Misure e controlli · Spessore
Misura dello spessore: è il materiale a determinare il metodo
La misura dello spessore è tra i controlli più richiesti in produzione, ma sotto un concetto semplice si nasconde una grande varietà di casi. La domanda iniziale non è quanto sia spesso un oggetto, bensì di che materiale sia fatto e da quale lato vi si acceda: un substrato ferromagnetico apre alla misura di rivestimento a induzione magnetica, uno conduttore non magnetico alle correnti parassite, una parete accessibile da un solo lato agli ultrasuoni, un film sottile ai metodi ottici o meccanici. Ogni misura dello spessore richiede infine una taratura sul materiale reale.
La misura dello spessore è una delle grandezze più richieste nel controllo di qualità, ma dietro un concetto apparentemente semplice si nasconde una grande varietà di casi e di metodi. Misurare lo spessore di un rivestimento su acciaio, della parete di un tubo, di un foglio di carta o di una lastra di vetro sono problemi molto diversi, che richiedono principi fisici differenti. Il filo conduttore è uno solo: è il materiale, e non l’oggetto, a determinare quale metodo funziona. Capire questo è la chiave per orientarsi.
Questa pagina aiuta a orientarsi tra i casi della misura di spessore. Non entra nel dettaglio di ciascuno, trattato nelle pagine dedicate, ma spiega la logica che lega materiale e metodo e rimanda ai singoli approfondimenti. È il punto di partenza per chi deve capire come misurare uno spessore prima ancora di scegliere lo strumento.
Il materiale determina il metodo
La prima domanda da porsi non è “quanto è spesso”, ma “di cosa è fatto e a cosa si accede”. Un metallo magnetico permette la misura di rivestimento a induzione magnetica; un metallo conduttore non magnetico richiede le correnti indotte; un materiale accessibile da un solo lato si misura a ultrasuoni; un materiale trasparente apre la strada ai metodi ottici; un materiale comprimibile impone la misura a forza controllata. Ogni caso ha il suo principio, e usare quello sbagliato porta a misure impossibili o inaffidabili. La misura dello spessore è quindi, prima di tutto, un problema di riconoscere il caso.
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La mappa dei casi
Dieci casi tipici coprono la maggior parte delle esigenze di misura di spessore. La tabella li raggruppa per metodo prevalente; le schede che seguono rimandano a ciascun approfondimento.
| Caso | Metodo prevalente |
|---|---|
| Rivestimenti su metallo | Induzione magnetica / correnti indotte |
| Vernici su non metalli | Pettine e ultrasuoni |
| Parete di metalli | Ultrasuoni |
| Plastiche e compositi | Ultrasuoni e contatto |
| Film, fogli e lamine | Contatto e senza contatto |
| Carta, cartone e tessili | Contatto a forza normalizzata |
| Gomma, pelle e non tessuti | Contatto a forza e tempo |
| Vetro e trasparenti | Metodi ottici |
| Spessore residuo | Ultrasuoni e mappatura |
| Profilo e rugosità | Stilo e ottica |
Rivestimenti e strati
Spessore di rivestimenti su metallo
Perché conta lo spessore di un rivestimento su metallo, i metodi non distruttivi a induzione magnetica e a correnti indotte, come tararli e come scegliere.
Rivestimenti e strati
Spessore di vernici su legno, plastica e calcestruzzo
Perché i substrati non metallici cambiano il metodo: le tecniche a pettine e a ultrasuoni per vernici e rivestimenti su legno, plastica e calcestruzzo.
Materiale massivo
Spessore di parete di metalli
Come si controlla lo spessore di tubi e serbatoi da un solo lato con gli ultrasuoni, senza tagliare, e come si esegue la taratura.
Materiale massivo
Spessore di materie plastiche e compositi
Perché questi materiali sono difficili: metodi a ultrasuoni e meccanici, e come si gestiscono le disomogeneità.
Sottili e superficie
Spessore di film, fogli e lamine
Metodi a contatto e senza contatto, controllo in linea e off-line, e come si gestiscono materiali sottili e comprimibili.
Sottili e superficie
Spessore di carta, cartone e tessili
La forza di contatto normalizzata, il legame con la grammatura e come ottenere misure ripetibili su materiali comprimibili.
Sottili e superficie
Spessore di gomma, pelle e non tessuti
Materiali elastici e comprimibili: forza e tempo normalizzati, recupero elastico e come ottenere misure valide.
Materiale massivo
Spessore di vetro e materiali trasparenti
Perché la trasparenza richiede metodi ottici, lo spessore di lastre e vetrocamera e i criteri di scelta.
Materiale massivo
Spessore residuo e valutazione della corrosione
Come si misura la parete rimasta, si stima la velocità di corrosione e si prevede la vita residua di tubi e serbatoi.
Sottili e superficie
Profilo superficiale e rugosità
Che cosa misurano i parametri Ra e Rz, il principio a stilo, la lunghezza di cut-off e come ottenere misure di rugosità confrontabili.
