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Zerstörungsfreie Prüfung von Sanitär- und Fliesen-Rohlingen

 
: Schneider, E.; Sklarczyk, C.; Walle, G.

:
Fulltext urn:nbn:de:0011-n-1104515 (816 KByte PDF)
MD5 Fingerprint: 61df84d51aa9fedb2843a9437646be34
Created on: 3.12.2009


Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. -DGZfP-, Berlin:
ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung. DGZfP-Jahrestagung 2009. CD-ROM : Münster, 18.-20. Mai 2009; Zerstörungsfreie Materialprüfung
Berlin: DGZfP, 2009 (DGZfP-Berichtsbände 115-CD)
ISBN: 978-3-940283-16-0
8 pp.
Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (Jahrestagung) <2009, Münster>
German
Conference Paper, Electronic Publication
Fraunhofer IZFP ()
Prozessüberwachung; Qualitätssicherung

Abstract
Die Anwendungen von zerstörungsfreien Verfahren in der deutschen Keramikindustrie be-schränken sich im Wesentlichen auf die Sichtprüfung und die Bestimmung der Wandstärke mittels Ultraschalldickenmessgerät.
Eine umfassende Fehler-Möglichkeit-und-Einfluss-Analyse der Partner in einem öffentlich geförderten Vorhaben hatte unter anderem eine Liste konkreter Anforderungen an neue Verfahren der Prozessüberwachung und Qualitätssicherung zum Ergebnis. Es wurde aufgezeigt, dass die zerstörungsfreie Bestimmung der Feuchte und deren örtlicher Änderung, die Detektion der schon in Sanitärrohlingen vorliegenden Poren, Risse und Delaminationen sowie die on-line Bestimmung der Dichte von Fliesenrohlingen einen bedeutenden Beitrag zur Energie- und Ressourceneffizienz leisten könnten.
Nach systematischen Untersuchungen zum Einfluss der Feuchte auf die Ausbreitungs-geschwindigkeit und Schwächung von Mikrowellen und nach Testmessungen mit marktüblichen Messgeräten konnte ein Gerät identifiziert werden, das nach Anpassungen des Sensors und nach Kalibrierung Ergebnisse in guter Übereinstimmung mit Ergebnissen eines etablierten Verfahrens liefert.
Der Einsatz der Thermographie hat durch die Möglichkeit der Mehrfachnutzung in der Qualitätsüberwachung verschiedener Keramikprodukte Vorteile. Zur Detektion von Ungänzen, zur Lokalisierung von Materialinhomogenitäten lässt sich die Thermographie sowohl an ungebrannten als auch an gebrannten Sanitärteilen und Fliesen erfolgreich nutzen. Der Prüfaufgabe und dem Produktzustand entsprechend, sind die Methoden der Temperatureinbringung unterschiedlich. Aktiv mit Blitzlampen, Infrarotstrahler oder Laserpunkt oder auch passiv beim Abkühlen aus dem Trockner sind die ermittelten Möglichkeiten, die abhängig von der örtlichen Gegebenheit, dem Produkt und dem Prüfbereich eingesetzt werden können.
Die kontinuierliche Bestimmung der Dichte von Fliesenrohlingen in der Linie nutzt die Tatsache, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen in erster Linie von der Materialdichte und den elastischen Materialeigenschaften bestimmt wird. Beide materialspezifischen Kennwerte sind wiederum miteinander verknüpft, sodass in den meisten Anwendungsfällen der kombinierte Einfluss auf die Schallgeschwindigkeit gemessen und ausgewertet wird. Da die Feuchte die Dichte und die elastischen Eigenschaften und damit auch die Schallgeschwindigkeit verändert, ist die experimentell festgestellte Korrelation der Schallgeschwindigkeit mit der Dichte bei unterschiedlich und gezielt eingestellten Feuchten Stand der Technik. Messtechnische Herausforderung ist die Messungen der Dicke und der Laufzeit der Welle durch die Fliese zur möglichst präzisen ortsabhängigen Bestimmung der Schallgeschwindigkeit. Die on-line Anwendung an bewegten Fliesen macht die Schalleinkopplung über eine Luftschicht notwendig; was wiederum Konsequenzen für die Laufzeitmesstechnik mit sich bringt. Zur Bestimmung der Dicke wurde ein Laser-Lichtschnitt-Verfahren weiterentwickelt, zur Laufzeitmessung ein Laborprototyp aufgebaut und getestet.
Der Beitrag beschreibt kurz das jeweilige Messprinzip und diskutiert den erreichten Stand an Hand der erzielten Prüfergebnisse.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-110451.html