leptoskop: schichtdickenmessung (sdm) coating thickness ... applications... · prinzip...

KARL DEUTSCH

LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)

KARL DEUTSCH

Einführung

LEPTOSKOP Introduction LEPTOSKOP

Prinzip

Schichtdicken-MessungPrinciple coating thickness measurement

Typische Werkstoff-Kombinationen Typical

material combinations

LEPTOSKOP Sensoren

& Zubehör LEPTOSKOP sensors & accessories Fe-Anwendungen

(magnetisch)

Fe-Applications (magnetic) NFe-Anwendungen

(leitend)

NFe-Applications (conductive) Fehler-Möglichkeiten, häufige Fragen Typical

errors, common

questions

Leider nichts fürs LEPTOSKOP... The LEPTOSKOP could

not help...

Prüf-

und Messgerätebau GmbH + Co KG Wuppertalseit 1949!

Instruments, sensors

& systems

for

NDT, since 1949!

Inhalt

Content

KARL DEUTSCH

LEPTOSKOP: Eine lange KARL DEUTSCH -

Tradition

A long

KARL DEUTSCH tradition

KARL DEUTSCH

Damals –

heute –

in Zukunft

Past

–

Present

–

Future

2011

1952

KARL DEUTSCH

Geräte und Anwendungen

Instruments and applications

KARL DEUTSCH


Häufige WerkstoffeCommon materials

KARL DEUTSCH

Ferromagnetische

Grundwerkstoffe (Substrate) wie zum Beispiel:Baustähle St37/St70, Feinkornstähle St52, unlegierte Stähle z.B. C15/C45/C60,Nickel, Kobalt, Grauguss:

z.B. GG15/GG35, Stahlguss:

z.B. GS38/GS15,FeNi-

oder FeSi3-Legierungen:

z.B. Trafobleche/Übertrager, Reineisen,Nichtrostende ferritische

Stähle (>12% Cr, wenig C z.B. X20 Cr13),im Zweifel: Magnettest!

SchichtwerkstoffNichtferritische

Metalle und Legierungen, z.B. Zink, Blei, Aluminium, Messing, Bronze, Kadmium, Kupfer, Zinn, Verbundwerkstoffe:

z.B. Holz, Papier, Kunststoff, Hartchrom, Lack, Farbe, Gummi, Firnis, Emaille, Feuer-

und galvanische Verzinkungen, Glas, Zement, Glasfaser, Porzellan, Unterbodenschutz (Bitumen, Kautschuk), Nickel? (wenn Phosphorgehalt > 10%, dann nicht magnetisch), im Zweifel Nickel ablösen und Magnettest

Häufige magnetische Substrate und Schichtwerkstoffe

KARL DEUTSCH

Ferromagnetic Substrates as e.g.:Structural

steel

St37/St70, fine-grain

steel

St52, unalloyed

steel

e.g. C15/C45/C60, nickel, cobalt, grey

cast

iron e.g. GG15/GG35, cast

steel

e.g. GS38/GS15, FeNior

FeSi3 alloys

e.g. for

transformer

sheet, pure irons, rustproof

ferritic

steels(Cr >12%, not much

C e.g. X20 Cr13), if

in doubt: execute

magnetic

test!

Coating MaterialNon-ferritic

metal and alloy, e.g. zinc, lead, aluminium, brass, bronze, cadmium, copper, tin, composites

e.g. wood, paper, plastics, hard-chrome, lacquer, paint, rubber, varnish, enamel, hot zinc dipped, zinc-plated, glass, cement, glass

fibre, porcellain, undercoating

(bitumen, caoutchouc), nickel? (it

is non-magnetic

if

phosphor

concentration

> 10%), if

in doubt, remove

nickel

and execute

magnetic

test!

