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Duroplaste Auskleidungen aus Graphit-Phenolharz sind nicht nur saurebestandig, sondern auch bestandig gegen Alkohole, Ester, Kohlenwasserstoffe und Chlorkohlenwasserstoffe und bis 140 "C verwendbar. Dieser Werkstoff wird vor- wiegend auf Bauteile aus Stahl aufgebracht. Eine Kom- bination mit glasfaserverstarktem Polyester ist eben- falls moglich (Harzer Achsenwerke). Die Paul Welker AG, Saureschutz-Bau, Basel, zeigte fur Behalter und Apparate eine vorgespannte Graphit- Auskleidung mit Plattchen, die mit Phenolharz verkit- tet wird und fur hohe chemische und thermische Wech- selbeanspruchung geeignet ist. Die inaximale Tempe- raturbeanspruchung liegt bei 180 "C. Epoxid-, Polyester- und Polyurethan-Basis konnen zu- satzlich mit einer Deckschicht aus PTFE zwecks Erzie- lung guter Antihafteigenschaften versehen werden (Secova). Die Firma Pampus zeigte u. a. porendichte Beschichtun- gen aus dem Polyvinylidenfluorid Kynar@. Es handelt sich um einen chemisch besonders bestandigen Fluor- Thermoplast mit hoher Abriebfestigkeit. Die Tempera- turbestandigkeit liegt zwischen -25 und 135 "C. Rippenrohre fur wasser- und luftgekuhlte Anlagen wer- den nach einem besonderen Verfahren mit einem hoch- wertigen Oberflachenschutz versehen, der Korrosion und Ablagerung von Schmutz verhindert und somit die Betriebssicherheit solcher Anlagen erhohen soll. Die Dicke der Beschichtung ist etwa 50 pm (Saureschutz Rheinruhr). Beschichtungen Lacke' Dem Interessenten wird eine ganze Palette preiswerter warm- und kalthartender duroplastischer Beschichtungs- systeme rnit guten chemischen, thermischen und me- chanischen Eigenschaften auf der Basis von Phenol-, Epoxid-, Furan-, Polyurethan und ungesattigten Poly- esterharzen sowie Kombinationen aus diesen Produk- ten angeboten. Daneben sind die thermoplastischen Be- schichtungen wie PVC und Polyvinylidenchlorid zu er- wahnen. Mit diesen Werkstoffen lassen sich oberflachen- schutzgerecht hergestellte Bauteile wirksam gegen Kor- rosion, Erosion, Inkrustration und Kavitation poren- dicht schutzen. Bei der kondensatbestandigen Oberflachenbeschichtung gegen aggressive heiRe Wasser, kondensierende Dampfe und Bruden, z. B. in HeiRwasserbereitern, Warmwas- seranlagen und Kondensatoren verfugen einige Firmen nach mehrjahriger Betriebsbewahrung uber ausreichen- de Erfahrung mit warm- und kalthartenden Materia- lien, die auch nachtraglich aufgebracht werden konnen (Metallisator, Hamburg, Saureschutz Rheinruhr GmbH, Glabeck, Secova-Gesellschaft fur Korrosionsschutz mbH, Briihl). Resistente Beschichtungen auf Phenol-, Im Gegensatz zur Bedeutung von Korrosionsschutz und Behalterauskleidung in der chemischen Technik waren nur sehr wenige Lack-Hersteller vertreten. Die Firma Spies, Hecker & Co., Lackfabrik seit 1882, Koln, und die Permatex Lackfabrik GmbH, Asperg, zeigten die weiterentwickelten Schutzuberziige Ver- trodur und Permanex. Die bekannten Produkte der Firma auf Basis Epoxid und Bitumen oder modifizierter Epoxidharz-Derivate werden in z. T. verbesserter Form angeboten. Die Firma Farbenkrauth & Co., Darmstadt, zeigte ihr bekanntes Programm in Fliissigkunststoffen, Beschichtungsmassen und Klebstoffen. Die Disbon Gesellschait mbH, Chemische Erzeugnisse, Ober-Ramstadt, stellt Schutzanstriche aus reaktions- hartenden Kunststoffen her; ferner Impragnierungs- materialien, Spachtel- und Klebemassen, sowie Bau- [B 238?/81] mittel. ') Bearbeitet von Dr. Wolfgang Holzapfel, Dijsseldorf Werkstoffpriifung DIPL.-ING. KLAUS MULLER, DARMSTADT Wirtschaftliche Fertigung, gezielte Produktionsvorbe- reitung und -kontrolle, verbunden mit zunehmenden Anforderungen hinsichtlich MeRgenauigkeit und Repro- duzierbarkeit bei zeitlich geringem MeRaufwand ha- ben die Entwidclung der Werkstoffprufmaschinen und MeDgerate in ein Stadium gebracht, dessen derzeitiges Optimum durch SpezialmeDeinrichtungen gekennzeich- net ist, die teil- oder vollautomatisch arbeiten und im mefitechnischen Bereich die gewunschten Endergeb- nisse in Form von digitalen Zahlenwerten oder in Kur- venform liefern. Bei der Fertigungskontrolle greifen diese Prufmaschinen bereits steuernd in den gesam- ten ProduktionsprozeD ein. Der spezialisierten und zeit- raubenden Wartung wird vor allem bei dem elektri- schen Teil der Gerate allgemein durch Baukasten- systeme (Einschubeinheiten) begegnet, die kostspielige Ausfallzeiten auf ein Minimum zu reduzieren gestat- ten und den Vorteil mit sich bringen, daB diese Gerate durch zahlreiche Zusatzeinheiten weitgehend und wirt- schaftlich dem jeweiligen Verwendungszweck angepaDt werden konnen. Durch die allgemeine Tendenz, nicht- elektrische GroDen auf elektrischem Wege zu erfassen, wurde die Prufkapazitat zahlreicher Gerate in einem MaDe gesteigert, das eine wesentlich vereinfachte, zum Teil automatisierte Bedienung (z. B. das Einlegen oder Einspannen von Proben) erfordert, um den mechani- schen Teil der Gerate annahernd der moglichen MeR- geschwindigkeit anzupassen. Hierfur waren einige gute Beispiele auf dem Gebiet der Prufmaschinen und -ge- rate sowie der Probenherstellung und -vorbereitung zu sehen. Mit Ausnahme von einigen Prufmaschinentypen fur die Untersuchung metallischer Bauteile waren samtliche Priifgebiete mit i. a. verbesserten Geraten reichhaltig vertreten, wahrend Standardgerate nur noch im Einzel- fallen ausgestellt wurden. Chernie-1ng.-Techn. 39. Jahrg. 1967 1 Heft 24 1411

Werkstoffprüfung

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Page 1: Werkstoffprüfung

D u r o p l a s t e

Auskleidungen aus Graphit-Phenolharz sind nicht nur saurebestandig, sondern auch bestandig gegen Alkohole, Ester, Kohlenwasserstoffe und Chlorkohlenwasserstoffe und bis 140 "C verwendbar. Dieser Werkstoff wird vor- wiegend auf Bauteile aus Stahl aufgebracht. Eine Kom- bination mit glasfaserverstarktem Polyester ist eben- falls moglich (Harzer Achsenwerke).

Die Paul Welker AG, Saureschutz-Bau, Basel, zeigte fur Behalter und Apparate eine vorgespannte Graphit- Auskleidung mit Plattchen, die mit Phenolharz verkit- tet wird und fur hohe chemische und thermische Wech- selbeanspruchung geeignet ist. Die inaximale Tempe- raturbeanspruchung liegt bei 180 "C.

Epoxid-, Polyester- und Polyurethan-Basis konnen zu- satzlich mit einer Deckschicht aus PTFE zwecks Erzie- lung guter Antihafteigenschaften versehen werden (Secova).

Die Firma Pampus zeigte u. a. porendichte Beschichtun- gen aus dem Polyvinylidenfluorid Kynar@. Es handelt sich um einen chemisch besonders bestandigen Fluor- Thermoplast mit hoher Abriebfestigkeit. Die Tempera- turbestandigkeit liegt zwischen -25 und 135 "C.

Rippenrohre fur wasser- und luftgekuhlte Anlagen wer- den nach einem besonderen Verfahren mit einem hoch- wertigen Oberflachenschutz versehen, der Korrosion und Ablagerung von Schmutz verhindert und somit die Betriebssicherheit solcher Anlagen erhohen soll. Die Dicke der Beschichtung ist etwa 50 pm (Saureschutz Rheinruhr).

