Röntgenfluoreszenz für die Qualitätskontrolle von Bandbeschichtungen

Vorlackiertes, bandbeschichtetes Metall ist aus der Herstellung nicht wegzudenken, von Haushaltsgeräten über Karosserieteile zu Backblechen. Es werden ständig neue Anwendungen entwickelt, was ein rapides Wachstum der Bandbeschichtungsbranche zur Folge hat. So wurde das Marktvolumen für funktionale Beschichtungen im Jahr 2017 weltweit auf 330 Millionen Euro geschätzt und wird bis 2024 auf voraussichtlich 456 Millionen Euro prognostiziert, entsprechend einem jährlichen Wachstum von 4,8 %.

Die Anforderungen an die Branche sind hoch. Der Markt für bandbeschichtetes Metall ist hart umkämpft und bedarf fachspezifischer Geräte, um strengen Vorschriften zu genügen. Die Korrosionsbeständigkeit von bandbeschichteten Metallteilen muss ebenso gewährleistet sein, wie deren Lackierbarkeit und eine gute Optik für die gesamte Lebensdauer des Endprodukts. Die Dicke der jeweiligen Beschichtung ist ausschlaggebend für die Beständigkeit des gefertigten Werkstücks und der Anbieter trägt die Verantwortung dafür, dass die Dicke jeder Schicht genauen Richtlinien entspricht. Als präzises, schnelles und zerstörungsfreies Messeverfahren ist die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) optimal für die Schichtdickenmessung geeignet und entspricht den internationalen Normen ASTM B568-98(2014) und ISO 3497:2000.

RFA kann sowohl zur Analyse der Beschichtungsdicke innerhalb des Herstellungsprozesses angewendet werden als auch zur Prozessoptimierung, um die korrekten Zusammensetzungen und Eintauchzeiten für bestimmte Dicken zu bestimmen.

RFA ist besonders für die Analyse der folgenden Beschichtungstypen geeignet:

Phosphatische Konversionsbeschichtung

Bei der Verwendung von ZnP, FeP oder MnP als Konversionsbeschichtung als Vorstufe zu Pulverbeschichtung oder Lackierung, kann der Prozess anhand von RFA Schichtdickenanalyse optimieret werden. Modernere und fortschrittlichere RFA Schichtdickenmessgeräte sind in der Lage, nicht nur die Dicke, sondern auch den Phosphoranteile zu messen.

Vorbehandlung mit Zr, Ti und Cr

Ein aktueller Trend weg von den herkömmlichen Konversionsbeschichtungen auf Phosphatbasis ist zu erkennen. Diese neuen Vorbehandlungen sind kostengünstiger und umweltfreundlicher. Sie verbrauchen weniger Wasser und erzeugen keine phosphathaltigen Abfallstoffe, deren Entsorgung mit Gefahren und hohen Kosten verbunden sein kann. Sie haben einen geringeren Energiebedarf, da sie bei Raumtemperatur aufgetragen werden können, anstatt der hohen Temperaturen, die für die herkömmlichen Konversionsbeschichtungen nötig sind. Zudem ist das Gewicht der Beschichtung geringer bei gleichbleibend guter Korrosionsbeständigkeit und Lackierbarkeit. Anhand von RFA kann der Anteil von Zr, Ti und Cr gemessen und die genaue Dicke für die Vorbehandlungsschicht berechnet werden, bevor sie in die nächste Produktionsphase gehen – vorausgesetzt Kalibrierung und Software sind korrekt konfiguriert.

Beschichtungen mit Zink-Magnesiumlegierung (ZM)

ZM-Beschichtungen (ZM) sind bahnbrechend in der Beschichtungstechnologie und inzwischen weit verbreitet. Der Zusatz von Magnesium bietet mehrere Vorteile gegenüber einer puren Zinkbeschichtung. So bietet ZM bei geringeren Beschichtungsdicken einen ähnlichen Korrosionsschutz wie Zn. Somit kann das Gewicht von Komponenten reduziert werden, was besonders für die Automobil-, Luftfahrt- und Militärbranche relevant ist. Die ZM-Beschichtung bietet weiterhin eine bessere Korrosionsbeständigkeit unter extremen Bedingungen, wie z. B. in der Schifffahrt. Anhand von RFA können sowohl Zink als auch Magnesium bestimmt werden, so dass die korrekte Schichtdicke und eine gleichmäßige Verteilung der Beschichtung gewährleistet werden können.

 

Hitachi RFA-Geräte für die Produktion

Die RFA-Geräte von Hitachi High-Tech haben sich seit Jahrzehnten unter Produktionsbedingungen bewährt, die einen Einsatz rund um die Uhr voraussetzen, so auch bei Galvanisier- und Bandbeschichtungsanlagen. Unsere RFA-Tischgeräte können für die Qualitätskontrolle während der Produktion eingesetzt werden, die RFA-Handgeräte bieten sich für Stichproben am Wareneingang und auch in der Produktion an. RFA ist die Standardmesstechnik für viele Anwendungen in der Metallveredelung – von der Eingangsprüfung bei Stahllieferungen bis hin zur strengen Qualitätskontrolle von Galvanisier- und Konversionsbeschichtungen.

Hier erhalten Sie weitere Informationen über unsere Analysegeräte, einschließlich technische Details. Kontaktieren Sie uns für Fragen oder eine Produkt-Demo.

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Datum: 21 April 2021

Autor: Matt Kreiner, Benchtop XRF Product Manager

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