Die Ultraschallmikroskopie stellt ein neues bildgebendes Verfahren zur zerstörungsfreien Untersuchung von Beschichtungen dar. Ein besonderer Vorteil besteht in der Möglichkeit, Informationen aus dem Inneren einer Probe zu gewinnen. Ziel dieser Arbeit ist die Beurteilung der Ultraschallmikroskopie als Methode zur frühzeitigen Detektion von Alterungserscheinungen in kurzzeitbewitterten Beschichtungen. Damit sollen die Entwicklungszeiten für Beschichtungsprodukte verkürzt werden.
Im Rahmen der Arbeit wurde die Ultraschallmikroskopie mit der Rasterelektronenmikroskopie als etablierte Methode verglichen. Weiters wurden die Auswirkungen zweier unterschiedlicher Bewitterungsverfahren auf die Lackalterung untersucht. Der zeitliche Fortschritt der Lackalterung wurde mit einem besonderen Augenmerk auf Delaminationen als Schädigungsart analysiert. Die Ultraschallmikroskopie stellte sich als geeignete und vielversprechende Methode zur frühzeitigen Erkennung von Schädigungen in Beschichtungen heraus. Dies ermöglicht eine Verkürzung der Bewitterungszyklen verglichen mit klassischen Lackprüfmethoden.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Aufgabenstellung
- 2 Theoretische Grundlagen
- 2.1 Lacke
- 2.1.1 Allgemeines
- 2.1.2 Einteilung von Beschichtungsstoffen
- 2.1.3 Aufbau von Beschichtungsstoffen
- 2.1.4 Bestandteile von Lacken
- 2.2 Ultraschall
- 2.2.1 Schallausbreitung und akustische Impedanz
- 2.2.2 Wellentypen
- 2.3 Ultraschallmikroskopie
- 2.3.1 Geschichte
- 2.3.2 Aufbau und Prinzip
- 2.3.3 Auflösung
- 2.3.4 Bildgenerierung
- 2.3.5 Akustische Impedanz und Reflexionskoeffizient
- 2.4 Bewitterung
- 2.4.1 Bestrahlen oder Bewittern
- 2.4.2 Bewitterung oder Korrosionstest
- 2.4.3 Lackalterung
- 2.4.4 Einflussfaktoren
- 2.4.5 Natürliche Bewitterung (Freibewitterung)
- 2.4.6 Künstliche Bewitterung
- 2.1 Lacke
- 3 Materialien und Methoden
- 3.1 Bewitterungsmethoden
- 3.1.1 Salzsprühnebelprüfung
- 3.1.2 Kondenswasserlagerung
- 3.1.3 VDA-Wechseltest
- 3.2 Proben
- 3.2.1 Probentyp A
- 3.2.2 Probentyp B
- 3.2.3 Probentyp C
- 3.3 Ultraschallmikroskop
- 3.3.1 Erstellung der akustischen Bilder
- 3.4 Rasterelektronenmikroskopie
- 3.1 Bewitterungsmethoden
- 4 Ergebnisse
- 4.1 Vergleich REM - USM
- 4.2 Vergleich von zwei Bewitterungsmethoden
- 4.3 Fortschritt der Lackalterung
- 4.4 Delaminationen
- 4.4.1 Probentyp A
- 4.4.2 Probentyp C
- 4.4.3 Amplitudenumkehr bei Delamination
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der Anwendung der Ultraschallmikroskopie zur frühzeitigen Detektion von Alterungserscheinungen in kurzzeitbewitterten Korrosionsschutzbeschichtungen. Das Ziel ist es, die Entwicklungszeiten für Beschichtungsprodukte zu verkürzen, indem die Alterungsprozesse von Beschichtungen mit Hilfe der Ultraschallmikroskopie schneller und effizienter analysiert werden können.
- Bewertung der Ultraschallmikroskopie als Methode zur Detektion von Alterungserscheinungen
- Vergleich der Ultraschallmikroskopie mit etablierten Methoden wie der Rasterelektronenmikroskopie
- Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Bewitterungsverfahren auf die Lackalterung
- Analyse des zeitlichen Fortschreitens der Lackalterung mit Fokus auf Delaminationen
- Bewertung des Potenzials der Ultraschallmikroskopie zur Verkürzung von Bewitterungszyklen
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Aufgabenstellung und den Hintergrund der Arbeit erläutert. Anschließend werden in Kapitel 2 die theoretischen Grundlagen zur Ultraschallmikroskopie, Lackalterung und Bewitterung behandelt. In Kapitel 3 werden die Materialien und Methoden beschrieben, die für die Untersuchung der Beschichtungen verwendet wurden. Das Kapitel umfasst detaillierte Informationen über die Bewitterungsmethoden, die verwendeten Probentypen und die eingesetzten Messgeräte. In Kapitel 4 werden die Ergebnisse der Untersuchung präsentiert, die einen Vergleich der Ultraschallmikroskopie mit der Rasterelektronenmikroskopie, die Analyse der Auswirkungen verschiedener Bewitterungsverfahren auf die Lackalterung sowie die Charakterisierung des zeitlichen Fortschreitens der Lackalterung mit Fokus auf Delaminationen beinhalten.
Schlüsselwörter
Die Arbeit befasst sich mit den folgenden Schlüsselwörtern: Ultraschallmikroskopie, Lackalterung, Kurzzeitbewitterung, Umweltsimulation, Scanning Acoustic Microscopy (SAM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Delamination, Beschichtungsstoffe, Korrosionsschutz.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Vorteil der Ultraschallmikroskopie bei Lackprüfungen?
Sie ermöglicht ein bildgebendes, zerstörungsfreies Verfahren, das Informationen direkt aus dem Inneren einer Beschichtung liefert, ohne die Probe zu beschädigen.
Wie hilft diese Methode, die Entwicklungszeit von Produkten zu verkürzen?
Durch die frühzeitige Detektion kleinster Alterungserscheinungen und Delaminationen können Bewitterungszyklen im Vergleich zu klassischen Methoden deutlich verkürzt werden.
Was wurde in der Studie verglichen?
Die Ultraschallmikroskopie (USM) wurde mit der etablierten Rasterelektronenmikroskopie (REM) verglichen, um ihre Genauigkeit und Effizienz zu bewerten.
Welche Schadensart steht im Fokus der Untersuchung?
Ein besonderes Augenmerk liegt auf Delaminationen, also dem Ablösen der Beschichtung vom Untergrund oder zwischen den Schichten.
Welche Bewitterungsverfahren wurden untersucht?
Es wurden unter anderem die Salzsprühnebelprüfung, Kondenswasserlagerung und der VDA-Wechseltest zur künstlichen Alterung der Proben eingesetzt.
- Quote paper
- MSc Manuel Weiss (Author), 2011, Ultraschallmikroskopie zur frühzeitigen Detektion von Alterungserscheinungen bei kurzzeitbewitterten Korrosionsschutz-Beschichtungen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/263608