Beschichtungen Lacke'

Dem Interessenten wird eine ganze Palette preiswerter warm- und kalthartender duroplastischer Beschichtungs- systeme rnit guten chemischen, thermischen und me- chanischen Eigenschaften auf der Basis von Phenol-, Epoxid-, Furan-, Polyurethan und ungesattigten Poly- esterharzen sowie Kombinationen aus diesen Produk- ten angeboten. Daneben sind die thermoplastischen Be- schichtungen wie PVC und Polyvinylidenchlorid zu er- wahnen. Mit diesen Werkstoffen lassen sich oberflachen- schutzgerecht hergestellte Bauteile wirksam gegen Kor- rosion, Erosion, Inkrustration und Kavitation poren- dicht schutzen.

Bei der kondensatbestandigen Oberflachenbeschichtung gegen aggressive heiRe Wasser, kondensierende Dampfe und Bruden, z. B. in HeiRwasserbereitern, Warmwas- seranlagen und Kondensatoren verfugen einige Firmen nach mehrjahriger Betriebsbewahrung uber ausreichen- de Erfahrung mit warm- und kalthartenden Materia- lien, die auch nachtraglich aufgebracht werden konnen (Metallisator, Hamburg, Saureschutz Rheinruhr GmbH, Glabeck, Secova-Gesellschaft fur Korrosionsschutz mbH, Briihl). Resistente Beschichtungen auf Phenol-,

Im Gegensatz zur Bedeutung von Korrosionsschutz und Behalterauskleidung in der chemischen Technik waren nur sehr wenige Lack-Hersteller vertreten.

Die Firma Spies, Hecker & Co., Lackfabrik seit 1882, Koln, und die Permatex Lackfabrik GmbH, Asperg, zeigten die weiterentwickelten Schutzuberziige Ver- trodur und Permanex. Die bekannten Produkte der Firma auf Basis Epoxid und Bitumen oder modifizierter Epoxidharz-Derivate werden in z. T. verbesserter Form angeboten. Die Firma Farbenkrauth & Co., Darmstadt, zeigte ihr bekanntes Programm in Fliissigkunststoffen, Beschichtungsmassen und Klebstoffen.

Die Disbon Gesellschait mbH, Chemische Erzeugnisse, Ober-Ramstadt, stellt Schutzanstriche aus reaktions- hartenden Kunststoffen her; ferner Impragnierungs- materialien, Spachtel- und Klebemassen, sowie Bau-

[B 238?/81] mittel.

') Bearbeitet von Dr. Wolfgang Holzapfel, Dijsseldorf

Werkstoffpriifung

DIPL.-ING. KLAUS MULLER, DARMSTADT

Wirtschaftliche Fertigung, gezielte Produktionsvorbe- reitung und -kontrolle, verbunden mit zunehmenden Anforderungen hinsichtlich MeRgenauigkeit und Repro- duzierbarkeit bei zeitlich geringem MeRaufwand ha- ben die Entwidclung der Werkstoffprufmaschinen und MeDgerate in ein Stadium gebracht, dessen derzeitiges Optimum durch SpezialmeDeinrichtungen gekennzeich- net ist, die teil- oder vollautomatisch arbeiten und im mefitechnischen Bereich die gewunschten Endergeb- nisse in Form von digitalen Zahlenwerten oder in Kur- venform liefern. Bei der Fertigungskontrolle greifen diese Prufmaschinen bereits steuernd in den gesam- ten ProduktionsprozeD ein. Der spezialisierten und zeit- raubenden Wartung wird vor allem bei dem elektri- schen Teil der Gerate allgemein durch Baukasten- systeme (Einschubeinheiten) begegnet, die kostspielige Ausfallzeiten auf ein Minimum zu reduzieren gestat- ten und den Vorteil mit sich bringen, daB diese Gerate

durch zahlreiche Zusatzeinheiten weitgehend und wirt- schaftlich dem jeweiligen Verwendungszweck angepaDt werden konnen. Durch die allgemeine Tendenz, nicht- elektrische GroDen auf elektrischem Wege zu erfassen, wurde die Prufkapazitat zahlreicher Gerate in einem MaDe gesteigert, das eine wesentlich vereinfachte, zum Teil automatisierte Bedienung (z. B. das Einlegen oder Einspannen von Proben) erfordert, um den mechani- schen Teil der Gerate annahernd der moglichen MeR- geschwindigkeit anzupassen. Hierfur waren einige gute Beispiele auf dem Gebiet der Prufmaschinen und -ge- rate sowie der Probenherstellung und -vorbereitung zu sehen.

Mit Ausnahme von einigen Prufmaschinentypen fur die Untersuchung metallischer Bauteile waren samtliche Priifgebiete mit i. a. verbesserten Geraten reichhaltig vertreten, wahrend Standardgerate nur noch im Einzel- fallen ausgestellt wurden.

Chernie-1ng.-Techn. 39. Jahrg. 1967 1 Heft 24 1411

Page 2: Werkstoffprüfung

Mechanische Werkstoffeigenschaften

Von den zahlreichen Prufmaschinen zum Ermitteln mechanischer Eigenschaftswerte seien zunachst die auf dem Prinzip der Zug- bzw. Druckpriifmaschine aufge- bauten Gerate genannt. Obgleich Maschinen dieses Typs bereits fiber ein halbes Jahrhundert gebaut wer- den, erfahren sie den Erfordernissen der Prufpraxis entsprechend laufend Verbesserungen und werden in abgewandelter Form neuen Arbeitsgebieten nutzbar gemacht.

Fur die vollautomatische Gummiringprufung und MeR- werterfassung liefert die Karl Frank GmbH, Priifmaschi- nenbau, Mannheim, eine neue elektronische ZerreiR- maschine, vgl. Abb. 1, eine Entwicklung der Farben- fabriken Bayer. Die vorgestellte Spezial-Prufmaschine erfaRt vier charakteristische Werkstoffkennwerte: Span- nungswerte bei 100 und 300 "/o Dehnung, Zugfestigkeit und Bruchdehnung. Von einem Meowertdrucker wer- den diese Daten in Tabellenform ausgedruckt. Die Vor- aussetzung zum Ausdrucken der bereits berechneten Werte schafft eine in den automatischen Prufvorgang eingeschaltete DickenmeRvorrichtung in Verbindung rnit einem Rechner. Kennzeichnende Daten dieser Vier- Saulen-Maschine: max. Dehnung 1000 O/o, max. Span- nung 300 kplcm', Abzugsgeschwindigkeit bis 700 mm/ min, Vorratskassette fur 50 Prufringe.

Abb. 1. Vollautomatische Gummi-Zugfestigkeitspriifmaschine ( K a r l Frank GmbH, Prufmoschinenbau, Mannheim)

Gleichfalls fur die Serienprufung bestimmt ist die von Zwick & Co. Kommanditgesellschaft, Einsingen b. Ulm, gebaute druckluftbetriebene Spannungswert-Prufma- schine, die eine Schnellbestimmung der Prufkraft (Regi- strierung) bei einstellbaren Dehnungs-Fixwerten (100 bis 500 O / o in Stufen von 100 O/o) gestattet. Die Maschine ist mit eigens hierfur entwickelten Exzenterspannkop- fen ausgerustet, die ein schnelles Wechseln der Stab- chenproben (mit Wulst) ermoglichen. Dem gleichen Zweck dienen automatische Druckluftklemmen an einer fur die Priifung von Flach-, Rund- und Fadenproben vorgesehenen Maschine der Firma Instron AG, Zurich.

