nach oben
Meine Merkliste
Ihre Merklisteneinträge speichern
Wenn Sie weitere Inhalte zu Ihrer Merkliste hinzufügen möchten, melden Sie sich bitte an. Wenn Sie noch kein Benutzerkonto haben, registrieren Sie sich bitte im Hanser Kundencenter.

» Sie haben schon ein Benutzerkonto? Melden Sie sich bitte hier an.
» Noch kein Benutzerkonto? Registrieren Sie sich bitte hier.
Ihre Merklisten
Wenn Sie Ihre Merklisten bei Ihrem nächsten Besuch wieder verwenden möchten, melden Sie sich bitte an oder registrieren Sie sich im Hanser Kundencenter.
» Sie haben schon ein Benutzerkonto? Melden Sie sich bitte hier an.
» Noch kein Benutzerkonto? Registrieren Sie sich bitte hier.

« Zurück

Ihre Vorteile im Überblick

  • Ein Login für alle Hanser Fachportale
  • Individuelle Startseite und damit schneller Zugriff auf bevorzugte Inhalte
  • Exklusiver Zugriff auf ausgewählte Inhalte
  • Persönliche Merklisten über alle Hanser Fachportale
  • Zentrale Verwaltung Ihrer persönlichen Daten und Newsletter-Abonnements

Jetzt registrieren
Merken Gemerkt
26.04.2010

Magnetinduktives Messverfahren

Für Lack auf verzinktem Stahlblech

Magnetinduktives Messverfahren

Magnetinduktives Messverfahren

Im Karosseriebau hat sich der Einsatz von dünnen, feuerverzinkten oder galvanisch verzinkten Stahlblechen weitestgehend durchgesetzt. Die Lackschichten werden in mehreren Schritten aufgetragen, beginnend mit der für den Korrosionsschutz wichtigen KTL-Beschichtung (kathodische Tauchlackierung). Bei der Qualitätskontrolle interessiert nur die Dicke der organischen Beschichtung. Die Dicke der Lackschicht könnte mit einem einfachen magnetinduktiven Messverfahren (DIN EN ISO 2178) ermittelt werden, wenn die Zinkschichtdicke konstant wäre. Man müsste vom gemessenen Wert lediglich einen konstanten Wert abziehen. Diese Konstanz ist auf dem unbearbeiteten, das heißt unverformten Blech noch gegeben. Beim Umformprozess kann es jedoch im Bereich starker Biegeradien zu einem Fließen und Abschaben der Zinkschicht kommen. Untersuchungen zeigten, dass sich dadurch eine Streuung der Zinkdicke von 3 bis 10 µm ergeben kann, in Extremfällen fehlt die Zinkschicht ganz. Ähnliches tritt auch bei einer Nachbearbeitung auf, wenn fehlerhafte Stellen abgeschliffen und überlackiert werden. Auch schwankt bei Blechen unterschiedlicher Hersteller oder verschiedener Chargen die Zinkschichtdicke.

Misst man mit der magnetinduktiven Methode, weist das Ergebnis eine scheinbar zu geringe Lackdicke auf.

Dies ist besonders problematisch bei der Messung der KTL-Schicht, da deren Dicke nur circa 20 µm beträgt. Dann ist ein Fehler in der Schichtdickenmessung von bis zu 6 µm, bedingt durch eine reduzierte Zinkschicht, nicht akzeptabel. Gefordert ist also ein Messverfahren, das metallische und organische Schichten unabhängig voneinander erfasst. Duplexsysteme sind eine Kombination aus metallischer und organischer Schicht. Sollen diese getrennt voneinander in einem Messvorgang erfasst werden, scheiden das Röntgenfluoreszenzverfahren und das coulometrische Messverfahren zur Messung von Mehrfachschichten aus. Beide Verfahren können nicht bei organischen Schichten eingesetzt werden. Eine zerstörungsfreie und einfach zu handhabende Methode bietet die Kombination aus magnetinduktiver Methode und dem phasensensitiven Wirbelstrommessverfahren (DIN EN ISO 21968). Realisiert hat dies Helmut Fischer, Sindelfingen, in dem Messgerät Phascope PMP10 Duplex.

