Zu sehen in Ausgaben von: Finishing Today, Feb. 2008; Materials Performance Magazine, Sept. 2004; Quality Digest Magazine, Okt. 2004
Beschichtung Dickenmessgeräte, die mit Ultraschall Messung sverfahren arbeiten, gewinnen zunehmend an Beliebtheit. Sie ergänzen oder ersetzen zerstörende Verfahren zur Messung der Schichtdicke von Beschichtungen auf Holz und Holzprodukten.
Beschichtungen erfüllen eine Vielzahl von Funktionen. Einige dienen dazu, Holzkonstruktionen zu sanieren, zu schützen, wasserdicht zu machen und optisch aufzuwerten. Andere sind speziell darauf ausgelegt, Poren zu versiegeln und zu füllen sowie eine ästhetisch ansprechende Oberfläche Textur zu erzeugen. Tiefenwirksame Beschichtungen dringen in das Holz ein und härten dort aus, wodurch eine starke Schutzschicht entsteht, die nicht abblättert.
Beschichtungen erfüllen ihre Funktion am besten, wenn sie innerhalb eines engen, vom Hersteller angegebenen Schichtdickenbereichs aufgetragen werden. Beispielsweise sind Konversionslacke härter als andere Beschichtungen und sollten nicht mit mehr als 5 mils Trockenschichtdicke aufgetragen werden, um Rissbildung oder andere Fehler in der Oberfläche zu vermeiden. Nitrozelluloselack sollte in der Regel nicht dicker als 3 mils sein. Eine gleichmäßige Schichtdicke ist beim Auftragen von Grund- und Cracklacken von entscheidender Bedeutung, um den gewünschten Crackle-Effekt zu erzielen.
Bei mitteldichten Faserplatten (MDF) liegt die Dicke der Pulverbeschichtung ( Beschichtung ) typischerweise zwischen 3 und 9 mil. Je dicker die Beschichtung ist, desto widerstandsfähiger ist in der Regel die Oberfläche. In den Werksspezifikationen wird häufig eine Toleranz von ±1 mil angegeben. Dieses Qualitätsniveau lässt sich nicht allein durch Betrachten at feststellen.
Die präzise Messung der Beschichtungsdicke bietet noch weitere Vorteile. Wenn Unternehmen es versäumen, die Qualität des eingehenden Materials zu prüfen und zu verifizieren ( Beschichtung ), verschwenden sie Geld für Nacharbeiten am Produkt. Durch die Überprüfung der Arbeitsweise der Spritzlackierer stellen sie sicher, dass die Beschichtung ( Beschichtung ) gemäß den Empfehlungen des Herstellers aufgetragen wird. Außerdem kann das Auftragen einer zu hohen Schichtdicke die Gesamteffizienz drastisch verringern. Schließlich können regelmäßige Prüfungen die Anzahl der internen Nacharbeiten und Kundenrücksendungen aufgrund von Beschichtungsfehlern reduzieren.
Bei Metallen ist die Prüfung der Dicke von Beschichtungen für Qualitätskontroll- und Inspektionszwecke weit verbreitet. Handelt es sich bei dem Grundmetall um Kohlenstoffstahl, wird ein magnetisches Verfahren verwendet. Für andere Metalle wie Kupfer und Aluminium werden Wirbelstromgeräte verwendet.
Da mit diesen Geräten die Dicke von Beschichtungen auf Holz nicht gemessen werden kann, wurden alternative Techniken verwendet:
Diese Prüfungen sind zeitaufwendig, schwierig durchzuführen und unterliegen der Interpretation durch das Bedienpersonal sowie anderen Messung Fehlern. Die Anwender halten zerstörende Verfahren für unpraktisch. Um eine statistisch repräsentative Probe zu erhalten, müssen im Rahmen der zerstörenden Prüfung möglicherweise mehrere Holzprodukte aus einer Charge entsorgt werden.
Mit dem Aufkommen von Ultraschallgeräten sind viele Veredler zur zerstörungsfreien Prüfung übergegangen.
