DE102012210599A1

DE102012210599A1 - Verfahren zur Feststellung der Qualität von beschichteten Kleinteilen oder beschichteten Verbindungselementen

Info

Publication number: DE102012210599A1
Application number: DE201210210599
Authority: DE
Inventors: Franz Wagner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2013-12-24
Anticipated expiration: 2032-06-23
Also published as: DE102012210599B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Qualität von beschichteten Kleinteilen (1, 11), insbesondere von beschichteten Verbindungselementen für die industrielle Fertigung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Qualität von beschichteten Kleinteilen oder beschichteten Verbindungselementen für die industrielle Anwendung.
Kleinteile beziehungsweise Schüttgut verschiedenster Formen für industrielle Anwendungen, wie beispielsweise Stanzniete, Vollniete oder Verbindungselemente, werden beschichtet, zum Beispiel mit einer AlMg-Beschichtung, um die Elemente vor Korrosion zu schützen. Diese Beschichtungsmaßnahmen haben zur Folge, dass durch verschiedenste Fördersysteme aller Art ein Teil der Beschichtungen als sogenannter ”Abrieb” in den automatisierten Systemen und Maschinen verbleibt und Störungen bis hin zum Produktionsausfall verursacht. Für die Haltbarkeit der verschiedenen Beschichtungen und eventuelle Beschichtungsdefizite gibt es kein konkretes Prüfverfahren. Zum derzeitigen Stand der Technik wird versucht beziehungsweise ist es üblich, über Tests mit Klebestreifen und/oder Schnittbildern und Schliffen greifbare Aussagen zur Qualität der Beschichtung von Kleinteilen beziehungsweise von Schüttgut zu erhalten, allerdings erst im Störungsfall und bei Vermutungen an Qualitätsproblemen. Letztendlich ist eine konkrete Feststellung von Beschichtungsmängeln derzeit nicht zuverlässig, argumentationssicher und ohne Probleme nachweisbar. Insbesondere als Schnelltest einer Qualitätskontrolle oder als zusammenfassender Test aller Einflusskriterien von Haltbarkeiten von Beschichtungen von Kleinteilen beziehungsweise von Schüttgut sind die bisherigen Testmethoden, wie Klebeband, Schnittbilder und Schliffe, ungeeignet.
Insbesondere sind die derzeit verfügbaren Prüfverfahren enorm zeitaufwändig und je nach Kriterium der Beschichtungsproblematik, wie beispielsweise einer ungleichmäßigen Beschichtung, Legierungsfehler oder einem übermäßigen Auftrag von Material, nicht ohne große Probleme einzuordnen. Zudem sind die bisherigen Prüfmethoden für einen Schnelltest als 'Wareneingangskontrolle” von Schüttgut- und Verbindungselementen nicht anwendbar. Insofern laufen die bisher verfügbaren Tests erst, wenn bereits Probleme mit diesen Teilen auftreten. Diese sind nicht nur sehr zeitaufwändig, sondern auch kostenintensiv, und es wird oft sehr spezielles Equipment benötigt, wie beispielsweise ein Rasterelektronenmikroskop, das nicht in allen Bereichen verfügbar ist.