I fili comuni: contatto, taratura, riferibilità
Nonostante la varietà, alcuni principi attraversano tutti i casi. Il primo è la distinzione tra misura a contatto e senza contatto: la prima è semplice e diretta ma può comprimere o segnare il materiale, la seconda è più delicata da tarare ma preserva il pezzo. Il secondo è la taratura sul materiale reale: quasi tutti i metodi indiretti, dagli ultrasuoni ai metodi elettromagnetici e ottici, dipendono da una proprietà del materiale, velocità del suono, permeabilità o indice di rifrazione, che va calibrata sul pezzo reale, pena errori sistematici. Il terzo è la riferibilità: ogni misura vale quanto i campioni di spessore noto con cui è verificata.
La misura come statistica
Un ultimo filo comune: lo spessore non è quasi mai uniforme. Che si tratti di un rivestimento, di una parete corrosa o di un foglio, il valore utile nasce da più letture, da cui si ricavano media, minimo e variabilità. Un piano di campionamento ben fatto conta spesso più dello strumento stesso.
Dalla misura allo strumento
Individuato il caso e il metodo, la scelta si sposta sullo strumento. Lo spessore è una delle grandezze del ramo Misure e controlli, l’enciclopedia tecnica che collega ogni grandezza agli strumenti che la misurano. Per la strumentazione, il riferimento è il Catalogo prodotti.
La maggior parte delle misure di spessore fa capo alla famiglia della metrologia dimensionale, con gli spessimetri meccanici a comparatore, i rugosimetri e profilometri e i campioni di riferimento per la taratura. Le misure di spessore senza contatto in linea si collegano invece ai sensori laser di distanza e posizione. Se non hai ancora inquadrato il tuo caso, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.
Gli spessimetri a comparatore
Fra i casi raccolti in questa pagina, quelli che si risolvono con la misura meccanica a contatto — film, fogli, carta, cartone, tessili, gomma, pelle e nontessuti — fanno capo agli spessimetri a forcella Käfer. La gamma si legge su tre assi. Il primo è la risoluzione: le serie K leggono 0,1 mm, le serie J 0,01 mm, le serie F 0,001 mm. Il secondo è la profondità di gola, che stabilisce quanto lontano dal bordo del pezzo si può misurare, da 15 a 600 mm. Il terzo è la lettura, analogica a quadrante oppure digitale con uscita dati. A parte stanno i modelli con contatti e forza previsti da una norma di prodotto. I dati completi — campo, errore massimo, forza di contatto, diametro dei contatti — sono nelle schede.
Analogico · 0,1 mm
Käfer serie K 50
Spessimetri a forcella con lettura 0,1 mm e profondità di gola 50 mm. Campo di misura da 10 a 50 mm secondo la versione, con o senza dispositivo di sollevamento.
Analogico · 0,01 mm
Käfer serie J 50
Lettura 0,01 mm, gola 50 mm, campo 10 o 30 mm, con o senza dispositivo di sollevamento. Norma di accuratezza DIN 878, come dichiarato dal costruttore.
Analogico · 0,001 mm
Käfer F 50
Spessimetro analogico di precisione: lettura 0,001 mm, campo 5 mm, gola 50 mm, dispositivo di sollevamento di serie e forza di contatto dichiarata 1,7 N ±20 %.
Digitale · 0,01 mm
Käfer serie JD /25
JD 50/25, JD 100/25 e JD 200/25: risoluzione 0,01 mm su un campo di 25 mm, telaio ad altezza maggiorata e dispositivo di sollevamento. Per carta, fogli, pelli e pannelli.
Digitale · 0,001 mm
Käfer FD 50 e FD 50 TOP
Risoluzione 0,001 mm, campo 12,5 mm, gola 50 mm ed errore massimo dichiarato 5 µm, quattro volte più stretto del corrispondente modello JD. Per spessori piccoli con tolleranze strette.
Contatti normati
Käfer 9073-2
Misura dello spessore del velo secondo DIN EN ISO 9073/2, parte 5.1, come dichiarato dal costruttore: lettura 0,01 mm, campo 28 mm, gola 200 mm, contatti piani da 108 e 56,5 mm di diametro.
Queste sei sono una selezione: la gamma completa, con le gole profonde fino a 600 mm, i modelli tascabili e le versioni per film sottili, sta nella pagina di categoria Spessimetri meccanici a comparatore. La taratura di questi strumenti si verifica con i blocchetti pianparalleli e campioni di riferimento; entrambe le categorie fanno parte della famiglia Metrologia dimensionale.
Domande frequenti
Perché è il materiale, e l’accesso al pezzo, a determinare quale principio fisico funziona. Un metallo magnetico consente l’induzione magnetica, un conduttore non magnetico le correnti indotte, un pezzo accessibile da un lato gli ultrasuoni, un materiale trasparente i metodi ottici, uno comprimibile la misura a forza controllata. Riconoscere il caso è il primo passo.
Tre principi. La distinzione tra misura a contatto e senza contatto; la taratura sul materiale reale, perché i metodi indiretti dipendono da una proprietà del materiale come velocità del suono, permeabilità o indice di rifrazione; e la riferibilità a campioni di spessore noto. A questi si aggiunge la natura statistica della misura, che richiede più letture.
Prima si inquadra il caso e il metodo adatto al materiale, poi si sceglie lo strumento nel catalogo. La maggior parte delle misure di spessore fa capo alla metrologia dimensionale, con spessimetri, rugosimetri e campioni di riferimento; le misure senza contatto in linea ai sensori laser di distanza. Dove il caso è particolare, si può chiedere un’indicazione mirata.
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