Qualitätsfachleute sind bereits mit verschiedenen Aspekten der Ultraschallprüfung vertraut, bei der hochfrequente Schallenergie zur Durchführung von Untersuchungen und Messungen verwendet wird. Mit der Ultraschallprüfung können Fehler in Metallen aufgespürt und bewertet, Abmessungen gemessen, die Materialeigenschaften bestimmt und vieles mehr werden.
Die Wanddickenmessung Messung ist wohl die gängigste und einfachste Art der Ultraschallprüfung. Mit Ultraschall-Wanddickenmessgeräten Präzision lässt sich die Dicke von Objekten schnell Messung messen, ohne dass ein Zugang zu beiden Seiten erforderlich ist. Für Beschichtung Messung sind diese Messgeräte jedoch nicht ideal. Sie verfügen nicht über eine ausreichende Empfindlichkeit, um die Dicke von Acrylspachtelmassen, werkseitigen Grundierungen, Lacken, UV-Lacken, Pulverbeschichtungen und anderen auf Holz aufgetragenen Materialien zu messen.
Das erste Handgerät, das speziell für die Beschichtung -Dicken Messung entwickelt wurde, kam vor 14 Jahren auf den Markt und befindet sich mittlerweile in der vierten Generation. Es nutzt einen Ein-Element-Wandler und numerische Verfahren der advanced , um digitalisierte Echos zu filtern und zu verbessern. Die heutigen handgeführten Ultraschall- Beschichtung -Dickenmessgeräte sind einfach zu bedienen, erschwinglich und zuverlässig (Abbildung 1).
Bei der Ultraschallprüfung wird mithilfe einer Sonde (Wandler) eine Ultraschallschwingung in ein „ Beschichtung “ gesendet, wobei eine an die „ Oberfläche “ angelegte „ Koppelmittel “ zum Einsatz kommt.
Die Schwingung breitet sich durch das „ Beschichtung “ aus, bis sie auf ein Material mit anderen mechanischen Eigenschaften trifft – in der Regel das Substrat, möglicherweise aber auch eine andere „ Beschichtung “-Schicht. Die Schwingung, die an dieser Grenzfläche teilweise reflektiert wird at , kehrt zum Wandler zurück. Unterdessen breitet sich ein Teil der übertragenen Schwingung über diese Grenzfläche hinaus weiter aus und erfährt weitere Reflexionen at an allen Materialgrenzflächen, auf die sie trifft (Abbildung 2).
Da eine potenziell große Anzahl von Echos auftreten könnte, ist das „ Messgerät “ so ausgelegt, dass es das stärkste oder „lauteste“ Echo Echo auswählt, anhand dessen die Dicke Messung berechnet wird. Geräte, die einzelne Schichten in einer mehrschichtigen Anwendung messen, bevorzugen ebenfalls die stärksten Echos. Der Benutzer gibt einfach die Anzahl der zu messenden Schichten ein, beispielsweise drei, und das „ Messgerät “ misst die drei stärksten Echos. Das „ Messgerät “ ignoriert schwächere Echos, die von Beschichtung Unregelmäßigkeiten und Untergrundschichten stammen.
Die „ Genauigkeit “ eines beliebigen Ultraschall Messung s entspricht direkt der Schallgeschwindigkeit der zu messenden Oberfläche. Da Ultraschall die Laufzeit eines Ultraschallimpulses messen, müssen sie auf die „Schallgeschwindigkeit“ in dem jeweiligen Material kalibriert werden.
Aus praktischer Sicht unterscheiden sich die Schallgeschwindigkeitswerte der in der Holzindustrie verwendeten Materialien Beschichtung nicht wesentlich voneinander. Daher müssen die Ultraschall-Dickenmessgeräte Beschichtung in der Regel nicht gegenüber den Werkseinstellungen Kalibrierung angepasst werden.
Ein Faktor, der die Genauigkeit und Wiederholbarkeit von Ultraschall Messung en beeinflusst, ist die Art und Weise, wie diese Beschichtungen an das Holzsubstrat angrenzen. Abbildung 3 zeigt zwei Beispiele für beschichtetes Holz. Diese Fotos, die mit einer höheren Auflösung aufgenommen wur at , als dies bei den meisten zerstörenden Feldtests möglich ist, zeigen deutlich die Grenze zwischen der Beschichtung und dem Holz. Die Beschichtung Beschichtung mag an der Oberfläche glatt erscheinen, ihre Dicke kann jedoch ungleichmäßig sein. Holzuntergründe sind oft körnig und weisen unterschiedliche Grade an Oberfläche Rauheit sowie unterschiedliche Eindringtiefen der Grundierung auf. Solche Porosität und Rauheit können zwar die Haftung fördern, erschweren jedoch das Erreichen wiederholbarer Dickenmessungen mit jeglichen Mitteln.
