leptoskop: schichtdickenmessung (sdm) coating thickness ... applications jan13 we… · leptoskop:...
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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
LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
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
KARL DEUTSCH
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
KARL DEUTSCH
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
LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
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
LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
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
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
LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
Fe-AnwendungenFe-Applications
KARL DEUTSCH
Korrosionsschutz
Corrosion
protection
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
Stahlfelge lackiert
Lacquered
steel
rim
KARL DEUTSCH
Metallbandbeschichtung Coating of steel
belts
KARL DEUTSCH
Qualitätssicherung
Quality
assurance
KARL DEUTSCH
LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
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
LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
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
calibration is a must.Otherwise
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
Hier muss kalibriert werden.Ansonsten positive Fehlertendenz.
Here
calibration is a must.Otherwise
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
calibration is a must.Otherwise
you‘ll
get
a measurement
inaccurracy
tending
to be
negative.
Hier muss kalibriert werden.Ansonsten positive Fehlertendenz.
Here
calibration is a must.Otherwise
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
LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
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 info@karldeutsch.de
More
than
60 years
non-destructive
testing
of materials
Definitely
tested!
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