Es kann bislang, wenn überhaupt, einigermaßen zuverlässig nur ein Kriterium erfasst werden. Die Wechselwirkung mehrerer Kriterien, die zu unerwünschter Bildung von Abrieb bei Kleinteilen beziehungsweise Schüttgut führen, ist durch die derzeitigen Prüfmethoden nicht prüfbar. Entscheidend ist in der praktischen Anwendung als Qualitätskriterium der Verschmutzung aber in erster Linie, welche Mengen an Abrieb, Metallstaub und/oder Metallspänen anfallen. Weiterhin sind die bisherigen Prüfmethoden für einen Schnelltest als ”Wareneingangskontrolle” von Schüttgut und Verbindungselementen nicht anwendbar. Insofern laufen aus Zeit- und Kostengründen erst die bisher definierten Tests, wenn bereits Probleme mit diesen Teilen auftreten. Die Kombination von Einflüssen der Beschichtungstechnologie kann bisher nicht umfassend abgeprüft werden. Rechnerische Rückschlüsse sind bei Vorlage aller bisher verfügbaren Testverfahren, wie beispielsweise der Erstellung von Schnittbildern und Schliffen, nicht zielführend.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Überprüfung der Qualität der Beschichtung von Kleinteilen, insbesondere von Verbindungselementen verschiedenster Formen für die industrielle Fertigung, zu schaffen, das einfach, schnell und kostengünstig durchführbar ist. Insbesondere soll ein Prüfverfahren geschaffen werden, durch welches auf eine einfache, kostengünstige und schnelle Art und Weise Qualitätsunterschiede von Chargen von beschichteten Kleinteilen, insbesondere von Verbindungselementen verschiedenster Formen für die industrielle Fertigung, festgestellt werden können.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Feststellung der Qualität von beschichteten Kleinteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Das heißt, die vorangestellte Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Feststellung der Qualität von beschichteten Kleinteilen, insbesondere von beschichteten Verbindungselementen für die industrielle Fertigung, gelöst, wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a) aus einer ersten Menge von beschichteten Kleinteilen einer bekannten Qualität wird eine definierte Untermenge entnommen,
b) die Untermenge der ersten Menge an Kleinteilen wird in ein Behältnis gegeben,
c) das Behältnis wird eine bestimmte Zeitspanne unter vorgegebenen, wiederholbaren Bedingungen bewegt,
d) der durch die Bewegung anfallende Abrieb wird von der Untermenge der ersten Menge an Kleinteilen getrennt,
e) die Menge an Abrieb für die Untermenge der ersten Menge wird festgestellt und
f) als Referenzgröße gespeichert,
g) aus einer zweiten Menge von beschichteten Kleinteilen wird eine bestimmte Untermenge entnommen, wobei die bestimmte Untermenge der zweiten Menge das gleiche oder annähernd das gleiche Gewicht aufweist, wie die Untermenge der ersten Menge,
h) die Untermenge der zweiten Menge an Kleinteilen wird in das gereinigte Behältnis oder ein identisches Behältnis gegeben,
i) das Behältnis wird die gleiche Zeitspanne unter den gleichen Bedingungen bewegt, wie in Schritt c),
j) der durch die Bewegung anfallende Abrieb wird von der Untermenge der zweiten Menge an Kleinteilen getrennt,
k) die Menge an Abrieb für die Untermenge der zweiten Menge wird festgestellt und
l) mit der gespeicherten Referenzgröße der ersten Untermenge verglichen, wobei das Gewicht der zweiten Untermenge und das Gewicht der ersten Untermenge berücksichtigt werden.

Ein Grundprinzip der Erfindung beruht auf der Erstellung einer Referenzgröße. Von einem festgelegten Maß an beschichteten Kleinteilen, wie Verbindungselementen beziehungsweise Schüttgut, wie beispielsweise Stanznieten, die in einem ersten Nachweis, beispielsweise mittels der bekannten Methoden, wie Schliffbilder, als sehr gut befunden wurden, wird mit einer festgelegten Methode eine Referenzmenge des Abriebs erzeugt werden. Dazu wird zunächst aus einer ersten Menge von beschichteten Kleinteilen, beispielsweise beschichteten Verbindungselementen, einer bekannten Qualität eine definierte Untermenge entnommen. Bekannte Qualität bedeutet dabei, dass die erste Menge an Kleinteilen bereits im Praxistest unter realen Bedingungen in der Fertigung ausreichend erprobt und als sehr gut empfunden wurde. Definierte Untermenge bedeutet, dass eine Menge an Kleinteilen eines festgelegten Gewichtes aus der ersten größeren Menge von Kleinteilen entnommen wird. Als Gewicht kann beispielsweise ein Gewicht zwischen 100 und 500 g festgelegt werden. Insbesondere kann als Gewicht 250 g festgelegt werden. Die entnommene Untermenge der ersten Menge an Kleinteilen, beispielsweise 250 g an beschichteten Verbindungselementen, wird in ein Behältnis gegeben. Als Behältnis kann beispielsweise ein Behälter, insbesondere ein verschließbarer Behälter, wie eine Trommel oder eine Flasche, dienen. Anschließend wird das Behältnis eine bestimmte Zeitspanne unter vorgegebenen, wiederholbaren Bedingungen bewegt. Das heißt, das Behältnis wird beispielsweise 5 min lang in einer bestimmten Weise bewegt. Dies kann beispielsweise ein Schütteln, Rütteln oder Trommeln sein. Entscheidend ist, dass die Art und Weise der Bewegung, das heißt der Rüttel- oder Drehbewegung, reproduzierbar ist. Das heißt, vorgegebene, wiederholbare Bedingungen bedeutet, dass die Bedingungen der Bewegung des Behältnisses jederzeit identisch wiederholt werden können, sowohl in der zeitlichen Länge, als auch in der exakten Abfolge der Bewegungen des Behältnisses. Nach der bestimmten Bewegung des Behältnisses wird der durch die Bewegung anfallende Abrieb der beschichteten Kleinteile von der Untermenge der ersten Menge an Kleinteilen getrennt. Dabei wird der anfallende Abrieb der Beschichtung aufgefangen, und anschließend wird die Menge an Abrieb für die Untermenge der ersten Menge festgestellt. Dies kann durch Abwiegen des Abriebs erfolgen. Der Abrieb, das heißt das Gewicht des Abriebs, wird anschließend als Referenzgröße, das heißt als wägbare Referenzgröße, gespeichert.