Hohe Deformationsgeschwindigkeiten, wie sie in der Praxis z. B. bei Fahrzeugreifen, Fallschirmen im Mo- ment des Offnens oder Sicherheitsgurten auftreten, ver- langen deren Realisierung auch im Pruflaboratorium. Eine Erweiterung des Priifgeschwindigkeitsbereiches

wird durch ein Rotationsschlagwerk (Frc ink) erreicht. Mit etwa 50 m/s liegt die Geschwindigkei t um den Fak- tor 3 bis 4 hoher als bei den bisherigen SchnellzerreiB- maschinen. Fur die Erzeugung der hohen F'rufgeschwin- digkeit wurde eine rotierende Scheibe gewahlt, deren Dimensionierung einen Geschwindigkeitsabfall von < 10 O / o wahrend des Versuches sicherslcllt. Die Kraft wird uber einen Quarzgeber gemessen. Fur die Regi- strierung dient ein Oszillograph in Verbindung rnit einer Kamera. Neben derartigen Spezial-Prufmaschinen wurde der Anwendungsbereich der Universalpriifma- schinen durch konstruktive Verbesserungen sowie durch zahlreiches Zubehor wesentlich erweitert. So ver- wendet lnstron fur ihre ZugiDruck-Prufmaschinen Ku- gelspindelfuhrungen, die auch bei Belastungen von 100 Mp eine ,,ruckfreie" Abzugsgeschwindigkeit von 0,05 mm/min sicherstellen. Zusammen mi t der Ausschal- tung des ,.toten Ganges" werden dadurch einwandfreie Hysterese-Versuche moglich. Diese Eigenschaft, die nicht von allen Prufmaschinen einwandfrei e r re id t wird, ist besonders bedeutsam fur das Gebiet der ,,Langsam-Lastwechsel-Untersuchungen" ( ,,Low-Cycle- Fatigue").

Eine Neuerung in dem ohnehin groBen Angebot an Zusatzeinrichtung zu Universalprufmascfiinen stellen Rheometer (FlieRprufgerate) dar (Instron. Zwick). Die Universalitat dieser Maschinentypen hinsichtlich Kraft- und Wegsteuerung ermoglicht somit FlieBfahigkeits- untersuchungen an Polymerisaten bei kons?anter Tem- peratur unter konstanter oder variabler Prufkraft und Fliengeschwindigkeit innerhalb weiter Grenzen. Der- artige Zusatzeinrichtungen werden dort sinnvoll ange- wendet, wo die Prufmaschine ihrer ursp runglichen Be- stimmung gemaR nur zu einem geringen Teil ausge- lastet ist.

Die zur Zeit der ACHEMA 1964 noch im Erprobungssta- dium befindlichen Systeme zur beruhrungslosen Diffe- renz-Dehnungsmessung an hochdehnbaren Werkstoffen sind jetzt ausgereift. Derartige MeReinrichtungen, de- ren zwei optisch-elektrische Tastkopfe mittels einer elektrischen Nachlaufsteuerung den Probenmarkierun- gen nachqefuhrt werden, wurden von Frank, lnstron und Zwick gezeigt. Als charakteristische Merkmale f u r den Anwendungsbereich dieser optischen Dehnungs- aufnehmer gelten u. a. mogliche Folgeqeschwindigkei- ten bis 1500 bzw. 1800 mmlmin (Zwick, Frankt, Me& weqe von 25 bis 250 mm (Instron), stufenlos wahlbare MeRlangen im Bereich von 20 bis 500 mm und auto- matische Ruckfuhrung in gleichfalls stufenlos vorwahl- bare Ausgangspositionen (Zwick). Der besondere Vor- teil der beriihrungslosen Dehnungsmessunci lieat in der Anwendunq fur groRe Temaeraturbereiche. da die MeR- werte durch die Glasfenster von Temper ierkammern hindurch aufaenommen werden konnen. die zu fast samtlichen Prufmaschinen angeboten werden.

Der Lastbereich wurde mit einer Prufmaschine von Instron erweitert, die im Bereich von 1 p bis 25000 kp fur Zug-, Druck-, Torsions- und Reibungsprufungen aeeianet ist. Mit Hydraulik-Antrieb ausqestattet kann die Querjochgeschwindigkeit in einem Bereich von 1 : 200000 umgeschaltet werden. Eine vollig neu ent- wickelte, preiswerte Universal-Priifmaschine mit mecha- nischem Antrieb und elektronischer Kraft- und Deh- nunqsmessunq fiir mittlere Belastungen von Tinius- Olsen, Willow Grove (Pa.. USA), war bei der Roell & Korthaus KG, Haan, Krs. Diisseldorf, zu sehen. Die mit DPhnunasmeRstreifen ausgerustete Lastzelle (Moglich- keit guter TemDeraturkompensation) d e r Mashine kann ohne LJmrusten fiir Druck- und Zugversuche ver- wendet werden.

Ein neues Arbeitsgebiet fur die Materialprufung stellt die Kernforschung dar. Die Messung von Eigenschafts-

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wertanderungen, besonders der Festigkeitseigenschaf- ten, von Proben, Baustoffen oder Kernbrennstoffen unter der Wirkung energiereicher Strahlen bedingen mit Rucksicht auf die Gefahrdung des Bedienungsper- sonals den Einbau von Prufrnaschinen in sog. ,,heiDe" Zellen. In diesen Fallen mu6 die Prufmaschine getrennt von der Anzeige- und Registriereinrichtung aufgestellt werden und eine ferngesteuerte Bedienung ermogli- chen. Fur Zug-, Druck- und Biegeversuche wurden von der Firma Alfred J . Amsler & Co., Schaffhausen, 1-Mp- und 10-Mp-Universalpriifmaschinen entwickelt. Beson- deres Kennzeichen der 1-Mp-Prufmaschine ist ihre ge- drungene Bauart, die den oft beschrankten Platzver- haltnissen in heiDen Zellen Rechnung tragt. Der groRe Durchgang zwischen den Saulen der 10-Mp-Maschine erleichtert dagegen das Arbeiten mit dem Manipulator beim Ein- und Ausspannen der Proben sowie beim Wechseln von Einspannvorrichtungen. Samtliche Zu- behorvorrichtungen sind so konstruiert, daB deren Ein- bau mit ublichen Manipulatoren ausgefuhrt werden kann, die Zelle also nicht betreten zu werden braucht. Eine einfache, mit wenigen Elementen mogliche Bedie- nung, wird durch die elektrisch-hydraulische Fern- steuerung erreicht. Fur ahnliche Aufgaben ist der Typ M-4 von Instron vorgesehen, bei dem der Belastungs- teil von der MeDeinrichtung getrennt ist. Fur diese Maschine ist u. a. eine Lastkalibriereinrichtung vorge- sehen, deren 45-kp-Eichgewicht (pneumatisch betatigt) mit der elektrischen LastmeRzelle ge- und entkoppelt werden kann, ein Begehen des Versuchsraumes auch fur Eich- und Kontrollzwecke entfallt.

Zum Ermitteln der Schlag- und Kerbschlagzahigkeit radioaktiver oder bestrahlter Proben wurden 3- und 30-mkp-Pendelschlagwerke (Amsler) gezeigt, die in heiBe Zellen eingebaut werden und mit einer elektri- schen Fernsteuerung ausgerustet sind, vgl. Abb. 2. Der

Abb. 2. Pendelschlagwerk rnit Manipulator zurn Einbau in ,.heiBe" Zellen (Alfred J . Arnsler & Co., Schaffhausen)

Versuch und die MeRwerte werden durch ein Periskop oder mit Hilfe einer Fernsehanlage verfolgt.

Fur den Bereich der Hochtemperatur-Untersuchungen ist die Neuentwicklung von DruckiTemperatur-Prufun- gen bemerkenswert, die zur Bestimmung der Druck- feuerbestandigkeit, des Dauerstandverhaltens und der thermischen Ausdehnung keramischer Werkstoffe nach der Differenzmethode dienen. Kennzeichnendes Kon-

struktionsglied ist ein hohenverstellbarer, regelbarer Haubenofen, dessen Temperaturprogramm (linearer An- stieg, Konstanthaltung, ,,auf/ab"-Regelung u. a.) bis 1550°C eingerichtet ist. Die Belastung betragt 50 kp und kann auf 10000 kp iiber eine zusatzliche hydrau- lische Kraftanlage erweitert werden (Chemisches La- boratorium fur Tonindustrie Prof. Dr. H. Seger & E. Cramer, Kom.-Ges., Berlin). Eine im Prinzip ahnliche Einrichtung wurde von der Firma Netzsch Gerafebau GmbH, Selb, gezeigt, bei der durch einen Automatik- zusatz innerhalb von 24 Stunden bis zu 4 Proben nach- einander automatisch untersucht werden konnen.

