Dickenmessung von Glasprodukten und Beschichtungen

In diesem Anwendungsbeispiel wird erläutert, wie die Wanddicke von handelsüblichen Glasprodukten, wie Flaschen, Behältern, Rohren, Platten und Tellern, Laborglas, Glühbirnen und Lampen sowie die Dicke von Glasbeschichtungen auf emaillierten Behältern gemessen werden kann. Entdecken Sie die geeignete Dickenmessgeräte für Glas und erfahren Sie mehr über die Verfahren zur Dickenmessung von Glasmaterialien. 

Hintergrundinformationen zur Dickenmessung von Glas

Glas ist ein günstiger und vielseitig einsetzbarer Werkstoff, der durch Blas-, Gieß- und Pressverfahren in die verschiedensten Formen gebracht werden kann. Glas ist auch durchlässig für hochfrequente Schallwellen und eignet sich daher für Ultraschalldickenmessungen. Die Messung kann aber auch mit dem Magna-Mike Hall-Effekt-Dickenmessgerät erfolgen, da Glas nicht magnetisch ist.

Die Geometrie der meisten Glasprodukte macht eine mechanische Dickenmessung mit Messlehren oder Messschrauben schwierig oder unmöglich. Nahezu alle üblichen Glasprodukte können jedoch problemlos mit Ultraschall- oder magnetischen Dickenmessgeräten gemessen werden. Die Prüfung beschädigt das Glas nicht und liefert sofort genaue und zuverlässige Dickenmesswerte.

Geräte zur Messung der Glasdicke

Zu den Glasdickenmessgeräten gehören magnetische und Ultraschall-Dickenmessgeräte. Hier ist eine Übersicht über diese Glasdickenmessgeräte:

1. Magnetische Messgeräte

Das Magna-Mike 8600 Hall-Effekt-Dickenmessgerät ist ein hervorragendes Gerät für die Messungen von Glas, z. B. von Flaschen, Behältern und Rohren mit einem offenen Ende, in die eine Messkugel eingeführt werden kann und deren Dicke 25 mm nicht überschreitet.

Das Magna-Mike 8600 Dickenmessgerät misst den Abstand zwischen der Spitze einer Sonde, die gegen die Außenseite eines Prüfteils gedrückt wird, und einer gegenüberliegenden kleinen Stahlmesskugel im Innern des Prüfteils mithilfe eines Magnetfelds. Das Magna-Mike 8600 Dickenmessgerät ist dabei häufig die beste Wahl zum Messen von Ecken und engen Radien. Außerdem ist keine materialspezifische Justierung notwendig.

Das Magna-Mike 8600 Dickenmessgerät kann ohne besondere Konfiguration oder Vorgehensweise zur Glasmessung verwendet werden. Das Gerät wird einfach so verwendet wie im Handbuch beschrieben. In der Regel wird der Standard-Messkopf 86PR-1 für Glasmessungen empfohlen. Messkopf und Messkugel hinterlassen normalerweise keine Kratzer auf Industrieglas.

2. Ultraschallmessgeräte

Ultraschall-Präzisionsdickenmessgeräte, wie die Modelle 39DL PLUS und 45MG mit Software für Einzelschwingermessköpfe, können verwendet werden, um typische Glasprodukte mit einer Dicke von 0,125 mm bis 500 mm. Wie bei jeder Dickenmessung misst das Ultraschallgerät die Durchlaufzeit eines hochfrequenten Ultraschallimpulses durch die Wand des Prüfteils und wieder zurück und berechnet anschließend daraus unter Verwendung einer justierten Werkstoffschallgeschwindigkeit die Wanddicke. 

Ultraschallgeräte können zur Messung aller üblichen Glaserzeugnisse eingesetzt werden. Sie sind jedoch dann besonders nützlich, wenn die Glasdicke außerhalb des Einsatzbereichs des Magna-Mike 8600 Hall-Effekt-Dickenmessgeräts liegt, wenn die Geometrie des Teils das Einführen der Messkugel verhindert (beispielsweise bei geschlossenen Glühlampen) und eine sehr hohe Genauigkeit erforderlich ist (circa +/- 0,002 mm oder 0,0001 Zoll).

Präzisionsdickenmessgeräte, wie das 39DL PLUS und das 45MG mit Software für Einzelschwingermessköpfe, sind mit Standard-Messkopfeinstellungen vorprogrammiert, die für die häufigsten Glaskonfigurationen verwendet werden können, sodass nur die Geschwindigkeits- und Nulljustierung entsprechend der Beschreibung im Handbuch des Geräts vorgenommen werden muss. In einigen Sonderfällen mit besonders komplexen Geometrien oder anderen schwierigen Bedingungen ist eine benutzerdefinierte Konfiguration des Messkopfes notwendig, wenn beispielsweise aufgrund enger Radien mit fokussierter Tauchtechnik gemessen werden muss. Bei diesen Anwendungen unterstützt Evident Sie bei der spezifischen Konfiguration.

