Magnetische und Wirbelstrom-Schichtdickenmessgeräte für Beschichtungen

DFT-Schichtdickenmessgeräte (Dry Film Thickness) sind tragbare Geräte für die zerstörungsfreie Messung der Dicke von Lacken, Polymerbeschichtungen, Emaillen, Eloxalschichten und Oberflächenbehandlungen auf metallischen Substraten. Sie werden intensiv in der Industrielackierung, im Korrosionsschutz von Metallkonstruktionen sowie in der Qualitätskontrolle von Beschichtungen im Automobil-, Schiffs-, Bahn- und Architekturbereich eingesetzt. Sie arbeiten nach magnetischen Prinzipien (für Eisensubstrate) oder nach dem Wirbelstromprinzip (für Nichteisensubstrate wie Aluminium, Messing, Kupfer, nichtmagnetischen Edelstahl), mit typischen Genauigkeiten von 1-3 μm bei Schichtdicken von 0 bis 1500 μm oder mehr.

Messprinzipien

Das magnetische Prinzip (für Eisen und Stahl) kann als magnetisches Pull-off (mit einem Dauermagneten, dessen Anziehungskraft sich mit der Dicke der dazwischenliegenden nichtmagnetischen Beschichtung ändert) oder als magnetische Induktion (mit einer Hochfrequenzspule, die einen magnetischen Fluss erzeugt, dessen Änderung in Abhängigkeit vom Abstand zum Substrat von einem Hall-Sensor erfasst wird) umgesetzt werden. Das Wirbelstromprinzip (für leitfähige Nichteisensubstrate) nutzt eine Hochfrequenzspule, die Wirbelströme im Substrat induziert; die Impedanz der Spule hängt vom Abstand zum Substrat ab, also von der Dicke der isolierenden Beschichtung.

Kombi-Geräte

Die am weitesten verbreiteten Modelle sind Kombi-Geräte (Dual): Sie vereinen beide Prinzipien, magnetisch und Wirbelstrom, in einer einzigen Sonde, erkennen das Substrat automatisch und wählen das richtige Prinzip aus. Diese Flexibilität wird in Laboren und auf Baustellen geschätzt, wo an gemischten Substraten gearbeitet wird. Es gibt Sonden in verschiedenen Größen, von Mikrosonden für kleine oder gekrümmte Oberflächen bis zu Standardsonden für ebene Flächen. Die Digitalanzeigen bieten Statistiken (Mittelwert, Max, Min, Standardabweichung), Abnahmegrenzwerte (PASS/FAIL), Datenlogger mit Bluetooth und USB sowie Software zur Verwaltung umfangreicher Prüfkampagnen auf großen Flächen.

Anwendungen

Zu den Anwendungen gehört die Qualitätskontrolle der Industrielackierung von Stahlbaukonstruktionen, Tanks, Brücken, Schiffen, Kranen, Gasleitungen, Rohrleitungen, Offshore-Plattformen, Fahrzeugkarosserien, Metallfenstern und -türen, eloxierten Aluminiumprofilen, Zäunen, Lichtmasten und Stadtmobiliar. Die DFT-Messung ist in der Regel fester Bestandteil des Qualitätsplans von Korrosionsschutz-Spezifikationen und folgt genormten Stichprobenverfahren (zum Beispiel ISO 19840 für die Statistik der Messungen auf großen Flächen, die Mindestanzahlen von Messwerten pro Fläche und Abnahmekriterien vorsieht).

Bezugsnormen

Die wichtigsten Normen sind ISO 2178 (magnetisches Verfahren), ISO 2360 (Wirbelstromverfahren), ISO 19840 (statistisches Verfahren für DFT-Messungen an Metallkonstruktionen) und ASTM D7091 (gleichwertige US-Norm für Kombi-Geräte). Die Kalibrierung der Geräte erfolgt mit nichtmagnetischen (für das magnetische Prinzip) oder nichtleitenden (für Wirbelstrom) Kalibrierfolien zertifizierter Dicke auf einem geeigneten Referenzsubstrat nach Verfahren gemäß ISO 17025. Regelmäßige Überprüfungen mit Kalibriernormalen sind vor jeder Messkampagne an kritischen Konstruktionen erforderlich.

Auswahlkriterien

Die Wahl hängt von der Art des Substrats (Eisen, Nichteisen, gemischt), vom typischen Dickenbereich der Beschichtungen, von der geforderten Genauigkeit, von der Größe der Oberflächen (Miniatursonden für kleine Flächen), von den Anforderungen an Datenaufzeichnung und Berichtswesen sowie von der Tragbarkeit für den Baustelleneinsatz (IP-Schutzart, Akkulaufzeit, Robustheit) ab. Für professionelle Korrosionsschutzprüfungen werden Geräte mit rückführbarer Kalibrierung nach ISO 17025 und Software empfohlen, die den Verfahren der ISO 19840 für die automatische Erstellung von Konformitätsberichten entspricht.

Die Integration von Funksonden mit mobilen Anwendungen zur Georeferenzierung der Messungen stellt die jüngste Entwicklung dar: Jeder Messwert wird mit GPS-Koordinaten und Fotos des Messpunkts verknüpft, sodass eine anfechtungssichere Kampagnendokumentation entsteht.