Lackdickenmessung auf Autokarosserien

Anwendung bei FIAT Service Kühne

 
Das Unternehmen FIAT Service Kühne aus Baesweiler ist ein mittelständisches, inhabergeführtes Autohaus. Die Geschäftstätigkeit umfasst neben dem Handel mit Neu- und Gebrauchtwagen auch die Reparatur von Kraftfahrzeugen aller Art sowie den Verkauf von Ersatzteilen und Zubehör.

Sowohl beim beim An- und Verkauf von Gebrauchwagen als auch bei der Reparatur von Unfall­schäden stellt sich häufig die Frage nach der Lackdicke, um Nachlackierungen oder Spachtel­arbeiten zu erkennen oder um bei notwendigen Lackierarbeiten die geforderte Lackdicke nachzuweisen.

Zur Beantwortung dieser Frage wird das Lackdickenmessgerät PaintCheck der Firma PHYNIX aus Neuss eingesetzt, dass speziell für Kfz-Betriebe und Automobilgutachter entwickelt wurde. Die Kontrolle der Lackdicke erfolgt dabei an den einschlägigen Stellen, Kotflügel, Motorhaube und Dach. Die Bedienung des Gerätes ist denkbar einfach: Gerät einschalten und auf die Karosserie aufsetzen. Die ermittelte Lackdicke wird auf dem Display angezeigt, eine Fehlbedienung ist ausgeschlossen.

http://www.fiat-kuehne.de

Schichtdickenmessung auf emaillierten Edelstahlblechen

Anwendung bei Werner & Pfleiderer Lebensmitteltechnik GmbH

 
Die Werner & Pfleiderer Lebensmitteltechnik GmbH in Dinkelsbühl gehört als Teil der WP BAKERYGROUP zum weltweit größten Systemanbieter für handwerkliche und industrielle Backtechnik. 

Als Marktführer fühlt sich die Werner & Pfleiderer Lebensmitteltechnik verpflichtet, stets die neuesten Entwicklungen als Standard in ihre Öfen, Maschinen und Anlagen einfließen zu lassen.  Dies bedeutet z.B. für den bewährten Ladenbackofen MATADOR^® STORE, dass er seit kurzem auch in einer Colour Edition mit farbigen, emaillierten Oberflächen angeboten wird, um individuelle Einrichtungskonzepte für das Ladenbacken zu ermöglichen.

Emailierte Edelstahlbleche sind die beste Voraussetzung, um eine farbige Oberfläche zu realisieren, da sie eine langanhaltende und den rauen Einsatzbedingungen widerstehende Oberflächenveredelung gewährleisten. Um den WP Qualitätsansprüchen zu genügen, ist aber eine Mindestschichtdicke unbedingte Voraussetzung. Die Stärke der Emaillebeschichtung wird daher bei der Wareneingangskontrolle mit einem Schichtdickenmessgerät Surfix^® EX-FN der Firma PHYNIX aus Neuss kontrolliert. Dieses mit einem hochauflösenden Farbgrafikdisplay ausgestattete Gerät misst Schichtdicken bis 1,5 mm sowohl auf Stahl als auch auf Nichteisenmetallen – ideal, um auf dem beim MATADOR^® STORE verwendeten unmagnetischen Edelstahl zu messen.

https://www.wp-l.de/produktwelt/komponenten/ladenbacken/matador-store-colour-edition.html 

Schichtdickenmessung aus der Luft mit Drohnen

Anwendung bei U-ROB

 
Die Drohnen der Firma U-ROB, Bielefeld, werden in vielen Industriebranchen zur Inspektion von Anlagen, Rohrleitungen, Kühltürmen, Schornsteinen usw. eingesetzt. Auch die Revision von Bauwerken oder Großmaschinen wird durch den Einsatz von Drohnen erleichtert.

Mittlerweile werden Drohnen nicht nur zur optischen Kontrolle mit Hilfe von Kameras eingesetzt, sondern sie dienen zunehmend auch als Geräteträger, um für spezifische Fragestellungen die dafür notwendigen Messgeräte vor Ort zu bringen. Wegen der überragenden Flugeigenschaften können neben berührungslosen Messverfahren auch solche Verfahren eingesetzt werden, die den Kontakt zum Messobjekt erfordern.