Diese Referenzgröße kann mit dem dokumentierten Verfahren repetierbar als Basis für Schnelltests herangezogen werden. Das heißt, nach der Bestimmung der Referenzgröße wird eine bestimmte Untermenge aus einer zweiten, zu kontrollierenden Menge entnommen, wobei die bestimmte Untermenge der zweiten Menge das gleiche oder annähernd das gleiche Gewicht aufweist wie die Untermenge der ersten Menge. Wurde bei der Bestimmung der Referenzgröße beispielsweise als Untermenge 250 g aus der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen entnommen, wird für die Vergleichbarkeit auch aus der zweiten Menge eine Untermenge von 250 g aus der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen entnommen. Anschließend wird die Prozedur, die für die erste Menge an Kleinteilen durchgeführt würde, identisch für die zweite Menge an Kleinteilen durchgeführt. Das heißt, die Untermenge der zweiten Menge an Kleinteilen wird in das gereinigte Behältnis oder ein identisches Behältnis, welches bei der Untermenge der ersten Menge an Kleinteilen verwendet wurde, gegeben. Das Behältnis wird anschließend die gleiche Zeitspanne unter den gleichen Bedingungen bewegt, wie in Schritt c) bei der Untermenge der ersten Menge an Kleinteilen. Das bedeutet, es werden exakt die gleichen Rüttel- und Drehbewegungen über die gleiche Zeitspanne mit dem Behältnis durchgeführt wie zuvor bei der Untermenge der ersten Menge an Kleinteilen. Der durch die Bewegung anfallende Abrieb der Untermenge der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen wird von der Untermenge der zweiten Menge an Kleinteilen getrennt, die Menge an Abrieb für die Untermenge der zweiten Menge wird festgestellt und anschließend mit der gespeicherten Referenzgröße der ersten Untermenge verglichen, wobei das Gewicht der zweiten Untermenge und das Gewicht der ersten Untermenge berücksichtigt werden. Hierdurch kann der Abrieb der Untermenge der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen mit der Referenzgröße, das heißt dem Abrieb der Untermenge der ersten Menge an Kleinteilen verglichen werden. Da beide Untermengen das gleiche Gewicht beziehungsweise annähernd das gleiche Gewicht aufweisen, kann eine Aussage über die Qualität der Beschichtung der zweiten Menge an Kleinteilen getätigt werden. Liegt die Menge des Abriebs der Untermenge der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen unterhalb der Referenzgröße, ist die Qualität der Beschichtung der zweiten Menge an Kleinteilen, beispielsweise an Verbindungselementen, wie Nieten, sogar besser als die Beschichtung der Referenzmenge an Kleinteilen. Entspricht das Gewicht des Abriebs der Untermenge der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen der Referenzgröße, das heißt dem Gewicht des Abriebs der Untermenge der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen, so ist die Qualität der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen gleich zu der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen. Je deutlicher das Gewicht des Abriebs der Untermenge der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen das Gewicht des Abriebs der Untermenge der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen, das heißt die Referenzgröße, überschreitet, umso schlechter ist die Qualität der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen.
Ein derartiges Verfahren zur Überprüfung der Qualität der Beschichtung von Kleinteilen, insbesondere von Verbindungselementen verschiedenster Formen für die industrielle Fertigung, ist einfach, schnell und kostengünstig durchführbar. Insbesondere können auf eine einfache, kostengünstige und schnelle Art und Weise Qualitätsunterschiede von Chargen von beschichteten Kleinteilen, insbesondere von Verbindungselementen verschiedenster Formen für die industrielle Fertigung, festgestellt werden.
