Berührungslose
Schichtdickenmessung

Bei der photothermischen Schichtdickenmessung erwärmt eine Lichtquelle die Oberfläche. Die Wärme breitet sich durch die Schicht bis zum Substrat aus, wird dort an der Grenzfläche reflektiert und gelangt zurück zur Oberfläche, wo sie in Form von Wärmestrahlung detektiert werden kann. Aus der genauen Messung der Laufzeit der Wärme durch die Beschichtung lässt sich die Schichtdicke bestimmen.

Weitere Details finden Sie in unserem White Paper.

Messgeräte auf Induktions- oder Wirbelstrombasis benötigen ein ferromagnetisches bzw. leitfähiges Substrat. Bei einem Schliffbild muss das Bauteil zerstört werden. Photothermische Messgeräte arbeiten anders: Sie bestrahlen die Beschichtung mit Licht und messen die zeitliche Entwicklung der entstehenden Wärmestrahlung. Dadurch ist die Messung kontaktlos und zerstörungsfrei aus der Distanz möglich.

Das photothermische Messprinzip funktioniert für nahezu alle Kombinationen aus Beschichtung und Substrat. Unsere validierten Anwendungen umfassen Nass- und Pulverlacke, Primer, Korrosionsschutz- und Funktionsschichten wie z.B. Haftmittel auf Metall, Kunststoff, Keramik, Glas, Holz und weiteren Materialien.

Durchsuchen Sie gerne unsere Liste aller validierten Applikationen. Nicht fündig geworden? Dann kontaktieren Sie uns noch heute für eine Testmessung Ihres Schichtsystems.

Zunächst wird die Oberfläche der Beschichtung mit einer Lichtquelle erwärmt. Dafür muss die Beschichtung das Licht gut absorbieren. Schwarze, matte und opake Lacke absorbieren nahinfrarotes Licht sehr gut. Weiße oder transparente Lacke lassen sich hingegen häufig besser mit UV-Licht messen. Die passende Lichtfarbe (Wellenlänge) ermitteln wir im Rahmen der Voruntersuchung.
Ist die Oberfläche erwärmt, muss die Wärme am Übergang zwischen Beschichtung und Substrat reflektiert werden. Hierfür ist ein thermischer Kontrast zwischen Beschichtung und Substrat erforderlich, die Beschichtung muss dazu aus einem anderen Material sein als das Substrat.

Weitere Details zu allen genannten Voraussetzungen und deren Einfluss finden Sie in unserer White Paper.

Ein großer Vorteil der photothermischen Schichtdickenmessung ist, dass sie berührungslos arbeitet. Dadurch kann die Messung direkt nach dem Beschichten erfolgen, noch bevor die Beschichtung ausgehärtet ist. Das ermöglicht eine Inline-Qualitätssicherung, bei der Korrekturen noch möglich sind, ohne den energieintensiven Aushärteprozess abzuwarten und dabei womöglich Ausschuss zu produzieren.

Unsere photothermische Messtechnik ist für die Messung einer einzelnen Schichtdicke oder der Gesamtschichtdicke von mehreren Schichten ausgelegt. Eine Messung z.B. einer Basislackschicht bei bekannter KTL-Schichtdicke ist problemlos möglich. Im Sinne einer schnellen Prozessüberwachung und -steuerung kann die schrittweise Messung sogar sinnvoll sein. In bestimmten Konstellationen, etwa wenn die thermischen Eigenschaften der Schichten hinreichend unterschiedlich sind, kann das System auch einzelne Schichtdicken innerhalb eines Mehrschichtsystems auflösen.

Ob Ihr spezifisches System messbar ist, klären wir gerne im Rahmen einer Vorabanalyse. Kontaktieren Sie uns dazu gerne noch heute.

Unser Allround-Messgerät ist das CoatPro, ein photothermisches Punktmessgerät, das die Schichtdicke nahezu jeder Beschichtung auf jedem Substrat messen kann. Es kombiniert langlebige LED-Technologie mit einem hochempfindlichen Sensor und einem eigens entwickelten Lock-In-Verstärker, um höchste Präzision auch bei geringen Messzeiten zu erzielen. Damit eignet es sich hervorragend für die schnelle Inline-Messung in der Vorbeifahrt als auch für die Laboranalytik.

Zur schnellen Erfassung vollständiger Schichtdickenverteilungen auch auf großen Bauteilen haben wir das CoatPro XD entwickelt. Dieses Messsystem basiert auf einem modularen Kamerasystem und ermöglicht die Messung der kompletten Schichtdickenverteilung auf einem Bauteil innerhalb weniger Sekunden. Es ist für dicke Beschichtungen (> 50 µm) optimiert, etwa für Pulverschichten oder Flammschutzschichten.

Sie sind unsicher, welches Messsystem die beste Wahl für Ihre Situation ist? Kontaktieren Sie uns noch heute für eine unverbindliche Expertenmeinung.

Das CoatPro und das CoatPro XD arbeiten mit einer periodischen Anregung. Die konstante Frequenz dieser Anregung erlaubt eine sehr rauscharme Filterung des eigentlichen Messsignals, wodurch unsere Messgeräte auch diejenigen Schichtsystemen präzise messen können, die für andere photothermische Messgeräte nur schwer messbar sind (bspw. Klarlack, dünne Metallschichten). Der fortschrittliche optische Aufbau sorgt ferner für eine hohe Toleranz gegenüber komplexen Bauteilgeometrien, gekrümmten Oberflächen und variablen Arbeitsabständen. Abgerundet werden unsere Messsysteme durch den Einsatz langlebiger und effizienter LED-Technologie, die für einen wartungsarmen Betrieb bei geringen Kosten und hoher Sicherheit sorgt.

Unsere Messgeräte erfassen die Zeit, die die Wärme benötigt, um durch die Beschichtung zu diffundieren. Die benötigte Zeit hängt von der Schichtdicke ab, da die Wärme zur Durchquerung dickerer Schichten mehr Zeit benötigt, und von der Wärmeleitfähigkeit des Materials. Durch eine Kalibrierung wird der Einfluss dieser Wärmeleitfähigkeit herausgerechnet, sodass die gemessene Zeit direkt in die Schichtdicke umgerechnet werden kann. Die Kalibrierung erfolgt durch unsere erfahrenen Applikationsingenieure individuell für jede Beschichtung beim Kauf des Messsystems. Die mitgelieferte Software ermöglicht außerdem die geführte Kalibrierung neuer Lacke nach einer obligatorischen Schulung.

Wenn Sie mehr über die Details der Kalibrierung erfahren möchten, kontaktieren Sie uns gerne für ein Gespräch.