Obgleich es sich bei der Hartemessung urn einen hau- fig wiederkehrenden Priifvorgang handelt, der zahl- reiche Einzelmessungen erfordert, waren nur wenige automatische Harteprufgerate zu sehen. Die Otto Wol- pert-Werke GmbH, LudwigshafenIRhein, zeigten ein solches Gerat, bei dern sich der Kopf der Einrichtung in einem einstellbaren Rhythmus auf und ab bewegt, die Gewindespindel mit dem Priifteil auf dem Auflage- tisch dagegen stehen bleibt. Die Priiffolge (Festspan- nen- Vorlast -Hauptlast -Messen) entspricht derjeni- gen handbedienter Gerate; gemessen wird die Harte nach Rockwell (C-B-A oder Super-Rockwell N und T). Beliebig einstellbare Harte-Toleranzgrenzen ermogli- chen in Verbindung mit der vom MeRgerat gesteuerten Sortiereinrichtung einen vollautomatischen Priif- und Sortierablauf. Der elektrische Teil der Anlage wurde auf ein unumgangliches Minimum beschrankt, um eine einfache und storungsfreie Arbeitsweise sicherzustel- len.

Einen Ofen zur Hartebestimmung bei hohen Tempera- turen bis 2200 "C zeigte NRC-Europa, Munchen. Einen Tabletten-Hartepriifer bietet die J . F. Stokes GmbH, Duisburg, an, vgl. S. 1381.

Fur uberwiegend wissenschaftliche Forschungsaufga- ben bestimmt ist dagegen ein neuer Mikro-Hartepru- fer der Firma Carl Zeiss, Oberkochen, der an alle Mi- kroskop-GroRgerate der Firma angeklemmt werden kann. Der Diamant-Eindringkorper ist an der Objektiv- stirnseite angeordnet, so daR Objektiv und Diamant eine Einheit bilden. Die Objektivfassung ist in einem Blattfedersystem gehaltert, dessen Auslenkung beim Belasten mit einem induktiven Langentaster gemes- sen wird und so ein MaR fur die angewendete Prufkraft liefert. Besonderer Wert gelegt wurde bei diesem Ge- rat auf die Stabilitat der elektrischen Baugruppen so- wie die Ausschopfung der optischen Moglichkeiten zum Betrachten auch (im Auflicht) kontrastarmer Harte-Ein- drucke. Ein automatischer Mikro-Harteprufer von Ernst Leitz GmbH - Optische Werke, Wetzlar, gleichfalls zu bestimmten Mikroskopen des Herstellers passend, er- moglicht Harteprufungen nach dem Vickers-Verfahren. Der Druckkorper wird an Stelle eines iiblichen Objek- tivs an das Mikroskop gesetzt und ist um 90" gegen das Beobachtungsobjektiv versetzt. Nach Einstellen des zu prufenden Objektdetails wird der Diamant mittels biegsamer Welle eingeschaltet. Zur Belastung dienen Auflagegewichte im Bereich von 2 bis 400 p. Auch von nicht-spezialisiertem Personal sollen sachgemaBe Mi- kro-Harteprufungen auf einem automatisierten Gerat der Vickers Instruments Limited, York (GroRbritan- nien) ausgefiihrt werden konnen. Der Eindringkorper ist auf einer Gummimembran montiert, die Prufspitzen- drucke sind vollstandig unabhangig von menschlicher Betatigung.

Fur dynamische Untersuchungen ist von Frank eine Hochfrequenz-Universalprufmaschine entwickelt wor- den, die drei Prufmaschinen in sich vereinigt. Sie kann als Hochfrequenz-Ermudungspriifmaschine fur Dauer- versuche an Proben groRer und mittlerer Steifigkeit bei relativ hohen Bruchlastwechselzahlen und als Nie-

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derfrequenz-Ermudungsprufmaschine an weichen und harten Proben bei hoher Beanspruchung und mittleren bis kleinen Bruchlastwechselzahlen verwendet werden. Als statische ZugiDruck-Prufmaschine ist sie fiir Ver- suche bis zu einer Belastung von 10 Mp in eincm stu- fenlos einstellbaren Geschwindigkeitsbereich von 2 bis 200 mm/min vorgesehen. Bei der Betriebsart ,,Hochfre- quenz" arbeitet die Maschine als mechanischer Reso- nator in der Eigenfrequenz des Systems (etwa 2000 Hz), wahrend die Prufmaschine als .Niederfrequenz-Pulsier- gerat" eine pendelnde Belastung liefert, die von einem elektronisch gesteuerten Motor erzeugt wird.

Der Gebrauch und die Weiterentwicklung von Folien aus Kunststoffen, Metallen oder beschichtetem Papier fur die vielfaltigsten Verwendungszwecke erfordert eine wesentliche Verfeinerung der Pruftechnik, beson- ders im Bereich relativ hoher und niedriger Tempera- turen sowie hoher Beanspruchungsgeschwindigkeiten. Wegen der in der Regel zweiachsigen (ebenen) Bean- spruchung von Folien kann der einachsige Schlagzug- versuch in dieser Beziehung nur unzureichende Infor- mationen liefern. Mit einem Biaxialen-Folien-DurchstoR- Prufgerat'j der Firma Erichsen GmbH & Co. KG, Hemer- Sundwig, steht jetzt eine Prufmaschine zur elektroni- schen Erfassung der biaxialen DurchstoRfestigkeit von Kunststoff-Folien, Papier und Jute fur einen Tempera- turbereich von -70 bis + 120°C zur Verfugung. Die Fall-Apparatur entwickelt eine Deformationsgeschwin- digkeit bis zu 4,5 m/s, wobei das Arbeitsaufnahmever- mogen und die maximale DurchstoRkraft der zu priifen- den Folie, die als Membran von einem abgerundeten Dorn durchstofien wird, mittels eines elektronischen Integrators oder an der vom Oszillographen wieder- gegebenen Kraft-Deformationskurve festgestellt wird. Gleichfalls fur die Folienprufung, jedoch bei geringe- ren Deformationsgeschwindigkeiten bestimmt, ist eine weiterentwickelte Berstdruck-Prufmaschine des VEB Thuringer-lndustriewerk Rauenstein (VEB Werkstoff- Prufmaschinen Leipzig, vormals Scliopper), vertreten durch Karl Schroder KG, Werkstoffpriifmaschinen, Weinheim, mit der die Berstfestigkeit, Flachendehnung und das Arbeitsaufnahmevermogen folienartiger Halb- zeuge ermittelt werden konnen.

Kennzeichnende Merkmale des Gerates: Druckbereich von 0 bis 20 kp/cm' (3 MeRbereiche), Fldchendehnungs- messung durch Messen des Wolbvolumens (hierdurch geringere Fehler als bei der Bestimmung aus der Wolb- hohe), selbsttatig integrierender Arbeitsmesser zum Ermitteln des Arbeitsvermogens, Registrierung des Druckes in Abhangigkeit vom Wolbvolumen.

In unmittelbarem Zusammenhang mit dem Messen me- chanischer Eigenschaftswerte ist das rationelle Herstel- len einwandfreier, das heiRt u. a. kerbfreier Probekor- per zu sehen. Zum Herstellen von Ringproben aus Elastomeren zeigte Frank eine verbesserte Ringschnei- demaschine, mit der jetzt auch der Normring RO (l-mm- Ring) ausgeschnitten werden kann. Gleichfalls von Frank geliefert wird ein Folien-Schneidgerat zurn gleichzeitigen Schneiden 10 kerbfreier Folienstreifen. Mit dem Gerat sollen noch Folien bis zu 2 ,trm Dicke gut schneidbar sein. Eine Probestab-Kopierfrasmaschine (,,Frasboy") der Firma Gottfert-Feinwerk-Technik GmbH, BucheniOdenwald, ermoglicht das Anfertigen von Schul- terstaben aus Kunststoffen und Gummi bei Probendik- ken zwischen 0,2 und 12 mm nach allen nationalen und internationalen Normen, fur die jeweils Frasschablonen geliefert werden. Charakteristisch fur die Maschine, vgl. Abb. 3, ist der Frasantrieb, der stufenlos bis zu einer Drehzahl von 45 000 U/min regelbar ist, wobei sich je- do& die Proben wahrend des Frasens nicht unerwunscht

1) K . Richord, Kunststoffe 5 1 , 645154 119611. K . Richard u. H . Grimminyer , Kunststoffe 53, 6971703, 892199 [1963].