Das Verfahren bietet die Möglichkeit, Beschichtungen beziehungsweise beschichtete Kleinteile eindeutig auf Qualitätsmängel abzuprüfen. Das Verfahren ist, nach Erstellung einer ersten Referenzgröße, in der Qualitätskontrolle einer Wareneingangsprüfung als Schnelltest verwendbar. Das Prüfverfahren nimmt in etwa 45–60 Minuten in Anspruch. Bisher war dies nicht möglich, da Prüfverfahren mit Schnitt- und Schliffbildern zu lange dauern. Insbesondere müsste bei der Lieferung einer Charge diese für diesen Zeitraum gesperrt werden. Durch die Verwendung eines solchen Verfahrens können relativ einfach Qualitätsunterschiede der verschiedensten beschichteten Kleinteile, insbesondere von beschichteten Verbindungselementen oder beschichteten Schüttgütern, festgestellt werden. Die Ergebnisse sind direkt in der praktischen Anwendung nutzbar und auch statistisch bewertbar.
Das Verfahren ist, mit Ausnahme einer ersten Referenzgrößenerstellung, aussagekräftig, schnell durchführbar, kostengünstig und übersichtlich. Es lässt eindeutige Rückschlüsse über die Haftung verschiedener Beschichtungen und daraus resultierende Verschmutzungen von Produktionsanlagen, Förderelementen und Fügeequipment zu.
Die Erstellung der Referenzgröße muss nur ein einziges Mal durchgeführt werden. Anschließend kann die Referenzgröße für alle weiteren Mengen an denselben Kleinteilen als Vergleichswert für die Qualität der Beschichtung der jeweiligen Kleinteile herangezogen werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass zur Trennung des Abriebs einer jeweiligen Untermengen an Kleinteilen ein Fluid in den Behälter mit der jeweiligen Untermenge gegeben wird, dass anschließend die Kleinteile aus dem Behältnis entnommen werden, dass ein Filter gewogen wird, dass anschließend das Fluid durch den Filter geschüttet wird, dass anschließend der Filter mit dem Abrieb gewogen wird und dass zur Feststellung der Menge an Abrieb für die jeweilige Untermenge das Gewicht des Filters vor dem Filtern des Fluides von dem Gewicht des Filters mit dem Abrieb subtrahiert wird. Das bedeutet, dass das Trennen des Abriebs sowohl aus der Untermenge der ersten Menge an Kleinteilen, also der Referenzmenge an beschichteten Kleinteilen, als auch des Abriebs aus der Untermenge jeder weiteren zu überprüfenden Menge an denselben beschichteten Kleinteilen mittels eines Fluides erfolgen kann. Die jeweilige durchgeschüttelte Untermenge an beschichteten Kleinteilen wird mittels des Fluides gewaschen. Der ausgewaschene Abrieb wird in dem Behältnis gesammelt und anschließend das Fluid mit dem Abrieb durch einen Filter geschüttelt. Der Abrieb bleibt im Filter hängen, während das Fluid durch den Filter hindurchfließt. Bei Kenntnis des Gewichtes des Filters vor dem Filtern des Abriebs kann der Abrieb durch Wiegen des Filters mit dem Abrieb leicht bestimmt werden. Ist das Gewicht des Filters bekannt, braucht dieser natürlich nicht extra vorher gewogen werden. Das heißt, das Gewicht des Filters vor dem Filtern des Abriebs wird von dem Gewicht des Filters mit dem Abrieb subtrahiert. Hierdurch kann das Gewicht des Abriebs einer bestimmten Untermenge einer Menge an beschichteten Kleinteilen exakt bestimmt werden. Auf diese Weise kann zunächst die Referenzgröße bestimmt werden und anschließend kann der Abrieb für jede weitere Menge an beschichteten Kleinteilen bestimmt werden. Hierdurch ist ein einfacher und schneller Vergleich des Abriebs einer Menge an beschichteten Kleinteilen mit einer Referenzgröße möglich.
Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem als Fluid ein leicht verflüchtigbares Fluid, insbesondere Aceton, Benzin oder Alkohol, verwendet wird. Durch die Verwendung eines derartigen Fluides zum Auswaschen des Abriebs ist sichergestellt, dass beim Wiegen des Abriebs kein Fluid mitgewogen wird.
