測定するためのプローブが選択可能です。精度は±1%、分解能は0.05mil(1ミクロン)で、最も精度の高い測定器のひとつです。また、メモリーや印刷機能など、測定結果を記録するための機能も充実しています。また、用途に応じて、スチール、アルミニウム、またはその両方の金属の測定に特化したゲージやプローブをカスタマイズすることが可能です。自動車製造、車両検査、リマーケティングなど、あらゆる場面で活用されている高品質な測定器です。

グラフィックモードでのPosiTector 200B

オプション #3-PosiTector 200

は、自動車用ガラス繊維やプラスチックなどの非金属の上を測定するユニークな機能を備えています。 PosiTector 200は、自動車のガラス繊維やプラスチックなど、非金属の上でも測定できるユニークな機能を備えています。  

a.PosiTector 200 B1は、コーティングシステムのTOTAL厚さを測定するための経済的で最も一般的なソリューションです。  

b.PosiTector 200 B3は、全体の膜厚と多層膜システムの3層までの個別の膜厚の両方を測定することが可能です。

PosiTector 200 超音波ゲージは、ガラス繊維パネル、プラスチックバンパー、内装部品など、非金属の上を測定します。精度は±3%、分解能は0.1 mil(2ミクロン)です。シンプルなゲージメニューの調整により、研磨中のクリアコートの残量を確認することができます。

BMWのディーラー装備品プログラムに認定されています。

塗膜厚測定3原則

自動車外装材の塗膜の厚さは、携帯型の電子計測器で測定するのが最適です。3種類の測定器があり、塗装の種類、塗装される材料、部品のサイズと形状によって選択します。これらの測定器は、磁気、渦電流、または超音波の測定技術を使用しています。

鉄鋼の磁気原理

鉄は磁性体であるため、鉄の上の塗膜の厚さは、機械的または電子的な操作を用いた磁気(鉄)ゲージで測定されます。

メカニカルゲージは、永久磁石、校正されたスプリング、目盛りが付いています。磁石を塗膜から引き離すのに必要な力を測定することで、厚さを測定することができます。低価格の磁気プルオフゲージは、塗膜の下にあるボンドやその他の充填物を検出するのに役立つ粗い測定値を提供します。ディテーリングでの使用は限定的です。精度は通常±5%で、価格は350ドル程度です。製品の詳細はこちらでご覧いただけます。

電子式磁気ゲージは、ディテーリング業界ではより一般的なものです。定圧プローブを使用しているため、作業者の違いによる影響を受けず、安定した測定値を得ることができます。測定値は液晶ディスプレイに表示されます。基本的な操作だけでなく、測定結果の保存、測定結果の即時分析、プリンタやコンピュータへの出力など、さまざまな機能を備えたものもあります。精度は通常±1~3%で、価格は300~1,000ドル程度です。

PosiTector 6000 FN1 自動車のボンネットの塗装厚を測定している写真
PosiTector 6000 アルミフードの塗装厚を測定するFN

アルミニウムの渦電流の原理

アルミニウムなど他の金属上の塗膜の厚さは、渦電流法を用いて測定します。測定器のプローブを金属(導電性)の表面に近づけると、プローブ内のコイルが交番磁場を発生させ、金属の表面に渦電流を発生させます。この渦電流は、隣接する2つ目のコイルで感知される電磁界を生成する。

渦電流式(非鉄)膜厚計は、電子式磁気ゲージのような外観と動作です。また、定圧プローブを使用し、測定結果はLCDに表示され、保存された測定結果を印刷することも可能です。

写真 PosiTest DFT-ローテーションロック付きオートローテーション・ディスプレイ搭載のCコンボ
PosiTest DFT-鋼鉄フェンダーの塗装厚を測定する自動回転式ディスプレイ付きCコンボ

この業界では、渦電流の原理だけで動作する測定器は比較的珍しい。むしろ、磁気と渦電流の両方の原理を1つのユニットに組み込んだゲージが多く見られる。また、被測定物に応じて自動的に一方の動作原理から他方の動作原理に切り替えることで、測定作業を簡略化したものもあります。これらの「コンボ」ユニットは、通常400ドルから1,500ドルの間で販売されています。

プラスチックの超音波原理

プラスチックやグラスファイバーなど、金属以外の基材に塗られた塗膜の厚さを測定する場合、超音波法が用いられます。測定器のプローブには超音波トランスデューサがあり、塗膜にパルスを送ります。パルスは基材からトランスデューサに反射し、高周波の電気信号に変換され、塗膜の厚さを測定するために分析されます。状況によっては、多層膜システムの各層を測定することも可能です。価格は1,800ドルから4,000ドルの間です。この種の測定の詳細については、こちらをご覧ください。

これらの装置やその他のタイプの膜厚測定装置に関する詳細な説明は、こちらをご覧ください。

PosiTector 200 B1 超音波コーティング厚さ計によるプラスチックバンパーの測定写真
PosiTector 200 B1 樹脂製バンパーの塗装厚を測定する超音波膜厚計

