Normen für die Beschichtungsdicke

Zertifizierte Schichtdickennormale werden zur Überprüfung der Genauigkeit und der Funktionsweise von Schichtdickenmessgeräten verwendet und sind ein wichtiger Bestandteil bei der Erfüllung der Anforderungen der ISO/QS-9000 und der internen Qualitätskontrolle. In Verträgen wird häufig festgelegt, dass Schichtdickenmessungen mit Messgeräten durchgeführt werden, deren Messgenauigkeit auf ein nationales Metrologieinstitut wie NIST oder PTB rückführbar ist.

Normale werden in der Regel als Zubehör zu den DeFelsko Schichtdickenmessgeräten gekauft. Viele Kunden halten es für praktischer, die Genauigkeit ihrer eigenen Messgeräte intern zu überprüfen, als den Kalibrierdienst von DeFelsko in Anspruch zu nehmen. Dies gilt insbesondere dann, wenn viele Messgeräte im Einsatz sind und/oder wenn die Genauigkeit häufig überprüft werden muss.

DeFelsko bietet 5 Arten von Schichtdickenstandards an:

• zertifizierte beschichtete Metallplatten
• zertifizierte Polystyrolblöcke
• zertifizierte Kunststoffunterlegscheiben
• nicht zertifizierte Kunststoffunterlegscheiben
• Nullplatten

Zertifizierte beschichtete Metallplatten sind die beste Lösung für die Überprüfung der Kalibrierung, der Genauigkeit und der Funktionsweise der meisten magnetischen, Wirbelstrom- oder Ultraschall-Schichtdickenmessgeräte, einschließlich magnetischer Abzugsprüfgeräte, sowie vieler Wettbewerbsmodelle. Sie erfüllen sowohl die Anforderungen der ISO als auch der internen Qualitätskontrolle. Mit ±0,43 µm sind zertifizierte beschichtete Metallplatten unsere genaueste Lösung. Eine dauerhafte Epoxidbeschichtung über 1018 Stahl oder 6061-T6 Aluminium und ein Schutzbindemittel gewährleisten eine lange Lebensdauer.

Zertifizierte Polystyrolblöcke sind zur Verwendung mit Messgeräten geeignet, die über 1500 µm (60 mils) mit einer Genauigkeit von ±(2,5 µm + 0,05% der Dicke) [±(0,1 mil + 0,05% der Dicke)] messen.

Zertifizierte Kunststoffunterlegplatten (Folien) bieten eine wirtschaftliche Alternative mit einer reduzierten Genauigkeit von ±2 µm (±0,08 mil). Ein Schichtdickenmessgerät misst die Dicke der Zwischenlagen, wenn sie über eine glatte Metalloberfläche (Nullplatte) gelegt werden. Alternativ können sie auch über das unbeschichtete Substrat des Kunden gelegt werden. Sie sind nicht für die Verwendung mit magnetischen Abziehlehren geeignet. 

Nicht zertifizierte Kunststoffunterlegscheiben (Folien) ermöglichen eine schnelle Funktionsprüfung des Geräts und erlauben dem Benutzer, Übungsmessungen durchzuführen, wenn sie über Metall gelegt werden. Ein Satz ist im Lieferumfang der meisten elektronischen DeFelsko Schichtdickenmessgeräte enthalten. Sie sind nicht für die Verwendung mit magnetischen Abziehlehren geeignet. 

Nullplättchen sind unbeschichtete Stahl- oder Aluminiumscheiben. Bei den meisten beschichteten Metallsätzen ist eine Nullplatte im Lieferumfang enthalten. Die erste Messung des Messgeräts erfolgt auf einer Nullplatte, um zu überprüfen, ob das Messgerät den Nullpunkt korrekt misst. Elektronische Messgeräte können in der Regel auf "0" eingestellt werden, falls erforderlich. Eine Nullplatte ist auch eine praktische Unterlage, auf die eine Kunststoffunterlage oder ein Polystyrolblock für die Messung gelegt werden kann.

Standards sollten ersetzt werden, wenn sie sichtbar abgenutzt oder verkratzt sind.