Als Beleg für diese Anwendung wurde zusammen mit der Firma PHYNIX aus Neuss ein Schichtdicken-Messgerät aus der Surfix^® easy-Serie auf eine Drohne montiert. Mit ihr ist es nun möglich, den Korrosionsschutz von schwer zugänglichen Objekten, wie z.B. Stahlbrücken, Hochspannungsmasten, Schornsteinen, Rohrleitungen, Tanklager oder Windenergieanlagen, mit geringen Kosten zu kontrollieren, da der Einsatz von Industriekletterern vermieden wird.

http://u-rob.com/produkt-uebersicht 

Messung von Schutzlackdicken auf Leiterplatten

Anwendung bei modus high-tech electronics GmbH

Das Unternehmen modus high-tech electronics GmbH aus Willich gilt seit Jahrzehnten als Pionier in der Branche bei der Entwicklung von schnellen Scannersystemen für den industriellen Einsatz. modus entwickelt, produziert und verkauft automatische optische Test- und Inspektionssysteme (AOI) für die Produktionsüberwachung in der Leiterplattenfertigung.

Neu produzierte und gereinigte, bestückte Leiterplatten besitzen generell gute elektrische Kennwerte. Diese können sich jedoch, insbesondere im Automobilbereich, durch den Einfluß von Feuchtigkeit oder Verschmutzungen schnell verschlechtern. Daher werden heute häufig die Leiterplatten nach der Bestückung mit einem Schutzlack versehen, um die sensiblen Schaltkreise der Elektronikbaugruppen vor Feuchtigkeit zu schützen (conformal coating, CC).

Durch die automatische Inspektion mit einer modus CC AOI kann eine schnelle und lückenlose Prüfung aller lackierten Baugruppen sichergestellt werden.  Dem Lack beigemischte UV-Partikel, die unter der Beleuchtung mit UV-Licht fluoreszieren, ermöglichen in Kombination mit einer mehrfarbigen LED-Beleuchtung, einer UV-LED-Beleuchtung sowie einer Farbzeilenkamera eine eindeutige Lackinspektion.

Um auch eine Aussage über die Lackdicke treffen zu können, ist eine Kalibrierung notwendig. Dabei wird der Helligkeitswert des Kamerabildes mit der an der gleichen Position tatsächlich gemessenen Lackdicke korreliert. Der sich daraus ergebende  Zusammenhang zwischen Bild und Messwert findet sich als Ergebnis in einer farbcodierter Abbildung wieder (Abb. 3).

Zur Kalibrierung der modus CC AOI dient ein Lackdickenmessgerät des Neusser Unternehmens PHYNIX. Zum Einsatz kommt das Spitzenmodell von PHYNIX, das Surfix Pro X. Dieses Gerät verfügt über ein hochauflösendes Farbgrafikdisplay zur Anzeige der Messwerte und der Menusteuerung. Messwerte werden angezeigt, gespeichert oder über eine der Schnittstellen (USB, Bluetooth) zu einem PC übertragen. Über den Steckanschluss kann das Surfix Pro X mit allen Sonden aus dem PHYNIX Sondenprogramm verbunden werden. Aktuell wird die Standardsonde FN1.5 verwendet, die mit dem magnet-induktives Verfahren nach  DIN EN ISO 2178 und dem Wirbelstrom-Verfahren nach DIN EN ISO 2360 arbeitet.

Zur Kalibrierung wird die Sonde auf eine lackierte, aber bauteilfreie Massefläche aufgesetzt und dort die Lackdicke gemessen. Von besonderem Vorteil sind dabei die kleinen Abmessungen der Messsonde sowie deren hohe Messgenauigkeit. Die so ermittelteten Dickenwerte werden anschließend als Eingangsparameter zur Kalibrierung der optischen Lackdickenmessung verwendet.

https://www.modus-hightech.de/de/prozesse/aoi-kamerasysteme

Praxistest an der FH JOANNEUM in Graz

Eine Studierendengruppe der FH JOANNEUM in Graz untersuchte das PHYNIX Surfix Pro X im Rahmen eines Industrial Research Projects. Im Mittelpunkt standen die zerstörungsfreie Messung pulverbeschichteter Stahlproben, die digitale Datenübertragung und die unmittelbare statistische Auswertung.

Ausgangssituation und Projektziel

Digitale Messmittel gewinnen in der industriellen Qualitätssicherung zunehmend an Bedeutung. Messwerte sollen nicht nur zuverlässig erfasst, sondern auch ohne Medienbruch übertragen, dokumentiert und ausgewertet werden können. Eine Studierendengruppe des berufsbegleitenden Masterstudiengangs International Industrial Management an der FH JOANNEUM analysierte deshalb verschiedene Lösungen für digitale Messaufgaben an Stahl und Beschichtungen.

