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15. Apr 2020 // Mess- und Prüftechnik

Konversionsschichten

Innerhalb des Verbundvorhabens "InQuaNa" ("Entwicklung einer Methode zur Inline-Qualitätssicherung nasschemischer, Cr(VI)-freier Konversions- und Anodisierschichten", IGF Vorhaben Nr. 19579 N) wurden neuartige Methoden für eine einfache und kostengünstige Qualitätssicherung von Konversionsschichten getestet und entwickelt. Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) und die Uni Osnabrück haben zwei schnelle und zuverlässige Messmethoden entwickelt, welche prozessintegrierbar und vielversprechend für die Inline-Qualitätskontrolle sind.

Bild 1: Schematischer LIBS-Versuchsaufbau. Die elementspezifischen Emissionen aus dem Plasma werden detektiert und die erhaltenen Spektren für die qualitative und quantitative Analyse herangezogen.

Der LIBS-Versuchsaufbau ist hier schematisch dargestellt. Grafik: Fraunhofer IFAM

Die Methode des Fraunhofer IFAM ist eine, zu diesem Zweck optimierte Variante der Laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS). Bei dieser Methode wird mittels eines sehr kurzen Laserpulses ein Teil der zu beprobenden Oberfläche verdampft und angeregt. Mittels eines hochauflösenden Spektrometers lässt sich die bei der nachfolgenden Relaxation freigesetzte, elementspezifische Strahlung erfassen und quantitativ auswerten. Die von der Universität Osnabrück vorgestellte Methode funktioniert nach dem Prinzip der Reflektanzmessung. Hier wird das von einem Laserpointer ausgesandte und auf der zu prüfenden Oberfläche gestreute Licht mittels eines Lichtleistungsmessgeräts detektiert.
In BESSER LACKIEREN 6/2020 erfahren Sie, welche Möglichkeiten und Beschränkungen die beiden vorgestellten Messmethoden mit sich bringen.

Bild 2: Versuchsaufbau für die Reflektanzmessung. Unter einem flachen Winkel beleuchtet der Strahl eines Laserpointers die Aluminiumprobe und wird von dort gestreut, wobei der konkrete Strahlweg mit roten Linien schematisch gekennzeichnet ist. Die Leistung des hellen Punkts im Streulicht wird mit einem Lichtleistungsmessgerät detektiert und dient als Maß für die Probenqualität. Fotos/Grafiken: IFAM

Bild 2: Versuchsaufbau für die Reflektanzmessung. Unter einem flachen Winkel beleuchtet der Strahl eines Laserpointers die Aluminiumprobe und wird von dort gestreut, wobei der konkrete Strahlweg mit roten Linien schematisch gekennzeichnet ist. Die Leistung des hellen Punkts im Streulicht wird mit einem Lichtleistungsmessgerät detektiert und dient als Maß für die Probenqualität. Fotos/Grafiken: IFAM

Zum Netzwerken:
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Material­forschung IFAM, Bremen, Mareike Schlag, Tel. +49 421 2246-410, mareike.schlag@ifam.fraunhofer.de, www.ifam.fraunhofer.de;

Universität Osnabrück, Fachbereich Physik, ­Osnabrück, Mirco Imlau, Tel. +49 541 969-2654, mimlau@uni-osnabrueck.de, www.mimlau.de

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