Abb. 3. Probestab-Kopierfrasmaschine ,,Frdsboy" f u r Kunst- stoffe und Elastoinere (Goltfert-Feinwerk-Technik GmbH, Buchen)

erwarmen. Eine wirkungsvolle Absaugung sorgt fur die einwandfreie Spanabfuhrung. Ein Gerat zum Ho- beln von Kerben in Kerbschlagproben (DIN, ASTM u. a.) - eine Arbeit, der fur die reproduzierbare Ermittlung von Kerbschlagzahigkeitswerten besondere Bedeutung zukommt - wird von Vaschetti & Grosso. Turin, ver- treten durch W. Pabisch KG, Munchen, hergestellt.

Thermische Werkstoff-Eigenschaften

FaRt man unter dieser Gruppe von Prulcinrichtungen - dem allgemeinen Sprachgebrauch der Werkstoffpru- fung folgend - sowohl Gerate zum Ermitteln rein ther- mischer als auch thermisch-mechanischer XVerte zusam- men, so ist zunachst zu erwahnen, daR f u r die Warme- formbestandigkeitsprufung an Hoc31pol.j meren auRer unter Biegebelastung jetzt auch ein Gerat fur zugbela- stete Proben (Prufung nach ASTM D 1637-61, ISO-TC 61 Draft Proposal und VDE 0345), speziell fur Isolier- folien der Elektrotechnik, angeboten wird /Frank).

Die entsprechenden Gerate zur Messung unter Biege- beanspruchung nach I S 0 R 75 (Frank, Goftfert, Max Wiedmann, Armaturenfabrik, Giengen, Zwick u. a,) werden z. T. in verbesserter Ausfuhrung angeboten, wobei vor allem der Frage der Reibung im Mef3ge- stange besondere Beachtung geschenkt wurde. Zum Er- mitteln des Schrumpfbetrages und der Schrumpfkraft synthetischer Fasern im Temperaturbereich von + 50 bis + 250°C dient das von Zwick entwtdcelte .Con- tractiometer". Eine interessante Wejterentwicklung stellt das registrierende Vakuum-Dilai-ometer von S.A.D.A.M.E.L., La Chaux-de-Fonds (Schweiz) dar, das auch als Thermowaage ausgebaut werden kann. Die ganze Anlage ist nach dem Baukastenprinzip zusam- menstellbar und kann j e nach Verwendung beliebig erweitert werden. Im Dilatometerbetrieb horizontal, als Thermowaage vertikal an die Vakuumkammer an- geschlossen, erlaubt der horizontal bzw. vertikal ver- schiebbare Hochleistungs-Strahlungsofen auRerst rasche Aufheizgeschwindigkeiten bis zu einer Grenztempera- tur von 1600°C. Es ist vorgesehen, diese Anlage mit einer Einfuhrung von Abschreckgasen no& universel- ler zu gestalten. Die Realisierung beliebiger Tempera- turprogramme geschieht uber ein optisch-elektrisches Nachlauf-Regelsystem, das die auf eine Folie aufge- zeichnete Programmkurve abtastet. Das gleiche System wird von Instron fur die Festlegung memanisher Be- lastungsprogramme angewendet.

Zahlreiche Instrumente zum Ermitteln thermisch-tech- nologischer Werkstoffkennwerte, vor allem nach ASTM- Methoden, waren bei Pabisch (Vaschetti & Grosso), fur thermophysikalische Messungen bei Klaus Schaefer, Gesellschaft fiir Verfahrenstechnik GmbH, Frankfurt/

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Main, zu sehen. Hier sei ein quantitatives adiabati- sches Kalorimeter erwahnt, mit dem im Bereich von - 185°C bis + 370 "C iiber die Moglichkeiten der DTA hinaus nicht nur Umwandlungspunkte, sondern gleich- zeitig die dazugehorige Warmetonung quantitativ er- faDt und aus der Aufzeichnung des Schreibers auch direkt die spezifische Warme flussiger und fester Stoffe ermittelt werden kann. Ein automatisch arbeitendes Gerat fur die Bestimmung von Schmelz- und Siede- punkten im Bereich von -20 bis f 300°C erfaRt objek- tiv und reproduzierbar den Schmelzvorgang durch ein photoelektrisches System. Die Resultatanzeige ist digi- tal mit einer Genauigkeit von ? 0, l "C fur Schmelz- und ? 0,3 "C fur Siedepunkte. Es konnen 30 bis 50 Schmelz- und 10 bis 20 Siedepunkte pro Stunde bestimmt wer- den (Mettler, Zurich). Gerate zur thermischen Behand- lung von Proben (Deutsche Waggon- und Maschinen- fabriken GmbH - Abt. Prufgerate, Berlin, W. C . He- raeus GmbH, Hanau, u. a , ) , Simulation von Umwelt- bedingungen - in zunehmendem MaDe auch zur Ther- mo-Schock-Behandlung (Ernst Votsch Kalte- & Klimu- technik KG, Fromm/Wiirtt.) sowie der Simulierung von Bio-Klimaten (Dipl . - lng. W. Ehret GmbH, Fabrik fiir Elektro-Warmegerate, Emmendingen) wurden in brei- ter Auswahl angeboten. Durch die Kombinationsmog- lichkeiten bei der Erzeugung von Warme, Kalte und Feuchte, Vakuum oder Korrosionsatmospharen (DWM) wird den Erfordernissen der Materialprufung auf die- sem Gebiet innerhalb weiter Grenzen entsprochen.

Verarbeitungseigenschaften von Werkstoff en

Die fur dieses Arbeitsgebiet gezeigten Gerate dienen uberwiegend der meRtechnischen Erfassung bestimm- ter Verarbeitungseigenschaften von Kunststoffen und Elastomeren. Es handelt sich dabei vor allem um die Prufung des Schmelzverhaltens, dessen Kenntnis zur optimalen Verarbeitung dieser Werkstoffe unumgang- lich notwendig ist.

Eine Verbesserung des bekannten Schmelzindex-Pru- fers (Prinzip des Kapillar-Viskosimeters) wurde durch einen angebauten Diagrammschreiber erreicht, der Ein- laufeff ekte und UnregelmaDigkeiten im Prufablauf so- fort zu erkennen gestattet und daruber hinaus ein in der Werkstoffprufung stets wichtiges ,,Dokument" lie- fert (Frank, Gottfert, Vaschetti & Grosso, Wiedmann). Das Gerat ist bezuglich der MeDtechnik somit den im Prinzip gleichartigen Hochdruck-Viskosimetern ange- glichen. Zum Ausschalten subjektiver Fehlerquellen, wie sie beim Abschneiden des extrudierten Stranges von Hand entstehen, dient eine automatisch in vorwahl- baren Intervallen bestatigte Abschneidvorrichtung an dem Hochdruck-Schmelzviskositats-Prufgerat von Zwick. Als universelles Gerat wurde von der Fa. Roe11 & Kort- haus das Sieglaff-McKelvey-Rheometer gezeigt, das be- sonders fur hohe Versuchsgeschwindigkeiten bei gro- Der Genauigkeit vorgesehen ist. Fur die Messung wird nur eine Probe von 2 Gramm benotigt. Der Schubspan- nungsbereich liegt zwischen lo3 und lo7 dyn/cm?, die Schergeschwindigkeit zwischen 1 und lo-* sC1. Eine ge- schlossene Bauart gegenuber dem auf der ACHEMA 1964 weist jetzt das Extrusiometer von Gottfert auf. Neu entwickelt wurde das Plastometer nach Kanavec*I, das zum Bestimmen des FlieR-Hartungsverhaltens von Duroplasten (PreDmassen) vorgesehen ist, die auf SchneckenspritzguOmaschinen verarbeitet werden sol- len. Fur dieses Arbeitsverfahren wichtig ist die Kennt- nis der Zeitdauer des plastischen Zustandes und der Aushartungsgeschwindigkeit. Zur Messung wird die

2 ) P . Ehrentrau!, Kunststoffe 56, 695/702 [1966].

pulverformige PreRmasse in einen hulsenformigen Pro- benraum eingebracht und unter einem definierten Druck komprimiert. In dem elektrisch beheizten Probenraum rotiert ein profilierter Stempel, wahlweise mit 1 Um- drehung je 10 oder 20 Minuten, womit das Entstehen von Reibungswarme vermieden wird. Gemessen und registriert wird das am Rohr angreifende Drehmoment als Funktion der Zeit (Gottfert).