Common magnetic

substrates

and coating materials

KARL DEUTSCH

SchichtwerkstoffNicht elektrisch leitfähige Schichten, wie z.B. Lack, Aluminiumoxid (Eloxal), Kunststoffe, Gummierungen, EpoxidharzeCoating MaterialElectrically

non-conductive

coatings, as e.g. lacquer, aluminium oxide (Eloxal), plastics, rubber, epoxide

resin

Elektrisch

leitfähige Grundwerkstoffe (Substrate) wie z.B.Kupfer, Aluminium, Messing, Bronze, Titan, Zink, Magnesium, unter Umständen austenitische

StähleElectrically conductive substratesCopper, aluminium, brass, bronze, titanium, zinc, magnesium,possibly: austenitic

steels

Häufige nichtferromagnetische

Substrate

Common non-ferromagnetic

substrates

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Phosphatiertes

StahlrohrPhosphated

steel

tube

Phosphatieren

/ Bondern dunkelgrau bis schwarz geringer KorrosionsschutzGuter Haftuntergrund für LackGute Gleiteigenschaften bei KaltverformungPhosphating

/ bonding dark

grey

to black little

corrosion

protection good primer for

lacquering good sliding

property

when

deforming

cold

Phosphatierungen

auf Stahl

Phosphating

on steel

KARL DEUTSCH

Phosphatierter

Lagerring

Phosphated

ball race

KARL DEUTSCH

Pulverbeschichteter AnkerkörperPowder-coated

armature

body

Pulver-Beschichtung

Powder

coating

KARL DEUTSCH

Pulverbeschichteter Sitzträger

Powder-coated

seat

support

KARL DEUTSCH

Verzinnte

Stahlbuchse

Verkupfern Vernickeln Vergolden Vermessingen Verzinken Verzinnen

Galvanised

steel sleeve

copper-coating nickel-coating gold-coating brass-coating zinc-coating tin-coating

Galvanisieren

Galvanising

KARL DEUTSCH

Vorteile: hoher Korrosionsschutz schwermetallfrei gleichmäßige Schichtdicke hohe Abriebfestigkeit chemikalienbeständig umweltfreundlich

Pros: high corrosion

protection

free

from

heavy

metal consistent

thickness

high scuff

resistance resistant

against

chemicals

environment-friendly

uni top

coat

hydro

filler

Cathodic dippingphosphated

car

body

sheet

Fig.: Basic paint

design

of a lorry body

KTL -

Kathodische

Tauchlackierung

Cathodic

dipping

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Lackierung Coat

of lacquer

KARL DEUTSCH

Verzinkte FlügelschraubeGalvanised

wing

screw

Verzinkung

Zinc coating

KARL DEUTSCH

Braunkohleförderband

Bis 30 mm Schicht- dicke bei gummiummantelten

Stahlseilen

Brown coal conveyor

belt

Up to 30 mm coating thickness with

rubber coated steel

cables

Gummierung Rubber coating

KARL DEUTSCH

Aluminiumummantelter Stahldraht

Aluminium coated steel

wire

KARL DEUTSCH

Miniaturkugellagerring Verchromt

Mini ball racechromium-plated

Chromatieren

Chromating

KARL DEUTSCH

D typisch

5 ... 25 µm

D typical

5 ... 25 µm

Eloxiert

Anodised

KARL DEUTSCH


Prinzip SDMPrinciple

CTM

KARL DEUTSCH

Ferromagnetisches Substrat Ferromagnetic

substrate

Weicheisenkern Soft iron core

NiederfrequentesmagnetischesWechselfeld

Low frequency

magnetic

alternating

field

Messsignal Measurement signal

U = f (D)

D

Erregerstrom Exciting

currentI ~

Messsonde Probe

Magnetinduktive Methode (DIN EN ISO 2178)

Magn.-inductive

method

(DIN EN ISO 2178)

KARL DEUTSCH

Nichteisenmetall-Substrat /

non-magnetic

substrate

Schichtdicke /

coating thickness

= D

MesssignalMeasurement signal

U = f (D)

ErregerstromExciting

currentI ~

Ferritkern Ferrite coreMesssondeProbe

HochfrequentesmagnetischesWechselfeld

High frequency

magnetic

alternating

field

Wirbelströme Eddy current

Wirbelstrommethode (DIN EN ISO 2360)

Eddy current

method

(DIN EN ISO 2360)

KARL DEUTSCH

Messen OHNE Kalibrieren nur in günstigen

Ausnahmefällen

Hohe Genauigkeit nur MIT

Kalibrieren

Measurement WITHOUT calibration only

in

favourable exceptional

cases

High accuracy

only WITH calibration

Messen OHNE Kalibrieren ?

Measurement WITHOUT calibration ?