Ultraschallmessgeräte sind so ausgelegt, dass sie kleine Unregelmäßigkeiten mitteln, um ein aussagekräftiges Ergebnis zu liefern. Bei besonders rauen Oberflächen oder Untergründen, bei denen einzelne Messwerte möglicherweise nicht wiederholbar erscheinen, liefert der Vergleich einer Reihe von gemittelten Ergebnissen oft akzeptable Wiederholbarkeit.
Die Ultraschallprüfung bietet der Holzindustrie deutliche Vorteile. Hersteller von Möbeln, Bodenbelägen und Musikinstrumenten tragen häufig mehrere Schichten Lack oder ähnliche Oberflächenbehandlungsmittel auf. Bei einigen Verfahren muss die Dicke einzelner Schichten oder Schichtenfolgen ermittelt werden können. Wird at die falsche Dicke aufgetragen, kann die Beschichtung Schicht, die beispielsweise eine hochwertige Gitarre verschönert und schützt, deren Klang leicht beeinträchtigen. Zu viel Beschichtung kann die akustische Resonanz der Gitarre dämpfen; zu wenig kann den gegenteiligen Effekt haben.
Musikinstrumentenhersteller setzen mittlerweile Ultraschallmessgeräte ein, um die Lackschicht auf ihren wertvollen Produkten präzise und zerstörungsfrei zu messen. Durch den Einsatz dieser neuen Technologie konnten sie nicht nur ihren Lackverbrauch senken, sondern sind auch in der Lage, aussagekräftige Messungen durchzuführen, ohne ihren Produktionsprozess übermäßig zu stören. Es ist nicht notwendig, Produkte auszusortieren, um die Dicke des „ Beschichtung “ zu messen, und die Dicke über die gesamte „ Oberfläche “ lässt sich problemlos messen, um eine glatte, gleichmäßige „ Beschichtung “ sicherzustellen. Durch die verbesserte Kontrollierbarkeit des „ Beschichtung “-Prozesses wird der Nacharbeitsaufwand minimiert.
Die Ultraschall- Beschichtung -Dicken Messung ist mittlerweile ein anerkanntes und zuverlässiges Prüfverfahren in der Holzindustrie. Die standard Prüfverfahren ist in der Norm ASTM D6132-04 beschrieben. „Standard Prüfverfahren for Nondestructive Messung of Dry Film Thickness of Applied Organic Coatings Using an Ultrasonic Messgerät“ (2004, ASTM). Zur Überprüfung Messgerät Kalibrierung sind Epoxid-beschichtete Dickenstandards erhältlich, deren Zertifizierung auf nationale Normungsorganisationen rückführbar ist.
Schnelle, zerstörungsfreie Dickenmessungen können jetzt an Materialien vorgenommen werden, für die bisher zerstörende Prüfungen oder Laboranalysen erforderlich waren. Diese neue Technologie verbessert die Konsistenz und den Durchsatz in der Endfertigung. Mögliche Kostensenkungen umfassen:
Heute sind diese Instrumente einfach zu bedienen, erschwinglich und zuverlässig.
DAVID BEAMISH(1955 – 2019), ehemaliger Präsident der DeFelsko Corporation, einem in New York ansässigen Hersteller von weltweit vertriebenen Handmessgeräten für die Korrosionsprüfung ( Beschichtung ). Er verfügte über einen Abschluss in Bauingenieurwesen und mehr als 25 Jahre Erfahrung in der Entwicklung, Herstellung und Vermarktung dieser Prüfgeräte in verschiedenen internationalen Branchen, darunter Industrielackierung, Qualitätsprüfung und Fertigung. Er leitete Schulungsseminare und war aktives Mitglied verschiedener Organisationen, darunter NACE, SSPC, ASTM und ISO.
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