自動車の塗装膜厚の測り方

磁気式・渦電流式塗料厚さ計

1.ゲージをオンにします。

2.プローブを測定する面の上に平らに置きます。安定した状態で保持します。有効な測定値が計算されると、ゲージはビープ音を発し、測定値が表示されます。

3.3. 測定と測定の間に、プローブを表面から少なくとも 2 インチ (5cm) 持ち上げます。プローブを表面で横に引きずらないようにします。

画像は、ケーブル式または一体型、磁気式または渦電流式膜厚計プローブの正しい持ち方を示しています。

ゲージの精度を確認するには、以下の簡単な手順に従ってください。

1.コーティングされていない部品を測定します。この簡単なゼロチェックにより、測定対象物にキャリブレーション調整が必要かどうかが判断できます。

2.次に、付属のプラスチックシムを素地の上に置き、それぞれを測定し、本器がこれらの既知の厚さを許容範囲内で測定できることを確認します。

3.より精度の高い膜厚規格もあり、価格は$95~$345です。

超音波式塗料厚測定器

超音波による膜厚測定は、表面に塗布されたカプラントの助けを借りて、プローブで超音波振動を塗膜に送り込むことで行われます。測定器には、一般的なグリコールゲルが1本付属しています。また、滑らかな水平面であれば、水滴をカプラントとして使用することもできます。

塗布した部品の表面にカプラントを滴下した後、プローブを表面に平らに置きます。押し下げると測定が開始されます。ビープ音が2回鳴るか、緑色のランプが点滅したらプローブを持ち上げると、最後の測定値がLCDに表示されます。プローブを表面に押し付けたままにしておくと、同じ場所で2回目の読み取りを行うことができます。測定が終わったら、プローブと測定面をティッシュや柔らかい布できれいに拭き取ります。

写真は、超音波膜厚計の正しい持ち方です。
超音波式
塗膜厚測定器を用いて測定します。
親指と人差し指(
)をスライドスリーブの低い位置に置きます。
測定するために押し下げます。

ゲージの精度を確認するには、以下の簡単な手順に従ってください。

1.ZERO メニューオプションを使用して、極端な温度とプローブの摩耗の両方の影響を補正するために、プローブを定期的にゼロにする必要があります。(注:ゼロ調整がコーティングされていない金属片を測定することによって行われる磁気ゲージや渦電流ゲージとは異なり、超音波ゲージのゼロ調整はプローブが空中に保持されている間に測定を行うことによって行われます)。

2.次に、付属のプラスチックシムを硬い滑らかな面に置き、それぞれを測定して、ゲージがこれらの既知の厚さを許容範囲内で測定できることを確認します。

3.より高精度な校正用標準器の価格は175ドルから345ドルです。

Q&A

塗料の厚みに対するミルとは何ですか?

ミル」と「ミクロン」は、塗料業界で使われている厚さの単位です。

英語では、milは1インチの1000分の1(すなわち1 / 1,000分の1または0.001インチまたは1.0mil)です。メッキ業界では、同義語として「thou」を使用しています。

メートル法では、1ミクロン(μm)は1ミリメートルの1000分の1(すなわち0.001ミリメートル)に相当します。

MilsからMicronへの換算:(Mils数)×25.4(すなわち、5mils=127micron)。ミクロンからミルへ変換する場合。(ミクロン数) / 25.4 (すなわち、254ミクロン = 10 mils).

膜厚計は何を測定するものですか?

磁気と渦電流

塗膜厚計は、プローブ先端と母材との距離(高さまたは隙間)を測定するだけです。その距離を構成する層を区別することはありません。厚みの計算には、すべての層(プライマー、下塗り、クリアコート)、再塗装材、充填材、汚れなどの厚みが含まれます。各層を塗布する前と後に測定しない限り、ユーザーは各層の厚さを推定する必要があります。

超音波

超音波ゲージは、超音波トランスデューサを使用して高周波の音波パルスを放射します。このパルスは、カップリングゲルを介して塗膜の中に伝わり、密度の異なる任意の表面で反射します。膜厚測定は、超音波信号がプローブから塗膜と基板の界面に伝搬し、戻ってくるまでの時間を測定することによって行われます。その時間を2で割って、塗膜の音速をかけると、塗膜の厚さがわかります。

超音波モデルは、磁気ゲージや渦電流ゲージのようにシステム全体の厚みを測定するものと、多層塗装システムの個々の層の厚みを測定するもののいずれかを用意しています。手頃な価格のモデルは、プラスチックなどの非金属材料の上で使用することのみを目的としています。

クリアコートとは何ですか?