7 häufige Anwendungen zur Messung der Glasdicke

Glasdickenmessgeräte werden zur Messung von unterschiedlichen Glasprodukten verwendet. Im Folgenden finden Sie eine Liste mit den häufigsten Messanwendungen.

1. Flaschen und Behälter

Das Magna-Mike 8600 Hall-Effekt-Dickenmessgerät ist das am häufigsten verwendete Gerät für die Messung von Glasflaschen und Glasbehältern. Ultraschallmessgeräte mit kleinen Kontaktmessköpfen wie das M116 (20 MHz) sind ebenfalls geeignet. Die Messung erfolgt schnell, einfach und vollkommen zerstörungsfrei.

2. Glasrohre

Die meisten kurzen Abschnitte von Glasrohren können einfach mit dem Magna-Mike 8600 Hall-Effekt-Dickenmessgerät gemessen werden. Rohre können auch mit Ultraschall gemessen werden, wenn ein Kontaktmesskopf mit kleinem Durchmesser, z. B. der M116 (20 MHz), zum Einsatz kommt. Für Röhrchen mit sehr kleinem Durchmesser (unter 6,25 mm) werden in der Regel Messköpfe für die fokussierte Tauchtechnik, wie der M316-SU F-.75 (20 MHz), empfohlen, um die Schallankopplung zu optimieren. Diese Messköpfe werden normalerweise mit einem B-103 Wassersprudler verwendet, um die Rohrausrichtung entsprechend dem Schallbündel beizubehalten.

3. Scheiben und Platten

Bei dünneren Scheiben und Platten (kleiner als 10 mm) kann die Dicke problemlos mit dem Magna-Mike 8600 Hall-Effekt-Dickenmessgerät gemessen werden, dickere Glasplatten werden mittels Ultraschall gemessen. Für diese Ultraschallmessung stehen die Messgeräte 39DL PLUS und 45MG mit Software für Einzelschwingermessköpfe und Kontaktmessköpfe, z. B. M109 (5 MHz) und M106 (2,25 MHz), zur Verfügung. 

4. Laborglas

Wenn die Form des Prüfteils das Einführen der Messkugel erlaubt, kann Laborglas problemlos mit dem Magna-Mike 8600 Hall-Effekt-Dickenmessgerät gemessen werden. Geschlossene Glühbirnen und komplexe Formen, bei denen keine Messkugel verwendet werden kann, werden in der Regel mit Ultraschall-Präzisionsdickenmessgeräten gemessen. Für Röhrchen mit sehr kleinem Durchmesser (unter 6,25 mm) oder kleine Kugeln (Durchmesser unter 25 mm) werden normalerweise Messköpfe für die fokussierte Tauchtechnik, wie der M316-SU F-.75 (20 MHz), empfohlen, um die Schallankopplung zu optimieren. Diese Messköpfe werden normalerweise mit einem Wassersprudler verwendet, um die Ausrichtung des Prüfteils entsprechend dem Schallbündel beizubehalten.

5. Glühbirnen und Lampen

Die dünnen Wände von Glühlampen können mit Präzisionsdickenmessgeräten und dem Vorlaufstreckenmesskopf M208 (20 MHz) gemessen werden. Enge Radien erfordern möglicherweise die Verwendung eines Messkopfes für die fokussierte Tauchtechnik mit einem geeigneten Wassersprudler. Dasselbe Messgerät und derselbe Messkopf können zur Messung der Dicke von Schutzbeschichtungen aus Kunststoff verwendet werden, die manchmal bei Glühlampen vorhanden ist.

6. Glasbeschichtungen

Glasbeschichtungen, wie Schutzschichten von chemischen Behältern, können normalerweise mit Ultraschall gemessen werden. Diese Messung ist am einfachsten, wenn die Prüfung an der Glasseite durchgeführt wird. Wenn die Innenseite nicht zugänglich ist, kann die Glasschicht in vielen Fällen auch durch eine Stahlwand gemessen werden. In vielen Fällen kann das 39DL PLUS Dickenmessgerät mit der Softwareoption zum Messen von mehreren Schichten die Dicke der Beschichtung und des Behälters gleichzeitig messen. Die Auswahl des Messkopfes und die Konfiguration des Geräts hängen von den spezifischen Werkstoffen und Dickenmessbereichen ab. Weitere Einzelheiten erfahren Sie von Evident.

7. Materialforschung

Die physikalischen Eigenschaften von Glas wie Elastizitätsmodul, Eigenspannung, Härte und Dichte, beeinflussen häufig die Schalleigenschaften, beispielsweise die Schallgeschwindigkeit der Longitudinal- und Transversalwellen. Evident bietet verschiedene Ultraschallgeräte für Anwendungen in der Materialforschung, beispielsweise Dickenmessgeräte mit Geschwindigkeitsanzeige, Prüfgeräte und Impulsgenerator/Empfänger, sowie eine umfassende Palette an Kontakt-, Vorlaufstrecken- und Tauchtechnikmessköpfen.