KARL DEUTSCH


Geräte, Sensoren und

Zubehör

Instruments, probes and

accessories

KARL DEUTSCH

NFe: D

1200 µmFe: D

3000 µm

Fe & NFe

D

3000 µm

Fe

D

1200 µm

NFe

Messbereich POCKET-Sonden

Test range

for

POCKET probes

L2018 L2021 L2026

KARL DEUTSCH

Komfortable Einhandbedienung - einschalten und messen

Große Ziffern ermöglichen leichtes Ablesen des Messwerts

Mit nur einem Tastenklick wird der Inhalt des großen

Leuchtdisplays

gedreht Drucker-

und PC-Schnittstelle Statistik und Datenspeicher 10 Datenspeicher / max. je 900 Messwerte

Convenient

single

hand operation

- switch

on and measure Large digits

facilitate

reading

of the display Rotate

the contents

of the large illuminated display

simply

by

keystrokePrinter and PC interfaceStatistics

and Data Memory10 data

memories

/max. up to 900 readings

Wichtige Merkmale

Important

Features

KARL DEUTSCH

Klare, verständliche Bedienhinweise über das Display, wie bei einem Handy.

Freie Sprachauswahl: Deutsch, Englisch,

Französisch, Spanisch, Italienisch, Portugiesisch, Schwedisch, Tschechisch, Polnisch

Clear

understandable

user- guidance, comparable

to a cellular

phone.Free language

selection: German, English, French,

Spanish, Italian, Portuguese, Swedish, Czech, Polish

Weitere wichtige Merkmale

More

important

features

KARL DEUTSCH

Lieferumfang: Gerät mit Batterie, Kalibrierfolien, Kontrollkörper, Bedienungsanleitung, Qualitätsprüfzertifikat, TransportkofferScope

of delivery: Gauge with

battery, calibration foils, reference

block, operating

manual, quality

certificate, equipment

case

17 mm48 mm

94 m

m

Weitere wichtige Merkmale

More

important

features

Großes Display im kleinen GehäuseLarge display

in a small

housing

KARL DEUTSCH

Anwenderfreundliche Funktionalität

User-friendly

functionality

Matt chromatierte Gehäuse

Matt chromium-plated housing

KARL DEUTSCH

Intuitiv + strukturiert + hierarchischIntuitive + structured

+ hierarchical

Anwenderfreundliche Funktionalität

User-friendly

functionality

KARL DEUTSCH

D = 0 ... 5000 µm

Fe

Fe-Einpol-Sonden Fe single-pole

probes

KARL DEUTSCH

Zweipol-Sonde double-pole

probe Einpol-Sonde single-pole

probe

D = 0.5 ... 12.5 mm

FeD = 0.5 ... 20 mm

Fe

Sonden für dicke Schichten

Probes

for

thick

coatings

KARL DEUTSCH

FeD = 0 ... 500 µm

Auch in Sonderausführung

bis D = 1000 µmAs well available

in

special

executions up to D = 1000 µm

Fe-Mikro-Sonden

Fe micro-probes

KARL DEUTSCH

0° 0°

D =

0 ... 1000 µm

NFeD = 0 ... 3.75 mm

NFe

NFe-Einpol-Sonden

NFe

single-pole

probes

KARL DEUTSCH

NFeD =

0 ... 500 µm

NFe-Mikro-Sonden

NFe

micro-probes

KARL DEUTSCH

PC-Sonde und Positioniereinrichtung

PC-probe

and positioning

device

KARL DEUTSCH

Spezialdichtungsring

Special washer

KARL DEUTSCH

PC-Leptoskop

2050

KARL DEUTSCH

LEPTO-Pen:Schichtdickenmessung ganz einfach nach dem Haftkraftprinzip EN ISO 2178Messbereich: 10 …

500 µmoder 20 …

750 µm

LEPTO-Pen:Coating thickness measurement

simple and easy

according

to the magnetic

adhesive force methodEN ISO 2178measuring

range: 10 …

500 µm or

20 …

750 µm

LEPTO-Pen

auf Autolack

LEPTO-Pen

on car

lacquer

KARL DEUTSCH

Aufsetzhilfen für NFe-Microsonden

Positioning

aids

for

NFe

micro probes

KARL DEUTSCH

Tubenmessplatz

Measurement set-up for tubes

KARL DEUTSCH

LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung

(SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)

Spezial-SensorenSpecial sensors

KARL DEUTSCH

Beratung vor Ortund am Telefon.

