Kontaktlos zur optimalen Schichtdicke

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Die Zinklamellensysteme von DÖRKEN sind eine mögliche Lösung zum Schutz vor Korrosion. Das System besteht für gewöhnlich aus einer Grundschicht (Basecoat) und einer Deckschicht (Topcoat). Der Basecoat ist dabei vorrangig für den Korrosionsschutz verantwortlich, der Topcoat fügt der Beschichtung multifunktionale Eigenschaften (z. B. Beständigkeiten oder Farbgebung) hinzu.

Das System zeichnet sich außerdem durch die geringe Schichtdicke aus. Die Schichtdicke einer Korrosionsschutzbeschichtung stellt ein zentrales Qualitätsmerkmal dar, da sie sämtliche funktionale Eigenschaften und eventuelle Passmaße von Bauteilen beeinflusst. Die Schichtdicken werden grundsätzlich entsprechend dem gewählten Überzugssystem und der geforderten Schutzwirkung festgelegt.

Unterschiedliche Applikationsverfahren können verwendet werden, um diese Trockenschichten zu erzeugen. Auf die geeignete Viskosität eingestellt wird das Material über eine Verdünnung. Die definierte Nassschichtdicke wird anschließend zum Beispiel im Spritz- oder Tauch-Schleuder-Verfahren appliziert. Durch einen Trocknungs- bzw. Einbrennprozess in definierten Zeiten werden letztlich die entsprechenden Trockenschichten erzielt.

Wichtig für die Sicherstellung des Korrosionsschutzes ist es, dass die Schichtdicke begleitend zum Beschichtungsprozess gemessen wird. Zuverlässig, reproduzierbar, einfach, schnell und zerstörungsfrei – so sollte eine Schichtdeckenmessung im Idealfall aussehen. Darüber hinaus muss ein solches Verfahren auch auf stark gekrümmten Oberflächen von z. B. Schrauben oder Federn und nahe an Kanten oder in Ecken einsetzbar sein.

Die weit verbreitete kontaktierende Messung mit dem magnetinduktiven Verfahren stößt aus unterschiedlichen Gründen an ihre Grenzen. Als Alternative wurde ein Messverfahren basierend auf Advanced Thermal Optics entwickelt. Eine computergesteuerte Lichtquelle erwärmt dabei eine Oberfläche kurzzeitig. Der folgende dynamische Temperaturverlauf wird mit Hochgeschwindigkeits-Infrarot-Sensoren berührungslos aufgezeichnet. Speziell entwickelte Algorithmen rechnen diesen Verlauf dann in die Schichtdicke um. Mit einer Kalibration für die verschiedenen Beschichtungsstoffe können Beschichter so direkt im Anschluss an die Applikation noch auf der nassen Schicht die Schichtdicke messen. Mit dieser berührungslosen Messtechnik wird die notwendige Genauigkeit und Wiederholbarkeit erreicht, um eine Prozesssteuerung möglich zu machen oder bauteilspezifische Prozessoptimierungen durchführen zu können.

Diese Messsysteme werden zur vollautomatisierten Schichtdickenmessung direkt in der Serienproduktion eingesetzt – u. a. auch für die Messung von Zinklamellensystemen.

Diese Technologie bietet das Unternehmen coatmaster an – auch in Form eines Handgeräts. Mit dieser mobilen Lösung lassen sich ebenfalls getrocknete sowie nasse Schichten berührungslos messen. Sie ermöglicht die Kontrolle sowohl des Base- als auch des Topcoats. Das Messgerät wird einmal für jeden Beschichtungsstoff kalibriert. Dies geschieht dadurch, dass seine Messsignale mit Hilfe einer Schliffuntersuchung der erzeugten Schicht abgeglichen werden. Mit der dann produktspezifisch abgespeicherten Applikation kann prozesssicher in circa einer Sekunde die Schichtdicke im definierten Messpunkt am Bauteil bestimmt werden. Bei der Kalibrierung einer nassen Schicht zeigt das Messgerät bereits die Schichtdicke an, die sich nach dem Einbrennen einstellt.

Dank der Möglichkeit zur Schichtdickenmessung auf noch nassen Bauteilen kann eine Prozessabweichung frühzeitig erkannt und korrigiert werden, bevor die Teile getrocknet bzw. eingebrannt werden. Außerdem ermöglicht die genaue und reproduzierbare Messung der getrockneten Schichten eine aussagekräftige Qualitätssicherung, die auch auf Teilen mit komplexerer Geometrie oder Teilen aus Edelstahl möglich ist.

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Autor(en): Dörken