Ihre elektronischen PosiTector- und PosiTest -Messgeräte werden mit NICHT ZERTIFIZIERTEN KUNSTSTOFFPLATTEN geliefert, die als schnelle Referenz im Feld oder auf dem Boden dienen. Diese nicht zertifizierten Kunststoffunterlegscheiben sind jedoch aus den folgenden Gründen nicht ideal für die Überprüfung der Messgenauigkeit:

• sie sind nicht zertifiziert oder durch eine nationale Stelle rückverfolgbar.
• Ihre Genauigkeit ist weit geringer als die der meisten geprüften Messgeräte.
• Sie können nicht mit mechanischen Lehren vom Typ 1 verwendet werden, wie z.B. unsere PosiTest FM oder PosiPen.
• ihre Dicke kann aufgrund des Drucks der Sondenspitze uneinheitlich sein
• sie können aufgrund von Umgebungsbedingungen, wie z. B. der Temperatur, verzerrt werden

Wir legen unseren elektronischen Lehren nicht-zertifizierte Unterlegscheiben bei, um eine schnelle Überprüfung der Lehrenfunktion zu ermöglichen und dem Benutzer die Möglichkeit zu geben, Übungsmessungen durchzuführen, wenn er sie auf Metall legt.

Ja, unsere Standards können auch mit vielen konkurrierenden Messgeräten verwendet werden, vorausgesetzt, sie arbeiten nach dem Magnet-, Wirbelstrom- oder Ultraschallprinzip.

Zertifizierte Standards werden verwendet, um die Genauigkeit und den Betrieb eines Schichtdickenmessgeräts zu überprüfen. Wählen Sie das Standard , das dem Messbereich Ihres Messgeräts am ehesten entspricht. Siehe unsere Bestelltabelle für Hilfe.

In den meisten Fällen ist es wirtschaftlicher, die Normen gegen einen neuen Satz einzutauschen. Die Inzahlungnahme reduziert den Preis für neue Normen um 20 %.

Verwendung mit zertifizierten beschichteten Metallnormalen
Beschichtete Metallnormale für Magnet- und Wirbelstrommessgeräte enthalten normalerweise eine unbeschichtete Nullplatte. Die erste Messung des Messgeräts wird auf der Nullplatte vorgenommen, um zu überprüfen, ob das Messgerät den Nullpunkt korrekt misst. Ist dies nicht der Fall, können elektronische Messgeräte in der Regel auf der Nullplatte auf "0" eingestellt werden. Nach dieser Einstellung sollte das Messgerät innerhalb der Toleranz auf den beschichteten Standards messen.

Verwendung mit zertifizierten und nicht zertifizierten Kunststoffunterlegplatten und Polystyrolblöcken
Eine Nullplatte bietet eine bequeme Unterlage, auf die Kunststoffunterlegplatten und Polystyrolblöcke zu Prüfzwecken gelegt werden können. Überprüfen Sie den Nullpunkt, stellen Sie ihn ggf. auf "0" ein, legen Sie dann die Unterlegscheibe/den Block auf die Nullplatte und messen Sie.

Ersatz als Unterlage für Materialien ohne Substrat
Nullplatten können verwendet werden, um ein Substrat zu liefern, wenn keins vorhanden ist. Große Materialbögen wie Papier, Kunststoff, Gewebe und Gummi können mit einem Schichtdickenmessgerät gemessen werden, indem das Material auf die Nullplatte gelegt wird. Dies ist nützlich, wenn das zu messende Objekt zu groß ist, um es mit einem Mikrometer oder einem anderen Gerät zu erreichen. In der Siebdruckindustrie werden zum Beispiel Nullplatten verwendet, um die Dicke des zu bedruckenden "Substrats" zu messen.

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Shims, manchmal auch als Folien bezeichnet, sind kleine, farbige Kunststoffstreifen mit einer Dicke zwischen ~25 µm (1 mil) und ~1,5 mm (60 mils). Sie sind 3 x 8 cm (1 x 3 Zoll) groß. Unterlegscheiben werden üblicherweise verwendet, um eine Beschichtung zu simulieren.

Bei elektronischen Magnet- und Wirbelstrommessgeräten werden sie auf ein unbeschichtetes Stück Eisen- oder Nichteisenmetall gelegt und dann mit dem Messgerät gemessen. Unterlegplatten können einzeln oder gestapelt verwendet werden, um zusätzliche Dicken zu erzeugen. 