Fragen Sie unser Anwendungs-

technisches Labor.

Advisory service on-site and

via phone.

Please

ask

ourapplicationslaboratory.

Sonder-Mikrosonden

Special micro probes

KARL DEUTSCH

Sondersonden / Special probes

Edelstahlrohr (NFe) mit PUR Auskleidung (3 -

4mm)2042.001 und Sondersonde NFe

90°

0 -

3,75 mm

Stainless

steel

tube

(NFe) with PUR lining

(3 –

4 mm)2042.001 and special

probe NFe 90°

(0 –

3,75 mm)

KARL DEUTSCH


Fe-AnwendungenFe-Applications

KARL DEUTSCH

Korrosionsschutz

Corrosion

protection

KARL DEUTSCH

Standard-0°-Sensor / probe

D typical

10 ... 400 µmZink /

zinc

Stahl /

steel

Korrosionsschutz Corrosion

protection

KARL DEUTSCH

D typical

10 ... 400 µmZink

/

zinc

Stahl /

steel

Korrosionsschutz Corrosion

protection

KARL DEUTSCH

PVDF (plastics)

40µ

Fe

Hydrophon-Nadel Needle

for

hydrophone

KARL DEUTSCH

Radnabe, z.T. lackiert

Wheel hub, partially

lacquered

KARL DEUTSCH

Bremsträgerplatte und Bremsbelagträger aus Stahl mit 150-µm-Pulverbeschichtung.Plate

of a brake

carrier

and brake

pad

carrier

from

steel

with

150 µm powder

coating.

Bremsträger Brake carrier

KARL DEUTSCH

Phosphatierter

Seegerring

Phosphated

snap

ring

KARL DEUTSCH

Titan (5 µm) auf Stahl(Verschleißschutz, längere Standzeit)Titanium (5 µm) on steel(wear

protection, longer

service

life)

Werkzeuge mit harter Außenschicht

Tools with

hard

surface

KARL DEUTSCH

Kolbenringe aus Stahl auf dem Umfang mit 100-µm-Chromschichtals Verschleißschutz

Piston rings from steel,on periphery coated with 100

µm chrome layer

used as wear protection

Bauteil Specimen

KARL DEUTSCH

Schiffsbau

Ship

building

KARL DEUTSCH

Karosserieschutz Car Body Protection

KARL DEUTSCH

2-Pol-Sonde für dicke Schichten

2-pole probe for

thick

coatings

KARL DEUTSCH

Kalibrieren macht‘s möglich

Calibrating

permits

Phosphatierte

Innen- sechskantschrauben

Phosphated

hexagon socket

screw

KARL DEUTSCH

Verzinktes, lackiertes Lochrasterblech aus StahlZinc-plated, lacquered

perforated

plate

from

steel

Duplexschichten

Duplex

layers

KARL DEUTSCH

Duplexschichten

Duplex

layers

Verzinktes und lackiertes StahlblechZinc-plated

and

lacquered

steel

sheet

KARL DEUTSCH

Stahlfelge lackiert

Lacquered

steel

rim

KARL DEUTSCH

Metallbandbeschichtung Coating of steel

belts

KARL DEUTSCH

Qualitätssicherung

Quality

assurance

KARL DEUTSCH


NFe-AnwendungenNFe-Applications

KARL DEUTSCH

Alufelge lackiert

Lacquered

alu

rim

KARL DEUTSCH

Lackierter Drehkopf aus Aluminium

Lacquered

rotary

knob

from

aluminium

KARL DEUTSCH

Flaschenverschluss (Plastik auf Aluminium)

Bottle

caps

(plastics

on aluminium)

KARL DEUTSCH

NFe-Anwendungen

(Magnesium lackiert)

NFe

applications

(lacquered

magnesium)

KARL DEUTSCH

Lacklabor

Varnish

lab

KARL DEUTSCH

Lackbeschichtete Zubehörteile für die Textil-, Schuh-

und Lederindustrie.

Varnished

accessory

partsfor

the textile, shoe

and leather

industry.