Mit dem phasensensitiven Wirbelstromverfahren kann eine metallische Schicht auf magnetisierbarem Untergrund sicher gemessen werden, wenn die metallische Schicht eine genügend hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Daher ist das Verfahren nur bei reinen Zinkschichten anwendbar. Es funktioniert nicht bei Zink-Legierungsschichten, da hier die Leitfähigkeit für eine ausreichende Wirbelstromausbildung zu klein (< 1 MS/m) ist. Bei geeigneter Messgeräteausführung lassen sich mit der phasensensitiven Messmethode Zinkschichten auch unter einer organischen Schicht korrekt messen. Das von der Sonde kommende Signal wird als Vektor mit variablem Betrag und Phasenwinkel betrachtet. Bei einem Duplexschichtsystem hat eine Änderung der Zinkschichtdicke eine Änderung von Betrag und Phasenwinkel des Vektors zur Folge, während eine Änderung der Lackschichtdicke nur den Betrag beeinflusst. Mit einer Messgeräteelektronik, die sowohl nach Betrag als auch nach Phasenwinkel auswertet, kann die Dicke der Zinkschicht unabhängig von der darüberliegenden Lackschicht gemessen werden.

Bei der Duplexmessung handelt es sich mathematisch gesehen um ein Gleichungssystem mit zwei Unbekannten. Zur Lösung sind folglich zwei voneinander unabhängige Gleichungen nötig. Die erste stellt die Phasenmethode dar, die zweite wird durch das magnetinduktive Messverfahren realisiert. Mit dieser Methode wird die Gesamtdicke des Duplexsystems ermittelt (also Lack + Zink). Zieht man von diesem Wert die mit der phasensensitiven Messmethode gemessene Zinkschichtdicke ab, ergibt sich daraus der korrekte Wert der Lackschichtdicke. Bei den zu messenden Teilen handelt es sich meist um große Objekte, die direkt nach der Lackbeschichtung gemessen werden müssen. Dafür ist ein tragbares Messgerät erforderlich. Das Phascope PMP10 Duplex erlaubt die Messung nach der magnetinduktiven, der Wirbelstrom- und der phasensensitiven Wirbelstrommethode. Ohne Bedienereinfluss erkennt die Sonde selbstständig, ob es sich um ein Duplexsystem oder um einen einfachen Schichtaufbau Lack auf Stahl oder Lack auf Aluminium handelt.

Die elektrische Leitfähigkeit der Aluminiumlegierung des Grundwerkstoffs hat dabei keinen Einfluss auf das Messergebnis, da das klassische Wirbelstromverfahren mit Leitfähigkeitskompensierung arbeitet. Das Gerät wählt nach dem Aufsetzen der Sonde automatisch die passende Messmethode: Duplexmethode für Lack auf Zink oder Stahl, magnetinduktiv für Lack auf Stahl, Wirbelstrom für Lack auf Aluminium. Die Lackdicke wird unabhängig von der Zinkdicke gemessen. Die Wiederholpräzision der Zinkschichtdickenmessung beträgt nur einige 10 nm, die der Lackmessung weniger als 0,5 µm. Alle Messwerte werden in einer Applikation gespeichert und lassen sich gemeinsam auswerten.

Unternehmensinformation

Helmut Fischer GmbH Inst. Elektronik + Meßtechnik

Industriestr. 21
DE 71069 Sindelfingen
Tel.: 07031 303-0
Fax: 07031 303-79

Diese Beiträge könnten Sie auch interessieren
Newsletter

Sie wollen immer top-aktuell informiert sein? Dann abonnieren Sie jetzt den kostenlosen Newsletter!

Hier kostenlos anmelden

Beispiel-Newsletter ansehen