Materialdicke

Materialstärke wird oft mit Lack- oder Schichtdicke verwechselt. Von Schichtdicke sprechen wir bei einer oder mehreren Schichten auf einem Substrat. Materialstärke hingegen ist die tatsächliche Dicke des Trägermaterials. Manchmal kann die Materialstärke problemlos mit mechanischen Messgeräten wie Messschieber oder anderen einfachen Mitteln gemessen werden. Doch ist die Erreichbarkeit der Messstelle zur mechanischen Messung so ...

Materialstärke wird oft mit Lack- oder Schichtdicke verwechselt. Von Schichtdicke sprechen wir bei einer oder mehreren Schichten auf einem Substrat. Materialstärke hingegen ist die tatsächliche Dicke des Trägermaterials. Manchmal kann die Materialstärke problemlos mit mechanischen Messgeräten wie Messschieber oder anderen einfachen Mitteln gemessen werden. Doch ist die Erreichbarkeit der Messstelle zur mechanischen Messung so manches Mal nicht gegeben. So z.B. die Wand von einem Schiff oder dem mittleren Abschnitt einer großen (Stahl-) Platte. Hier werden Ultraschallmessgeräte oder Wanddickenmessgeräte verwendet, um die Materialstärke genau zu bestimmen.

Ultraschall-Messgeräte

Ultraschall-Messgeräte senden nur von einer Seite ein Ultraschall-Impuls durch das Material. Die Materialstärke wird durch die Umrechnung der Zeit, die der Impuls benötigt, um von der gegenüberliegenden Fläche reflektiert zu werden, millimetergenau errechnet. Das System zur Messung der Dicke von Ultraschallimpulsen funktioniert bei einer Vielzahl von Materialien:

  • Wichtig ist, dass das Material eine hohe Dichte hat, z. B. Metall. Bei Materialien mit geringer Dichte wie Holz oder Beton ist es schwer oder unmöglich mit diesen Instrumenten zu messen.
  • Auch ist es wichtig, dass das Material homogen ist. Kunststoff- oder Epoxidharz können ohne Probleme gemessen werden, ebenso Glas. Allerdings sind glasfaserverstärkte Epoxidharze unmöglich zu messen, da diese beiden unterschiedlichen Materialien unterschiedliche Dichten aufweisen.
  • Das dritte Kriterium ist, dass Sonde und das Material einen sehr guten Kontakt herstellen können. Sehr raue Oberflächen können zu Problemen in dieser Hinsicht führen. Die Zuhilfenahme eines Kontaktgels ist daher ein Muss.

Die meisten Ultraschall-Messgeräte ermöglichen es dem Benutzer, die Ultraschall-Geschwindigkeit des Gerätes einzustellen. Die Ultraschall-Geschwindigkeit vieler Materialien ist bekannt und kann aus der nachstehenden Tabelle entnommen werden.

Material / Schallgeschwindigkeit (M/S)

Aluminium: 6260 Silber: 3600
Stahl: 5900 Polypropylen: 2730
Gold: 3240 Wasser bei 20°C: 1480
Glycerin: 1920 Wasser-Glas: 2350
Kupfer: 4700 Zink: 4170
Messing: 4640 Blech: 3230

Ist die Ultraschall-Geschwindigkeit eines Materials unbekannt, erfüllt es aber die zuvor erwähnten Anforderungen für die Messung mit einem Ultraschall-Wanddickenmessgerätes, so kann das Gerät auf einfache Weise kalibriert werden. Nehmen Sie einfach ein Stück dieses Materials, dessen Dicke bekannt ist. Platzieren Sie das Gerät auf das Material und stellen Sie den Messwert der tatsächlichen Dicke der Probe ein. Das Gerät berechnet dann automatisch die entsprechende Ultraschall-Geschwindigkeit des Materials, so dass die Geschwindigkeit für zukünftige Messungen am gleichen Material verwendet werden kann.

 


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