NFe-Anwendungen

Non-Fe

applications

KARL DEUTSCH

Pulverlackbeschichtete Fassadenteile

Powder-coated

facade

parts

KARL DEUTSCH

Luftfahrt-Bauteil (Aluminium

lackiert)

Aerospace specimen

(aluminium

with

paint)

KARL DEUTSCH


MessfehlerMeasurement errors

KARL DEUTSCH

Beispiel für die vorgetäuschte, fehlerhafte Schichtdicke durch fehlende Gerätekalibrierung auf dem jeweiligen Durchmesser

Example

of a pseudo-correct, erroneous

coating thickness caused

by

a missing

instrument

calibration on the respective

outer

diameter

Vorgetäuschte Schichtdicke in µm

Pseudo-correct, erroneous

coating thickness in µm

Zylindrisches EisensubstratCylindrical

ferrous

substrate

1318

29

93

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

D = 20 mm D = 15 mm D = 9 mm D = 3 mm

Gekrümmte Oberflächen Fe

Curved

surfaces

Fe

KARL DEUTSCH

6181,7

133,7

375,3

0

50

100

150

200

250

300

350

400

D = 20 mm D = 15 mm D = 9 mm D = 3 mm

Zylindrisches NichteisensubstratCylindrical

non-ferrous

substrate

Vorgetäuschte Schichtdicke in µm

Pseudo-correct, erroneous

coating thickness in µm

Beispiel für die vorgetäuschte, fehlerhafte Schichtdicke durch fehlende Gerätekalibrierung auf dem jeweiligen Durchmesser

Example

of a pseudo-correct, erroneous

coating thickness caused

by

a missing

instrument

calibration on the respective

outer

diameter

Gekrümmte Oberflächen Fe

Curved

surfaces

Fe

KARL DEUTSCH

Hier muss kalibriert werden.Ansonsten negative Fehlertendenz.

Here

calibration is a must.Otherwise

you‘ll

get

a measurement

inaccurracy

tending

to be

negative.

D

Fe / NFe

Konkav

Concave

Gekrümmte Oberflächen

Curved

surfaces

KARL DEUTSCH

Hier muss kalibriert werden.Ansonsten positive Fehlertendenz.

Here


you‘ll

get

a measurement

inaccurracy

tending

to be

positive.

Fe / NFe

D Konvex

Convex

Gekrümmte Oberflächen

Curved

surfaces

KARL DEUTSCH

Grundsätzlich können keine höheren Genauigkeiten als etwa ±

halbe Rautiefe erzielt werden.

In principle, it is impossible to obtain a higher accuracy than approximately the half roughness depth (positive and negative tolerance).

Oberflächen-Rauigkeit

Surface roughness

KARL DEUTSCH

NFe

DFe

D

Einfluss der Substratdicke

Influence

of the substrate

thickness


Here


you‘ll

get

a measurement

inaccurracy

tending

to be

positive.

Hier muss kalibriert werden.

Ansonsten negative Fehlertendenz.

Here

calibration is a must.

Otherwise

you‘ll

get

a measurement

inaccurracy

tending

to be

negative.

KARL DEUTSCH

NutGroove

Fe / NFe

D

Fe / NFe

D

Hier muss kalibriert werden.Ansonsten negative Fehlertendenz.

Here


you‘ll

get

a measurement

inaccurracy

tending

to be

negative.


Here


you‘ll

get

a measurement

inaccurracy

tending

to be

positive.

Einfluss der Geometrien

Influence

of geometry

KanteEdge

KARL DEUTSCH

Fe

D (weich)

Fe

D (weich)

100 µm

Offset

Weiche Schichten

Soft coatings

KARL DEUTSCH


Für Fe und NFe

unlösbarImpossible for Fe and NFe

KARL DEUTSCH

Nichtmetallische SubstrateDiamantbeschichtung auf NFe

(Diamant leitet)

Metall auf KunststoffLack auf Holz und Kunststoff

Kupfer auf Leiterplatten

Non-metallic

substratesDiamond coating on NFe

(Diamond material conducts)

Metal on plasticsLacquer

on wood

and plastics

Copper

on printed

circuit

boards

Was geht nicht ...

Which

applications

won‘t

work

...

KARL DEUTSCH

Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)

www. karldeutsch.de [email protected]

More

than

60 years

non-destructive

testing

of materials

Definitely

tested!

leptoskop: schichtdickenmessung (sdm) coating thickness ... applications... · prinzip...

Documents