Die Prufgerate zur Bestimmung des Zeitpunktes der Anvulkanisation und der optimalen Ausvulkanisation von Kautschuk-Mischungen wurden durch sorgfaltig entwickelte Antriebe, genauere Temperaturmessung und -regelung sowie durch eine tragheits- und prak- tisch weglose Drehmomenten-Messung verbessert. Die Aussagefahigkeit der Messung konnte durch Registrie- ren des gesamten Vulkanisationsablaufes wesentlich erweitert werden (Frank, Gottfert, Zwick).

Das FlieRverhalten von Beschichtungs- und Anstrich- stoffen bei der Anwendung laDt sich sehr schwer nur aus Viskosimeter-Messungen ableiten. Fur zusatzliche technologische FlieDprufungen an derartigen Werk- stoffen wurden einige einfache Gerate in Form von Prufrakeln gezeigt. Die Entwicklung von Stanzlacken und kunststoffbeschichteten Werkstoffen sowie deren Weiterverarbeitung durch Tiefziehen machen eine pra- xisnahe Verarbeitungs- und Werkstoffprufung erfor- derlich. Hierzu steht eine automatisch arbeitende Ein- richtung zur Verfiigung, die als kombinierte Stanz- und Tiefziehpresse ausgebildet ist und praxis-entsprechend reproduzierbare Beanspruchungsverhaltnisse an be- schichteten Tiefziehwerkstoffen einzustellen gestattet. Gepruft wird, ob der Oberflachenschutz die Stauchung, Dehnung und Biegung des Bleches wahrend des Tief- ziehens ohne auDere oder innere Schadigung mitge- macht hat (Erichsen).

Werkstoffanalyse und Metallographie

Da Labormeagerate an anderer Stelle') besprochen werden, sollen hier nur einige Entwicklungen gestreift werden, die den Trend zum Rationalisieren und Auto- rnatisieren auch auf dem Gebeit der Werkstoff analysen- Technik erkennen lassen und die dort nicht bereits be- sprochen sind (CIS-Analysator, Stickstoff-Bestimmungs- gerat). Zum Bestimmen des Gehaltes an ferromagneti- schen Stoffen in Proben (z. B. Magnetit-Gehalt in Schlak- ken, Ferrit oder Martensit in austenitischen Stahlen) wurde eine hochempfindliche magnetische Waage (MeR- fehler < 0, l O/o) von der Firma Outokumpu Oy, Hel- sinki, entwickelt, die das Ergebnis direkt in Gewihts- prozenten liefert, wobei die Messung nur 1 min erfor- dert.

Fur die objektive Abschatzung der ,,Reinheit" von Stahlen wurde von Hilger & Watts ein automatischer EinschluDzahler gezeigt, der die Volumenanteile von oxidischen bzw. sulfidischen Einschlussen, die Zahl bei- der Arten und die GroDenverteilung der Einschlusse zahlenmaDig anzeigt. Eine Flache von 17 X 17 mm kann ausgemessen, ein EinschluD bis zu 2 pm Dmr. noch er- faRt werden. Zur Messung wird die Probenoberflache mit einem Lichtfleck von 0,5 pm Dmr. abgetastet, wo- bei das unterschiedliche Reflexionsvermogen der Ein- schlusse ausgewertet wird.

Hierfur, wie allgemein in der Metallographie, muD die Oberflache poliert werden, um ein einwandfreies Er- kennen der Gefiigebestandteile sicherzustellen. Abge- sehen von dem Mange1 an qualifizierten Fachkraften erfordert das ungunstige Verhaltnis zwischen dem Zeit-

') Vgl. Abschnitt ,,Laboratoriumsgerate", S . 1418.

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aufwand zur Probenvorbereitung und deren Untersu- chung auf modernen Geraten eine wesentliche Ratio- nalisierung der Praparationstechniken. Eine neu ent- wickelte Schleif- und Polierautomatik mit eigenem An- trieb, aufsetzbar auf konventionelle Poliermaschinen, ermoglicht das Bearbeiten auch prismatischer Proben bis zu einer Diagonalenlange von 35 mm. Zum scho- nenden und gleichmahigen Glatten werden neue Ton- erden (Tl, T2, T3) empfohlen, die aus Kristallen glei- cher KorngroBe (im Mittel 0,35 pm), jedoch unterschied- licher Harte bestehen (Jean Wirtz, Spezialhaus fur La- boratorien und Versuchsanstalten, Dusseldorf). Auto- matische Poliermaschinen, die sich im wesentlichen in der moglichen ProbengroRe und -anzahl sowie der Fuh- rung uber die Polierscheibe unterscheiden, wurden fer- ner gezeigt von Buehler Ltd. - Buehler-Met AG, Basle Switzerland, Evanston (Ill., USA), K & B Grubbs lnstru- ment GmbH & Co., KG, Dusseldorf, Gebruder Klees OHG, Dusseldorf, und H . Struers Chemiske Labora- torium, Kopenhagen.

Eine interessante Neuentwicklung auf dem Gebiet der Probenatzung wurde von der Buehler Ltd. (deutsche Vertretung: Muller KG, Weidenau), vorgestellt, vgl. Abb. 4. Es handelt sich um ein sog. ,,Kathoden-Vakuum- atzverfahren" (Numec Cathodic Etcher), bei dem ein poliertes metallographisches Werkstuck als Kathode in der Atzkammer unter geringem Druck eines Edel- gases mit positiven Ionen beschossen und auf diese Weise die Mikrostruktur herausgearbeitet wird. Als

Abb. 4. Gerat zum Kathoden -Vakuum- atzen, ,,Numec Ca- thodic Etcher'' (Buehler L ld . , Evan- ston (Ill., USA))

besondere Vorteile des Verfahrens werden u. a. ge- nannt hoher Kontrast der Mikrostrukturen, keine erwei- terten oder verzerrten Korngrenzen, wie sie beim NaR- atzen auftreten konnen, auDerst geringe Uberatzung sowie die Moglichkeit zur Fernbedienung des Gerates beim Atzen radioaktiver oder toxischer Materialien.

Zum reproduzierbaren Atzen, d. h. einem Atzen mit ge- wunschter Atztiefe, und zwar weitgehend unabhangig von Konzentrations- und Temperaturschwankungen der Atzlosung, ist die Einrichtung zum elektrolytisch-poten- tiostatischen Atzen nach Liidering vorgesehen, die von Wirlz neu herausgebracht wurde. Wesentliche Funk- tionselemente des Gerates sind eine Zelle fur die Probe, die elektrisch mit dem Potentiostaten verbunden ist, an dem das gewiinschte Atzpotential eingestellt wird; ferner ein sog. Coulometer zur Integration des beim Atzen flieRenden Stromes und somit Kenntnis der Atz- tiefe in jedem Zeitpunkt des Arbeitsvorganges. Das

Gerat ermoglicht u. a. bei Eisen-Werkstolfen das An- atzen von Seigerungen und dadurch die Ermittlung der Primarerstarrung und sonst nicht nachweisbarer Ver- brennungserscheinungen.

Uberraschend war, daR von keinem Hersteller metallo- graphischer Arbeitsgerate Zusatzeinrichtungen gezeigt werden konnten, die den besonderen Erfordernissen der Gefiigeuntersuchung an Hochpolymeren, insbesondere harten Kunststoffen oder solchen mit harten Fiillstof- fen, Rechnung tragen.

Werkstoff -0berflachen

Eine Neuentwicklung unter den Elektronenmikrosko- pen ist das Raster-Elektronenmikroskop "Stereoscan" von Hilger & Watts, rnit dem Werkstoffoberflachen ohne Abdruck direkt untersucht werden konnen. Ahn- lich dem Prinzip der Fernsehbilderzeugung wird die Oberflache von einem Elektronenstrahl abgetastet; Ra- ster: 1000 Linien, lo6 Bildpunkte. Die Scharfentiefe ist mehr als 300fach, das Auflosungsvermogen (etwa 250 A) um 20fach besser als beim Lichtmikroskop. VergroDe- rung kontinuierlich oder 1-2-5-10-gestuft von 16fach (Feld 6 X 6 mm) bis 20 000fach. Besondere Anwen- dungsgebiete bei der Werkstoffprufung : Metallogra- phie, Bruchflachenforschung sowie Untersuchung von Korrosions- und VerschleiDoberflachen. \:ei wendbar ist das Gerat sowohl fur metallische als auch nichtmetal- lische Werkstoffe.

