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Inline-Messungen an galvanisch beschichteten Bändern
Um die Qualität galvanisch beschichteter Bänder sicherzustellen, müssen bei der Produktion die vorgegebenen Toleranzgrenzen für die Schichtdicken eingehalten werden. Die Schichten werden so dünn wie möglich aufgebracht, um Kosten zu sparen – vor allem beim Einsatz von teuren Materialien. Trotzdem ist ein bestimmter Abstand zwischen der unteren Toleranzgrenze und der nominell aufgebrachten Schichtdicke notwendig, um eine Verletzung der unteren Toleranzgrenze durch Prozessschwankungen zu vermeiden.
Normalerweise werden am Anfang und am Ende des Bandes Streifen manuell entnommen und separat gemessen. Das kostet Zeit, und wenn ein Grenzwert verletzt wird, ist es zu spät, um noch einzugreifen. Der der Produktionsprozess ist abgeschlossen und das Band hat die Produktionslinie schon verlassen.
Inline-Messsysteme – basierend auf der Röntgenfluoreszenz-Methode (RFA) – stellen kontinuierlich Daten über die aufgebrachte Schichtdicke zur Verfügung und erlauben damit eine sofortige Kontrolle des Produktionsprozesses. So kann die nominell aufgebrachte Schichtdicke näher an der unteren Toleranzgrenze gewählt werden, was die Kosten deutlich senkt. Am effektivsten ist das für wertvolle Metalle, aber es zahlt sich auch bei anderen Beschichtungsmaterialien aus. Produkte mit sehr engen Toleranzgrenzen können überhaupt nur dann ohne größeren Ausschuss hergestellt werden, wenn ein solches Messsystem in die Produktionslinie integriert wird, um die tatsächlich aufgebrachte Beschichtung noch im laufenden Prozess zu bestimmen.
Das folgende Beispiel, bei dem eine Goldschicht (Au) von 2-4 µm aufgebracht werden soll, zeigt die Kosteneinsparung einer solchen Inline-Prozesskontrolle: Solange Offline-Messsysteme für die Qualitätskontrolle eingesetzt wurden, musste die nominelle Schichtdicke auf 2,8 µm Au gesetzt werden, um sicherzustellen, dass die untere Toleranzgrenze nicht verletzt wird. Nachdem das Inline-Messsystem FISCHERSCOPE® X-RAY 4000 installiert wurde, konnte die nominale Schichtdicke auf 2,3 µm Au gesenkt werden.
Nur durch die Einsparung von 0,5 µm Goldbeschichtung hat sich die Investition innerhalb eines halben Jahres amortisiert! Zudem wird nun die Produktion zu 100 % dokumentiert und jeder Kunde erhält ein Protokoll, welches die durchgehende Beschichtung innerhalb der vorgegebenen Toleranzen bestätigt.
Abb. 1: Basis-Konfiguration für ein FISCHERSCOPE® X-RAY 4000 mit Messkopf und PC
Mit dem FISCHERSCOPE® X-RAY 4000 können die Produktionskosten durch Reduktion des Materialeinsatzes vor allem bei Edelmetallen deutlich gesenkt werden und es wird weniger Ausschuss produziert. Zudem ist eine vollständige Dokumentation der aufgebrachten Beschichtung möglich und damit eine Rückführbarkeit gemäß des ISO9000 Standards. Für weitere Informationen steht Ihnen Ihr Fischer-Ansprechpartner gerne zu Verfügung.