Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMBeschichtungen erhöhen oftmals nicht nur die Ästhetik, sondern besitzen auch funktionelle Eigenschaften. Dazu zählen der Schutz vor mechanischen Einwirkungen und schädlichen Witterungseinflüssen oder die Verbesserung der Haptik. In der Industrie kommt daher der Beschichtungsdicke eine besondere Bedeutung zu.
Wickeldrahtrolle aus Kupferdraht
Schichtdicke von Lackdraht
Lackdraht wird zum Bau von elektrischen Spulen und Transformatoren verwendet. Wir messsen berührungslos die Schichtdicke des isolierenden Lackes auf dem Draht.
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Vermessung der Lackdicke von Wickeldraht
Mit Hilfe der optischen Kohärenztomographie sind wir in der Lage, sehr dünne, semitransparente Schichten zu vermessen. Die Lackdicke auf Kupferdrähten variiert bei uns zwischen 15 und 3 µm.
Funktionelle Eigenschaften erfordern eine Mindestdicke, unnötige dicke Schichten verschwenden Ressourcen und erhöhen damit die Herstellungskosten. Zur Messung sehr dünner, semitransparenter Schichten gibt es nun eine Lösung: die Optische Kohärenztomographie (OCT).
Dieses Verfahren wurde ursprünglich für die tiefenaufgelöste Visualisierung biologischer und medizinischer Materialien entwickelt. Dank intensiver Forschung hat es sich inzwischen auch außerhalb der Medizin etabliert. Hochaufgelöste Probenquerschnitte, die mit sichtbarem Licht oder Infrarotlicht völlig zerstörungsfrei in Echtzeit erzeugt werden, machen die OCT deshalb zur idealen berührungslosen Prüftechnik für viele Anwendungen.
Reflektion liefert Informationen
Das physikalische Prinzip hinter dieser Methode ist die interferometrische Überlagerung eines Lichtstrahls, der aus unterschiedlichen Probentiefen reflektiert wird, mit einem Referenzstrahl. Aus Intensität und zeitlicher Verschiebung des reflektierten Strahls lässt sich die Tiefeninformation der Probe mathematisch ermitteln und als Querschnittsbild darstellen.
Das Auflösungsvermögen beträgt je nach spektraler Breite zwischen 1 und 20 μm. Die Optische Kohärenztomographie eignet sich für alle Materialien, die für sichtbares oder nahinfrarotes Licht zumindest teiltransparent sind. Dies sind viele Kunststoffe, Verbundmaterialien, Gläser, Keramiken oder Halbleitermaterialien.
Inspektion von Lackdraht
Lackdraht, der auch als Wickeldraht bezeichnet wird, ist ein Metalldraht, der bei der Fertigung mit einer elektrisch isolierenden Lackschicht überzogen wurde. Die Dicke und das Gewicht dieser Lackisolation ist im Vergleich zu anderen Isolierstoffen mit gleicher Wirkung sehr gering. Dieser Draht wird daher bevorzugt zum Bau elektrische Spulen, Transformatoren und Maschinen verwendet. Wir setzen OCT erfolgreich zur Vermessung der Lackdicke auf Kupferdrähten ein. Der dünnste Drahthatte hier einen Durchmesser von 25 µm und eine Lackdicke von 3 µm.