Zur Messung der Oberflachengeometrie 1st von der Firma Dr.-lng. Perthen GmbH, Hannover eine Zusatz- meneinrichtung geschaffen worden, die im Prinzip wie die anderen Tastsysteme dieser Firma drbeitet, jetzt jedoch auch den Dickenbereich der GroOenordnung 0,5 /trn erfaDt (z.B. fur die Dickenmessung gedrudcter Schaltungen oder MeRgitter). Die MeDeinheit kann an die Grundgerate der Firma angeschlossen werden. erfordert jedoch eine besonders erschdtterungsfreie Aufstellung. Einige Neuerungen gibt es aul dem Sek- tor der Oberflachenprufung von Anstrichen rnit dem Ziel einer objektiven, d. h. zahlenmaRigen Beurteilung.

Ein neuer Glanzmesser, von den Farbenfabriken Bayer entwickelt, ermoglicht Messungen nach ASTM-D-513 unter Kombination der Reflexionswinkel 20"120" und 60"/60". Der Ubergang von einem Reflexionswinkel zum anderen ist monoton durch Drucktastenautomatik mog- lich, wobei der jeweils benotigte Strahlengang ein-, der andere gleichzeitig ausgeblendet wird. Infolge getrenn- ter Regelvorrichtungen bleibt die Justierung beider Strahlengange erhalten und jederzeit mef$bereit; da- durch wird ein Minimum an Zeitaufwand fur die Mes- sung benotigt (Gunter Stierand KG, Ritterhude/Bre- men). Gleichfalls von Stierand wurde ein neues Wasch- barkeits- und Scheuerprufgerat fur Anstriche und an- dere Oberflachenschutzschichten gezeigt, das eine ein- wandfreie gleichmaDige Beanspruchung der Pruflinge in der gesamten Priifzone bewirken soll. Die bisherigen Hin- und Herbewegungen wurden zu diesem Zweck durch eine Rotationsbewegung ersetzt. Mit feuchtig- keits-unempfindlichen Kontrastkarten aus Kunststoff ist jetzt auch die gravimetrische Auswertung rnoglich. Zu erwahnen ist noch ein neuentwickeltes Universal- Harte- und Haftfestigkeitspriifgerat von Erichsen. Das Gerat ermoglicht eine breite Auswahl genormter oder nicht genormter Prufverfahren zum Beurteilen der me- chanischen Widerstandsfahigkeit von Lack-, Kunststoff-, Emaille- oder Glasoberflachen mit praxisnaher Aus- sagefahigkeit. Zahlreiche Zusatzeinrichtungen in Form meinel- oder sichelformiger Ritzkorper, ferner verschie- denartiger Eindringkorper fur Harteprufungen, wie sie

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bei Lacken verwendet werden, konnen an einem Grund- gerat angebracht werden und ermoglichen technologi- sche Haftfestigkeits- und Harteprufungen.

Zerstorungsfreie Werkstoffpriifung

Ziel der Entwicklung von Me5- und Prufmethoden im Bereich der Fertigung ist aus wirtschaftlichen Grunden stets die zerstorungsfreie Werkstoffuntersuchung. So- fern Verfahren zur zerstorungsfreien Untersuchung im Verhaltnis zum Nutzen zu aufwendig oder zu ungenau sind, bedient man sich der Prufung unter vollstandiger Zerstorung (z. B. durch Berstversuche) oder teilweiser Beschadigung der Erzeugnisse (z. B. mit Hartemessun- gen), wobei jedoch i. a. nur eine Stichprobenprufung moglich ist. Bei Werkstoffprufungen (Uberwachungs- prufungen) an Maschinen oder Anlagen mussen zwangslaufig zerstorungsfrei arbeitende Methoden an- gewendet werden. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil der zerstorungsfreien Messung ist darin zu sehen, daR der Werkstoff wahrend der Messung keine Anderung seiner Struktur oder Zusammensetzung erfahrt. Es ist daher nicht uberraschend, daR gerade auf diesem Ge- biet die Entwicklung besonders dynamisch ist und hier nur uber eine kleine Auswahl neuer oder weiterent- wickelter Gerate berichtet werden kann.

Zur zerstorungsfreien Prufung von Bauteilen aus Eisen- Werkstoffen, NE-Metallen, Porzellan oder Kunststof- fen auf auRere und innere Fehler wurde von der Firma Karl Deutsch, Pruf- und MeBgeratebau, Wuppertal, ein volltransistorisiertes Ultraschall-Prufgerat gezeigt, des- sen Einschubbauweise den Vorteil bietet, daR dem Stand der Technik entsprechende neue Einheiten leicht gegen veraltete ausgetauscht werden konnen. Das netz- unabhangige, leichte Gerate (je nach Typ 13 bis 19 kg) benotigt keine Liiftungsschlitze, ist also gegen Ver- schmutzung geschutzt und daher besonders betriebs- sicher.

In Zusammenarbeit der Firmen lnstitut Dr. Forster, Reutlingen, und Schmidt f Clemens, Edelstahlwerk, K o h , wurde ein neues Gerat zur Prufung von Spalt- rohren in der Petrochemie entwickelt. Unter Ausnut- zung eines metallurgischen Umwandlungsvorganges an der Innenwand derartiger Spaltrohre (Bildung ferro- magnetischer Korrosionsprodukte durch Chrom-Entzug aus der Grundmasse der bei 600 bis 1150°C betriebenen SchleuderguRrohre aus Cr/Ni/Fe-Legierungen) kann mit Hilfe einer sehr kleinen Sonde und eines volltransi- storisierten, leicht tragbaren und netzunabhangigen Gerates die Zunahme an magnetischen Bestandteilen als MaD fur die fortschreitende Schadigung an der Rohr- Innenwand von auRen gemessen werden. Dadurch ist das fruhe Erkennen von Fehlern, eine Haltbarkeits- prognose sowie ein rechtzeitiger Austausch geschadig- ter Rohre zum Vermeiden von RohrreiRern und damit verbundenen Stillstandzeiten der Produktionsanlagen moglich.

Weitere Fehlerprufanlagen fur die RiRprufung von Halbzeugen aus Stahl und NE-Metallen (z. B. Feindrah- ten von 50 bis 200 ,um in der Molybdan- und Wolfram- Draht-Industrie; ferro-, nichtferromagnetischen und austenitischen Stangen und Rohren) werten die MeR- ergebnisse zur Fehlerstatistik oder Bestimmung der Lage und Summe von Fehlern aus, wobei die gleich- zeitige Registrierung ein Heraustrennen von Fehlstel- len gezielt ermoglicht. Die Prufgeschwindigkeiten be- tragen z.B. 80 mimin bei der luckenlosen Feindraht- prufung und 25 mlmin bei der Rohrprufung rnit dem ,,Circographen". Der ,,Defektomat" - ein Universal- Absolut- und Differenzprufgerat zur Wirbelstrom-Durch-

laufprufung von Halbzeugen auf RiRfreiheit, vgl. Abb. 5, enthalt in seiner Grundausrustung zwei Kanale, wobei fur die Fehlerprufung der Differenzspulenkanal und fur die Verwechslungsprufung oder zur Prufung tiefer Feh- ler konstanter Abmessungen (z. B. Schlitze) der Abso- lutkanal dient. Dadurch entfallt jetzt die Kombination des Sigmaflux-Gerates mit Absolutspule mit dem Dif- ferenzspulen-Riaprufverfahren. Eine weitere Verbesse- rung ist in drei wahlbaren Pruffrequenzen (2,5; 15 und 90 kHz) zu sehen, die fruher nur durch Wechseln eines Einschubes geandert werden konnten. Fehler- und Ab- solutanzeige des Gerates losen bei Uberschreiten wahl- barer Fehlergrenzwerte Signale aus, wodurch ein Sor- tieren nach Fehler und nach Qualitat unabhangig von- einander moglich ist (Forster). Nach einem neuartigen Prinzip konstruiert ist das ,,Deutroflux-RiRprufgerit UH 350" (Magnetpulvkr-Verfahren) von Deutsch, das nicht nur fur die kombinierte RiRpriifung herkomm- licher Art anwendbar ist, sondern auch die Priifung nach dem neu entwickelten Prinzip der kombinierten Hilfsmagnetisierung ermoglicht. Prinzip: eine Hilfs- durchflutung wird mit einer sog. Induktionsdurchflu- tung kombiniert, die dadurch entsteht, daD der Pruf- ling als sekundare KurzschluRwidclung eines Transfor- mators geschaltet wird. Dadurch konnen z. B. Hohlkor- per polfrei und kontaktlos auf Risse aller Art gepruft werden. Wegen der Wechselfeldmagnetisierung ent- fallt das Problem des Entmagnetisierens.