Ultraschall-Schichtdickenmessgeräte können jeweils nur die Dicke einer Unterlage messen. Die Unterlegscheibe muss auf einem flachen, starren Gegenstand, wie z. B. einer Glasscheibe, angebracht werden. Das Trägermaterial muss nicht dasselbe Material sein wie das zu prüfende Material.

Obwohl sie aus dem gleichen Material hergestellt und auf die gleichen Abmessungen zugeschnitten sind, unterscheiden sie sich in Bezug auf Genauigkeit, Verpackung und Zweck. Beide sind nicht für die Verwendung mit magnetischen Abziehlehren geeignet.

Zertifizierte Kunststoffzwischenlagen (Folien) bieten eine wirtschaftliche Alternative zu beschichteten Metallplattennormalen mit einer geringeren Genauigkeit von ±2 µm (±0,08 mil). Die Leistung des Messgeräts kann bequem vor Ort oder im Labor regelmäßig überprüft werden, wie dies in einigen internationalen Prüfverfahren gefordert wird. Die Unterlegscheiben werden über eine glatte Metalloberfläche (Nullplatte) gelegt und eine Messung durchgeführt. Diese flachen Polyesterstreifen können zur Einstellung (Optimierung) eines Schichtdickenmessgeräts im vorgesehenen Einsatzbereich direkt über dem unbeschichteten Substrat des Kunden verwendet werden.

Zertifizierte Kunststoffplättchen werden einzeln oder als kompletter Satz von acht Stück verkauft. Jede zertifizierte Ausgleichsscheibe ist einzeln serialisiert und mit der gemessenen Dicke (mils und microns) gekennzeichnet, die mit einem auf NIST rückführbaren Messgerät ermittelt wurde. Sie sind in einem eigenen Plastikschutzbeutel verpackt. Ein Kalibrierungszertifikat, das die Rückverfolgbarkeit auf NIST belegt, liegt jeder Unterlegscheibe oder jedem Satz Unterlegscheiben bei. Die beschrifteten Dicken sind mit einer Genauigkeit von ±2 µm (±0,08 mils) angegeben. Sie sind zur Verwendung mit elektronischen magnetischen, Wirbelstrom- und Ultraschall-Schichtdickenmessgeräten geeignet.

Nicht zertifizierte Kunststoffunterlegscheiben (Folien) dienen zur schnellen Überprüfung der Funktion des Messgeräts, wenn sie über Metall gelegt werden, und sie ermöglichen dem Benutzer, Übungsmessungen durchzuführen.

Nicht zertifizierte Unterlegscheiben werden als Satz von fünf Stück in einem Kartonumschlag verkauft. Die auf ihnen angegebenen Dicken haben eine Genauigkeit von ±5 bis 20 %. Ein Satz ist im Lieferumfang der meisten elektronischen Schichtdickenmessgeräte von DeFelsko enthalten. Sie sind zur Verwendung mit elektronischen magnetischen, Wirbelstrom- und Ultraschall-Schichtdickenmessgeräten geeignet.