クリアコートは、着色顔料を含まないポリエチレン塗料です。厚さは通常1.5~2.0ミル(35~50ミクロン)です。クリアコートは、自動車に塗布される最終的な相手先商標製品メーカーのコーティングで、カラーコートを過酷な環境から保護すると同時に、深みと耐久性、光沢のある外観を提供します。クリアコートは傷がつきやすく、ベースカラーに光沢や輝きがないため、一度損なわれると再塗装が必要になります。また、クリアコートはカラー塗膜を紫外線から保護します。

自動車メーカーは、サンディングやバフ研磨の前後に塗装の厚みを測定するよう指定しています。バフ研磨の工程でどれだけ塗装が剥がれたかを確認することは事実上不可能であるため、定期的に測定することが必要です。塗装厚計を使用することで、プロのディテイラーの信頼性を高めることができます。また、クリアコートが剥がれ、再塗装を余儀なくされた場合の保険にもなります。

自動車の塗装の厚さはどのくらいがいいのでしょうか?

残念ながら絶対的な目標値、つまり「正しい」厚みというものは存在しません。多くのメーカーが多くの車種を製造しており、塗料の配合や仕様も多種多様です。ルーフの塗装厚が3ミル(75ミクロン)しかない車もあれば、ロッカーパネルが17ミル(430ミクロン)あるSUV車もあるのです。製造中に欠陥が発見された場合、工場で再塗装される車種もあります。しかし、通常、工場出荷時の塗装は4~7ミル(100~180ミクロン)です。

重要なのは一貫性です。パネル全体の厚みを測定した場合、厚みのばらつきはわずかであるべきです。厚みが減少している部分は、懸念すべき点かもしれません。厚みが大きくなっている部分は、再加工の可能性があります。測定器が測定値を示さない場合は、厚さがゲージの限界を超えていることを意味し、フィラーの存在や修理の可能性を意味します。

これらの機器(膜厚計)は、他の名前で呼ばれているのでしょうか?

ほとんどの業界では塗膜厚計と呼んでいるが、自動車業界では、ペイントデプスゲージ、ペイントメーター、リフィニッシュゲージ、ドライフィルムシックネスゲージ(DFTゲージ)、ペイントシックネスゲージ(PTG)、ミルゲージ、バナナゲージ、スポットチェッカー、塗装ゲージなどの名称も使用されている。スペルはアメリカ式(gage)またはイギリス式(gauge)です。

ディスプレイのFとNは何を表しているのですか?

ほとんどの測定器は、測定に使用された動作原理を表示しています。「F "は鉄(例:鋼)を表し、表示された測定値を得るために磁気の原理が使用されたことを意味します。「N」または「NF」「NFe」は、非鉄金属(アルミニウム、銅など)を表し、表示された測定値を得るために渦電流の原理が使用されたことを意味します。

自動車業界では、他にどのようなところで塗膜厚計が使われているのでしょうか。

ディテーラーがバフ研磨によって減少するクリアコートの厚みをモニターするために、測定精度と分解能に優れたシンプルなゲージを必要としています。しかし、同じまたは類似の機器は、ボディショップ、ディーラー、塗装業者、鑑定士、検査官、オークションでのプロの車の買い手によって使用されています。

メーターの再校正は頻繁に行う必要がありますか?

キャリブレーション」という用語は、しばしば間違って使用されることがあります。完全な定義については、こちらをご覧ください。ほとんどの人は、この言葉を「正確にするために調整する」という意味で使っています。高品質のメーターは、定期的に自動的に校正を行い、通常、工場出荷時の設定が故意または過失で変更された場合にリセットする以外は、ユーザーからの入力はほとんど必要ありません。すべてのメーターは、コーティングされていない金属片を測定してゲージが「0」を読み取ることを確認したり、コーティングされていない金属の上に置いたときに付属のプラスチックシムを測定することによって、精度を定期的にチェックする必要があります。安価な測定器は「ドリフト」するので、毎日使用する前にチェックする必要があります。プローブチップは摩耗し、電子部品は動作公差が大きくなります。誤差が生じた場合は、取扱説明書に記載されているように、ユーザーによる1点または2点の校正調整が必要です。このような場合、使用者の責任において、1点または2点の校正を行う必要があります。

超音波ゲージの場合、金属の上も測定できるのでしょうか?

答えはイエスでもありノーでもあります。はい、この測定器は金属よりも良好な厚み結果を得ることができます。しかし、この測定器は金属製のゲージよりも高価で、多くのゲージよりも精度が低く、測定時にカプラント(ゲル)が必要です。そのため、一般的に「万能」な測定器としては推奨されていません。

注目のDeFelsko製品

PosiTest DFT - すべての金属基板に対応した経済的な膜厚計です。

PosiTector 6000 - すべての金属基板に対応する膜厚計

PosiTector 200 - 非金属基板用超音波膜厚計

PosiTest - 鉄鋼非磁性膜用磁気膜厚計

PosiPen - 磁気吸引式膜厚計

追加資料

自動車塗装検査-ペイントメーター

膜厚測定

超音波膜厚計の使用について

超音波式塗料厚み測定 - プラスチック基材

膜厚計のお手入れ方法

測定用語 - シックネスゲージ(膜厚計

校正用語-膜厚測定器

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