Abb. 5. Fehlerprufgerat zur Wirbelstrom-Durchlaufprufung ,,Defektomat" (Insfitut Dr. Forsfer, Reutlingen)

Fur die zerstorungsfreie Werkstoff- und Bauteilpru- fung mit Rontgenstrahlen wurden von der Firma C. H . F. Muller GmbH, Rontgenwerk, Hamburg, Ein- tank-Rontgengeneratoren, z. B. als Rundstrahler fur die Prufung rundgeschweifiter Rohre und dickwandiger Druckbehalter (Macrotank G 300 R), gezeigt, die sich durch ein vergleichsweise geringes Gewicht auszeich- nen. Der fur die Durchstrahlung von Leichtmetallbau- teilen im Flugzeug- und Fahrzeugbau sowie fur leicht absorbierende Stoffe (Kunststoffe, Gummi) vorgesehene ,,Macrotank K 140" wiegt z. B. nur 27 kg.

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Das vollautomatische Vakuum-Rontgenspektrometer PW 1212 eignet sich fur Serienanalysen, wie sie bei der Uberwachung von Zwischen- und Endprodukten in der Industrie erforderlich sind. Wesentliche Merkmale dieser Anlage sind wahlweise vollautomatisches, durch Programmplatten gesteuertes Arbeiten (Bestimmung von 15 EIementen gleichzeitig) oder automatischer Be- trieb mit Handeinstellung. Ferner konnen rnit Hilfe eines elektronischen Schreibers vollstandige Rontgen- spektraldiagramme aufgenommen werden (C. H. F. Mul- ler). Eine groDe Auswahl serienmaBig gefertigter Ront- genfeinstruktur-Gerate wurden von Rich. Seifert & Co., Rontgenwerk, AhrensburgIHamburg, und von der Sie- mens Aktiengesellschaft, Berlin u. Miinchen, gezeigt. Dielektrizitatszahl, Permeabilitat und dielektrischer Verlustfaktor geben AufschluO iiber die Stoffstruktur eines Werkstoffes. Mit dem von Rohde & Schwarz, Munchen, entwickelten Stoffkonstanten-MeBplatz kon- nen diese GroRen in festen und fliissigen Proben ge- messen werden. In einem Frequenzbereich von 50 Hz bis 7 GHz sind Dielektrizitatszahlen von 1 bis 2000, Permeabilitaten von 0 bis 2000 sowie elektrische und magnetische Verlustfaktoren zwischen und 10' bestimmbar. Durch eine besondere konstruktive Aus- legung ist es jetzt auch moglich, die Proben auf jeder gewiinschten Temperatur im Bereich von -60 bis + 240 "C zu halten.

Zur kontinuierlichen und zerstorungsfreien Messung des Wasser-Gehaltes am Hauptmaterialstrom in rie- selfahigen Schiittgutern wurde von der Maschinenfa- brik Beth GmbH, Lubeck, ein Feuchtigkeits-MeBgerat nach dem dielektrischen Verfahren vorgestellt. Das volltransistorisierte Gerat sol1 eine zeitlich unbegrenz- te Konstanz der Anzeigewerte aufweisen. Der Wasser- Gehalt wird in Gew.-O/o angezeigt oder registriert.

AbschlieRend sei noch auf einige Entwicklungen auf dem Gebiet der Schichtdickenmessung hingewiesen. Die kontinuierliche Dickenmessung von Isolier- oder NE-Metallschichten auf magnetisierbarem Stahlband sowie der Dicke von trockenen Papier-, Kunststoff- oder Gummifolien war zerstorungsfrei bisher nur mit auf- wendigen MeOverfahren moglich. Mit einer Rollsonde, die nach dem elektromagnetischen Verfahren arbeitet, kann diese Schwierigkeit dadurch behoben werden, daB Isolierstoff- oder NE-Metallfolien iiber eine Walze aus Eisen gefuhrt werden, wodurch sich ein magnetischer Gegenpol ergibt. Die zum Teil netzunabhangigen Ge- rate arbeiten in einem MeBbereich von 20 !rm bis 10 mm (Helmut Fischer GmbH + Co. - Jnsfifut fur Elektronik und Medtechnik, Stuttgart).

Ein handliches Gerat mit Aufsetz-Sonde, das ,,Mini- Leptoskop" der Firma Karl Deutsch, Priif- und MeB- geratebau, Wuppertal, das durch eine Zweipunkt- Justierung eine hohe Genauigkeit erreicbt, 100 X 70 X 35 mm groB ist und nur 450 Gramm wiegt, wurde von Deutsch ausgestellt. Um den Schichtaufbau von Anstri- chen, die sich in der Farbe oder Textur untersheiden, mefitechnisch erfassen zu konnen, ist eine geringfii- gige Oberflachenverletzung erforderlich. Ein Gerat, das mittels einer Hartmetallschneide einen genauen V-for- migen Sdmitt (45O-Neigung) durch die S&&t bis auf den Tragerwerkstoff herzustellen und den Ausscfinitt rnit dem eingebauten Mikroskop auszumessen ermog- licht, wurde von Stierand neu herausgebrarht.

Zur Dickenmessung extrem dunner, aufgedampfter Schichten stellte die Wissenschaftlich-Technische Werk- statten GmbH, Weilheim (Obb.), ein Vielstrahl-Inter- ferometer der Sloan Instr. Corp. (USA), aus, das durch einen MeRbereich von 40 bis 20 000 A gekennzeichnet ist.

LABORATORIUMS-, MESS- U N D REGELUNGSTECHNIK

Laboratoriumsgeriite

DR. E. BRUNNER U N D DR. R. KAISER, LUDWIGSHAFEN/RHEIN'

Grundlegende Neuerungen auf dem Gebiet der Labo- ratoriumsgerate waren gegeniiber der ACHEMA 1964 nicht zu verzeichnen. Jedoch sind einige bemerkens- werte Entwicklungstendenzen auch auf diesem Sektor zu erkennen. So geht z. B. das uberdurchschnittlice Wachstum des Angebotes an Geraten fur Routine und Forschung sowohl fur die Industrie als auch fur die Hochschulen, wenn auch mit einer gewissen zeitlichen Verzogerung, mit der gleichen Entwicklung in den USA parallel. Die gesteigerte Nachfrage gestattet in zuneh- mendem Mane den Bau preiswerter aber leistungsfa- higer Kleingerate mit hohem Bedienungskomfort fur Routinearbeiten, wodurch neue Absatzmoglichkeiten und Anwendungsbereiche geschaffen werden. Der Ent- wicklung und Verbesserung der GroRgerate fur hohere Anspriiche hinsihtlich Genauigkeit, kurzer Analysen- zeit und Automatisierungsgrad bis zur vollautomati- schen Datenerfassung und -verarbeitung wird von sei- ten der Herstellerfirmen groDe Beachtung geschenkt.

') Dr. Kaiser verfaBte den Absdmitt: Gerate und Hilfsmittel zur Chromatographie, Dr. Brunner die iibrigen Abschnitte.

Die Informations- und Computertechnik gewinnt auf diesem Gebiet zunehmende Bedeutung durch die Ent- wicklung sowohl generell und vielseitig verwendbarer als auch auf bestimmte Probleme zugeschnittener Ap- parate. Die vielen neuen und verbesserten Gerate, die auf der ACHEMA 1967 zu sehen waren, gehen wohl zu einem Teil auf die Wiinsche der Benutzer, zum andern aber auch auf den Umfang und die Giite des Konkur- renzangebotes zuriick. Auch die Suche nach weiteren Anwendungsmoglichkeiten der verschiedenen analy- tischen Methoden spiegelt sich in diesem gesteigerten Angebot wider. Die Tendenz, die MeBwerte digital an- zugeben, ist auf dem gesamten Sektor der Laborato- riumsgerate zu verzeichnen und erstreckt sicb in zuneh- mendem MaOe auch auf einfache Routinegerate. Der folgende Bericht beschrankt sich im wesentlichen auf Neuentwicklungen und Verbesserungen hereits be- kannter Gerate.

Einige Laboratoriurnsgerate sind bereits in unserem ersten Berichtsheft in den zugehorigen Kapiteln behan- delt. Es sind dies Apparaturen fur das Zonenschmelzen

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