Schichtdickenmessung

Schichtdickenmessung

1. Definition

Die Schichtdickenmessung befasst sich mit der Bestimmung der Schichtdicke von Beschichtungen und Überzügen auf Oberflächen. Als Schichtdicke bezeichnet man allgemein die Dicke einer Beschichtung, z. B. Farbe oder Lack, die fest auf einem Grundmaterial aufgebracht ist. Bei dieser Beschichtung kann es sich um eine Einfachbeschichtung oder eine Mehrfachbeschichtung (Farbe auf Zink auf Stahl) handeln.

2. Grundsätzlich: Untergrund aus Metall

Wichtigste Voraussetzung: Es ist ein metallischer Untergrund vorhanden. Schichtdickenmessung über Keramik, Glas oder Kunststoff ist mit unseren Geräten nicht möglich.

2.1. „FE“-Metalle und „NFE“-Metalle

FE bedeutet „Ferromagnetisch“. FE-Metalle sind magnetisierbar: Stahl, Eisen, Cobalt, Nickel.
Nickel ist ein Sonderfall, denn Überzüge aus Chemisch Nickel enthalten Phosphor-Anteile und sind ab 11% P-Anteil nicht ferromagnetisch
NFE sind dann die „Nicht Ferromagnetischen“ Metalle, die elektrisch leitend sind. Zum Beispiel Aluminium, Kupfer, Zink oder Edelstahl.
Ein weiterer Sonderfall: Auch Edelstahl kann ferromagnetisch sein (im Fall einer ferritischen Legierung).

2.2. Beispiele für die Anwendung von Schichtdickenmessgeräten

2.2.1. Schichtdickenmessung von Lack

Qualitätssicherung im Lackierprozess
•    Einhaltung von Mindest-Lackdicke
•    Optimierung des Materialeinsatzes
KFZ-Sachverständige
•    ist der Lack original oder nach Unfall nachlackiert?

2.2.2. Schichtdickenmessung bei Galvanik und Eloxal

Qualitätssicherung bei Galvanischer Beschichtung
•    Verzinkung, Verchromung auf Stahl
•    Lackierte Verzinkung, Bestimmung beider Schichtdicken (Zink und Lack)
•    Kupferbeschichtete Stahl-Tiefdruckwalzen

Qualitätssicherung bei Eloxalbeschichtungen von Aluminium
Coming soon...

Qualitätssicherung bei Gummierungen von Metall
Coming soon...

3. Was sind die Voraussetzungen um die Schichtdicke messen zu können?

Die Schicht muss trocken und ausgehärtet sein.
Die Beschichtung darf nicht in die gleiche Gruppe (FE, NFE) fallen wie der Untergrund.
Stark magnetisches Basismaterial kann die Sonde so stören, dass sie intern beschädigt wird.
Dünne Schichten unter 3 µm sind nicht stabil messbar.
Das Basismaterial darf nicht dünner als 0,5 mm sein.
Bei kleinen Auflageflächen von weniger als Radius 2mm (FE) oder 6mm (NFE) kann die Sonde nicht aufgesetzt werden.
Bei einer gewölbten Basis unter einem Außenradius / konvex von 2mm (FE) oder 6mm (NFE) sowie unter einem Innenradius / konkav von 8mm (FE) oder 38mm (NFE) ist ebenfalls nicht aufsetzbar.

4. Mehrschichtaufbau

Bei Mehrschichtaufbauten sind zwei Schichten getrennt voneinander messbar, wenn a) der Untergrund ferromagnetisch, b) die erste Schicht über dem Untergrund metallisch-nicht-ferromagnetisch ist und c) die oberste Schicht nichtleitend ist, zum Beispiel Farbe oder Gummi.

5. Weitere Einschränkungen

5.1. Rauheit von Schichten

Bei rauer Schicht muss an mehreren Stellen gemessen werden, und das Ergebnis statistisch betrachtet werden (Minimum, Maximum, Mittelwert). MEGA-CHECK Master kann diese Aufgabe übernehmen. Sie bewegen die Sonde über die Oberfläche und ermitteln automatisch statistische Werte.

5.2. Schwer erreichbare Messpunkte

Die schwenkbaren Sonden von TOP-CHECK oder MEGA-CHECK erlauben im Winkel von bis zu 90° zu messen.

5.3 Messen in Rohren

Für Rohre oder schmale Öffnungen gibt es spezielle Sonden wie PF-1T, PF-2T oder PF-3T.
Das Rohr selbst darf nicht zu eng sein, die Messung wird in Engen Rohren durch Reflexion gestört.

5.4. Umgebungsbedingungen bei der Schichtdickenmessung

Nicht bei Temperaturen unter 0° C der Elektronik wegen
Nnicht bei Temperaturen über 50° C, die Sonde könnte dabei beschädigt werden
Unter Wasser nicht mit Wirbelstromverfahren messen, da Wasser selbst leitfähig ist

6. Technik-Exkurs: was ist Wirbelstrom, was ist Magnetinduktiv

Geräte von List-Magnetik bedienen zwei der gebräuchlichen zerstörungsfreien Techniken (non-destructive testing, NDT), das magnetinduktive Verfahren nach ISO 2178 und das Wirbelstromverfahren nach ISO 2360. Das magnetinduktive Verfahren wird eingesetzt, wenn der Untergrund selbst magnetisierbar ist (Stahl oder Eisen). Das Wirbelstromverfahren kommt zum Tragen, wenn der Untergrund zumindest elektrisch leitend ist (sonstige Metalle wie z.B. Aluminium).

7. Schichtdickenmessgerät kalibrieren

Die Geräte von List-Magnetik sind werkskalibriert und müssen nicht unbedingt beim Anwender kalibriert werden. Eine Ausnahme ist bei Messungen auf gekrümmten Flächen oder auf unterschiedlichen Grundwerkstoffen. Hier sollte gemäß der ISO 2178 eine Zweipunkt-Kalibrierung auf einem unbeschichteten gleichen Objekt durchgeführt werden.

8. Kalibrierung des Schichtdickenmessgerätes TOP-CHECK FE / FN