PHYNIX unterstützte das Projekt durch die leihweise Bereitstellung eines Surfix Pro X mit FN1.5-Kombinationssonde. Ziel des Praxistests war es, die Inbetriebnahme, Bedienung, Messwertübertragung und Datenausgabe unter anwendungsnahen Bedingungen zu beurteilen.

Eingesetztes Messsystem

Versuchsaufbau

Nach einer Referenzprüfung mit den mitgelieferten Referenzkörpern führte das Projektteam Messungen an mehreren pulverbeschichteten Stahlproben unterschiedlicher Materialstärke durch. Dabei wurden sowohl der Live-Modus als auch die gespeicherte Datenübertragung getestet. Die Verbindung zum Rechner erfolgte wahlweise über USB oder Bluetooth.

Die FN1.5-Kombinationssonde erkennt den Grundwerkstoff und wählt das passende Messverfahren. Dadurch können nichtmagnetische Beschichtungen sowohl auf Stahl als auch auf Nichteisenmetallen mit derselben Sonde gemessen werden.

• Digitale Inbetriebnahme und Datenfluss
• Installation der Windows-Anwendung und des USB-Treibers
• Verbindungsaufbau über USB und Bluetooth
• Erfassung einzelner Messwerte im Live-Modus
• Speicherung von Messreihen im Gerät
• Übertragung einzelner Dateien oder des gesamten Datenbestands
• Anzeige statistischer Kennwerte und Export zur weiteren Dokumentation

Nach Angaben des Projektteams ließen sich beide Verbindungsarten schnell, zuverlässig und störungsfrei einrichten. Die Messdaten standen unmittelbar für die Auswertung bereit.

Ergebnisse des Praxistests

Die unbeschichteten Referenzflächen ergaben erwartungsgemäß Werte um 0 µm. An den pulverbeschichteten Proben wurden – abhängig von Probe und Messposition – Mittelwerte zwischen 130,8 und 198,2 µm dokumentiert. In der zusammenfassenden Bewertung beschreibt das Projektteam den für die untersuchten Proben typischen Bereich mit etwa 150 bis 180 µm.

Bei allen drei ausgewerteten Proben lag der Mittelwert an Messpunkt 1 über dem Wert an Messpunkt 2:

Die wiederkehrenden Positionsunterschiede zeigen, dass die digitale Schichtdickenmessung lokale Abweichungen im Beschichtungsergebnis sichtbar machen kann. Welche prozesstechnischen Ursachen im konkreten Fall ausschlaggebend waren, müsste durch weiterführende, kontrollierte Versuche abgesichert werden.

Bewertung durch das Projektteam

Als besonders positiv wurden hervorgehoben:

• einfache Handhabung und ausführliche Anleitung,
• mitgelieferte Referenzkörper zur schnellen Funktions- und Plausibilitätsprüfung,
• schnelle Initialisierung über Bluetooth und USB,
• intuitive Bedienung des Live-Modus,
• problemloses Speichern und Exportieren der Messwerte,
• Live-Anzeige von Minimum, Maximum und Mittelwert sowie
• praktische Gut-/Schlecht-Bewertung anhand definierter Toleranzgrenzen.

Als Entwicklungspotenziale nannte die Studiengruppe eine iOS-Version der Smartphone-App, die Bereitstellung über die gängigen App-Stores sowie eine ausführlichere Beschreibung des Starts der gespeicherten Datenübertragung im Benutzerhandbuch.

Fazit

Der Praxistest an der FH JOANNEUM zeigt, dass sich das Surfix Pro X unkompliziert in einen digitalen Messablauf integrieren lässt. Messwerte können mobil erfasst, im Gerät strukturiert gespeichert, über USB oder Bluetooth übertragen und unmittelbar statistisch ausgewertet werden. Damit eignet sich das System sowohl für Einzelmessungen als auch für dokumentationspflichtige Prüfaufgaben in Produktion, Qualitätssicherung, Wareneingang und Labor.

Das Projekt macht zugleich deutlich, welchen Mehrwert die Verbindung aus präziser Messtechnik und digitaler Datenauswertung bietet: Abweichungen werden schnell sichtbar, Messreihen bleiben nachvollziehbar und Ergebnisse können ohne manuelle Übertragung weiterverarbeitet werden.

Projektpartner

FH JOANNEUM – University of Applied Sciences
Institut Industrial Management, Kapfenberg
Berufsbegleitender Masterstudiengang International Industrial Management

PHYNIX Sensortechnik GmbH
Siemensstr. 14 | 41 469 Neuss | GERMANY