• Schutz der Sonde: Unterlegscheiben können über raue oder heiße Oberflächen gelegt werden, um die Sonde vor physischen Schäden zu schützen. Die Dicke der Beschichtung wird ermittelt, indem die Dicke der Unterlegscheibe von der Gesamtmessung der Unterlegscheibe und der Beschichtung abgezogen wird.
• Kraftverteilung: Unterlegscheiben können über weiche/klebrige Beschichtungen gelegt werden, um zu verhindern, dass die Messsonde auf den Beschichtungsfilm drückt. Die Beschichtungsdicke wird wiederum durch Subtraktion der Beilagendicke von der Gesamtmessung der Beilage und der Beschichtung ermittelt.
• Einstellung der Kalibrierung mit rauer Oberfläche: Da die Genauigkeit von Messgeräten anhand von Normalen mit glatter Oberfläche (oder einer glatten Nullplatte) überprüft wird, kann ein Ausgleichswert erforderlich sein, wenn das zu beschichtende Substrat von Standard abweicht oder durch den Herstellungsprozess (z. B. bei Gussstücken) oder durch Strahlen aufgeraut ist. Dieser Wert wird als Base Metal Reading oder BMR bezeichnet. Der BMR ist die Auswirkung des Substrats (z. B. des Oberflächenprofils) auf ein Schichtdickenmessgerät. Der Benutzer erhält mehrere Messwerte auf dem vorbereiteten, unbeschichteten Substrat. Das arithmetische Mittel dieser Werte ergibt den Basismetallwert. Der BMR wird von den Schichtdickenwerten abgezogen, um die Dicke der Schicht(en) über dem Oberflächenprofil zu ermitteln.
• Ein-Punkt-Kalibrierungseinstellung: Bei einer Ein-Punkt-Justierung wird die Kalibrierkurve des Messgeräts an einem Punkt fixiert, nachdem mehrere Messungen an einer einzelnen Schichtdicke Standard, einer Unterlage oder einer Referenzprobe vorgenommen wurden. Die einfachste Form einer Ein-Punkt-Justierung ist die Justierung auf Null an einer unbeschichteten Probe des Prüfmusters (siehe oben: Justierung der groben Oberfläche). Wenn der Benutzer eine Ein-Punkt-Justierung auf eine bekannte Dicke durchführen möchte, sollte eine Referenzprobe oder eine Unterlage, die den Zielbereich der Verwendung des Messgeräts repräsentiert, ausgewählt und eine Messung durchgeführt werden. Wenn der vom Messgerät angezeigte Wert innerhalb der kombinierten Genauigkeit der Unterlage und der angegebenen Messgenauigkeit liegt, ist keine Justierung erforderlich. Liegt der vom Messgerät angezeigte Wert außerhalb der kombinierten Genauigkeit von Unterlegscheibe und angegebener Messgenauigkeit, sollte der Benutzer die Anweisungen des Messgeräts für eine ordnungsgemäße Justierung sorgfältig befolgen.
• Zweipunkt-Kalibrierungsabgleich: Eine Zweipunktjustierung fixiert die Kalibrierkurve des Geräts bei zwei bekannten Dicken. Es können beschichtete Referenzproben oder Unterlegscheiben verwendet werden, die über das unbeschichtete Substrat oder über eine unbeschichtete Referenzprobe gelegt werden. Die beiden gewählten Dicken müssen auf beiden Seiten der erwarteten Beschichtungsdicke liegen. Es wird empfohlen, das Messgerät während des Messvorgangs und nach den Schichtdickenmessungen auf seine Genauigkeit zu überprüfen.

Bei der Einstellung auf eine Unterlegscheibe sind die Messergebnisse weniger genau und müssen unter Berücksichtigung der Toleranzen sowohl des Messgeräts als auch der Unterlegscheiben neu berechnet werden. Bei der Verwendung von Unterlegplatten muss man sich der Möglichkeit zusätzlicher Messfehler bewusst sein. Zu den Faktoren, die bei Unterlegplatten aus Kunststoff auftreten und bei beschichteten Metallplatten in der Regel nicht vorhanden sind, gehören unter anderem:

• bleibende Falten in der Unterlegscheibe durch das Biegen um Substrate,
• Lücken zwischen der Unterlegscheibe und dem Untergrund,
• Die Schwankungen in der Fähigkeit der Unterlegscheibe, sich an raue Substratoberflächen anzupassen, hängen von der Dicke und Steifigkeit der Unterlegscheibe ab,
• Verzerrungen aufgrund von Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Feuchtigkeit,
• eine inhärente Krümmung in der Unterlegscheibe, die wie eine Blattfeder wirken und dazu führen kann, dass ein magnetischer Abzugsmesser vorzeitig von der Oberfläche "gestoßen" wird, was zu einem falschen Messwert führt,
• Ungleichmäßigkeiten in der Dicke über die gesamte Fläche der Unterlegscheibe,
• Grate entlang der Shimkanten, die durch das Schneiden und Trimmen entstehen,
• bleibende "Dellen" in der Unterlegscheibe durch den Druck der Sondenspitze,
• Bei einigen Materialien, Formen und Unterlegscheibenstärken ist es möglich, dass die Unterlegscheibe nicht flach auf der Oberfläche aufliegt.

Unterlegscheiben, die zum Einstellen von elektronischen Messgeräten mit Konstantdrucksonden zulässig sind, sollten nicht zum Einstellen von mechanischen Abzugmessgeräten wie PosiTest FM und PosiPen verwendet werden. Unterlegscheiben können wie eine Blattfeder wirken und dazu führen, dass die Sonde eines magnetischen Abzugmessgeräts vorzeitig von der Oberfläche "gedrückt" wird, was zu einem falschen Messwert führt.

Ja, aber die kosteneffiziente Alternative besteht darin, sie beim Kauf neuer Scheiben einzutauschen, wenn sie sichtbar zerkratzt oder abgenutzt sind. Durch die Inzahlungnahme wird der Preis für neue zertifizierte Kunststoff-Unterlegscheiben um 20 % reduziert. Außerdem können eine oder mehrere Unterlegscheiben separat gekauft werden, um einen Satz zu vervollständigen.

Beschichtete Metallstandards erfordern nur wenig Pflege. Wenn die Platten verschmutzt sind, kann die Epoxidoberfläche vorsichtig mit einem in Isopropylalkohol getauchten Wattestäbchen gereinigt werden. Die freiliegenden Metalloberflächen dürfen nicht mit Alkohol gereinigt werden, da dadurch die Schutzschichten entfernt werden. Um Rost vorzubeugen, werden die Stahlnormale mit Korrosionsschutzpapier geliefert und müssen möglicherweise regelmäßig mit einem leichten Maschinenöl oder 3-in-1-Öl auf die freiliegenden Metallflächen aufgetragen werden. Tragen Sie kein Öl auf die Epoxidharz- oder beschrifteten Oberflächen auf. Die Aluminiumplatten sollten keine Wartung der freiliegenden Metalloberflächen erfordern. Wenn sie nicht in Gebrauch sind, sollten alle Schichtdickenstandards an einem kühlen, trockenen Ort gelagert werden.

Wenn der mit Epoxidharz beschichtete Stahl Magnetfeldern ausgesetzt wird, können die Platten leicht magnetisch werden. Magnetismus in Stahlplatten kann die Messwerte von magnetischen Messgeräten beeinflussen. Lagern Sie epoxidbeschichtete Stahlplatten nicht in der Nähe magnetischer Quellen. Wenn Ihre Platten einer magnetischen Quelle ausgesetzt werden, können sie mit einem Degausser wiederhergestellt werden.

Die Polystyrol-Dickennormale werden für die Verwendung mit verschiedenen Modellen von Ultraschallmessgeräten empfohlen. Ultraschallmessgeräte senden einen Hochfrequenz-Schallimpuls aus, der das Material durchdringt und zurückreflektiert wird, wenn er auf ein Material anderer Dichte trifft. Die Dicke des Materials wird anhand der Zeit, die für den Empfang der Reflexion (oder des Echos) benötigt wird, und der Schallgeschwindigkeit im Material berechnet. Die meisten Ultraschallmessgeräte sind mit einer Ultraschallgeschwindigkeit voreingestellt, die für die meisten Beschichtungen repräsentativ ist. Eine höhere Genauigkeit kann erreicht werden, indem die Ultraschallgeschwindigkeit des Messgeräts genau auf das zu messende Material abgestimmt wird. Bei einigen Messgeräten können Sie die Geschwindigkeit des Materials direkt eingeben, wenn sie bekannt ist. Andere Modelle berechnen die Ultraschallgeschwindigkeit des Materials durch Messung einer bekannten Dicke eines repräsentativen Materials. DeFelsko stellt die Ultraschallgeschwindigkeit zur Verfügung, damit die Kalibrierstandards mit beiden Methoden verwendet werden können.

Jede nationale Einrichtung verfügt über eine oder mehrere Organisationen, die für die Koordinierung des nationalen Messsystems zuständig sind, das die Rückverfolgbarkeit von Messergebnissen auf international anerkannte Referenznormen gewährleistet. In den USA ist das National Institute of Standards and Technology(NIST) für diese Aufgabe zuständig. Wenn Geräte in einem anderen Land kalibriert werden, verweist die Kalibrierung dieser Geräte auf die zuständige Organisation des jeweiligen Landes. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt(PTB) ist das deutsche Pendant zum NIST.