Als Filter können im Prinzip alle Filter, insbesondere Laborfilter, verwendet werden, die einen feinen Abrieb sicher filtern können. Als besonders bevorzugt hat sich herausgestellt, wenn bei dem Verfahren der verwendete Filter wenigstens eine Teflon-Membran aufweist. Derartige Filter können sehr fein filtern. Selbstverständlich können aber auch andere Filter eingesetzt werden. Es können auch Filtrationseinheiten verwendet werden, die den Ausspülvorgang automatisiert abarbeiten. Eine mögliche Filtration stellt auch die Vakuumfiltration dar. Hierdurch kann der Abrieb aus dem Fluid getrennt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass nach dem Schütten des Fluides durch den Filter erneut in das Behältnis ein Fluid, insbesondere das gleiche Fluid, eingefüllt wird und nochmals durch den Filter geschüttet wird. Der Vorgang kann beliebig häufig wiederholt werden. Hierdurch ist sichergestellt, dass kein Abrieb im Behältnis zurückbleibt und sämtlicher Abrieb auch im Filter gesammelt wird.
Ferner ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem das Behältnis zur Bewegung unter vorgegebenen wiederholbaren Bedingungen in eine Vorrichtung gegeben wird und die Vorrichtung eine bestimmte Zeitspanne unter vorgegebenen wiederholbaren Bedingungen bewegt wird. Das heißt, damit reproduzierbare Bewegungen des Behältnisses durchgeführt werden können, ist es bevorzugt, wenn das Behältnis in eine Vorrichtung gegeben wird, insbesondere durch eine Vorrichtung gehalten wird. Die Vorrichtung, beispielsweise eine Rüttelmaschine, gewährleistet, dass die Behältnisse über einen bestimmten Zeitraum gleich bewegt werden. Die Behältnisse, die insbesondere verschlossen sind, werden in die Vorrichtung eingespannt und unter reproduzierbaren Rüttelbewegungen eine bestimmte Zeitspanne, beispielsweise 5 min, durchgeschüttelt. Hierzu kann die Vorrichtung ein bestimmtes Steuerprogramm abfahren. Durch die Verwendung einer derartigen Vorrichtung kann exakt das gleiche Bewegungsmuster für jede Untermenge an beschichteten Kleinteilen durchgeführt werden. Dies gewährleistet, dass jede unterschiedliche Untermenge an beschichteten Kleinteilen den gleichen mechanischen Belastungen ausgesetzt wird. Dies ermöglicht, dass anschließend eine Qualitätsbeurteilung des Abriebs durchgeführt werden kann.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die vorgegebenen wiederholbaren Bedingungen neben der bestimmten Zeitspanne eine bestimmte Bewegungsform und eine bestimmte Bewegungsfrequenz umfassen. Die Bewegungsform kann beispielsweise durch eine vertikale oder horizontale Bewegung der Vorrichtung definiert sein. Auch ein Drehen des Behältnisses, wie bei einer Trommel, ist denkbar. Beispielsweise kann das Behältnis 5 min mit einer Schüttelfrequenz von 100 Bewegungen/min bewegt werden. Insbesondere kann die Bewegungsform wiederholbare Rüttelbewegungen und/oder Hubbewegungen und/oder Drehbewegungen umfassen.
Das Behältnis ist vorzugsweise ein Behälter, insbesondere verschließbarer Behälter, wie eine Flasche. Die beschichteten Kleinteile können mit verschiedenartigen Beschichtungen versehen sein. Insbesondere können die beschichteten Kleinteile eine AlMg-Beschichtung umfassen oder aufweisen.
Besonders bevorzugt ist das Verfahren ein Verfahren zur Feststellung der Qualität von beschichteten Verbindungselementen für die industrielle Fertigung, insbesondere von Nietelementen, wie Stanznieten oder Vollnieten. Das heißt, die beschichteten Kleinteile sind vorzugsweise beschichtete Verbindungselemente, insbesondere Nietelemente, wie Stanzniete oder Vollniete, die für die industrielle Fertigung verwendet werden.
Das Verfahren kann insbesondere zur einfachen und schnellen Erkennung der Qualität von beschichteten Verbindungselementen eingesetzt werden. Beispielsweise können Probleme mit „Beschichtungsabrieb” von Stanznieten leicht erkannt werden. Der Qualitätsnachweis einer Charge von beschichteten Verbindungselementen an den Zulieferer ist mit diesem Verfahren leicht zu erbringen, obwohl es sich, wie beispielsweise bei Stanznieten, um kleine Verbindungselemente handelt. Derartige Verbindungselemente haben eine Größe von nur ca. 5 × 5 mm. Durch die Bestimmung des Abriebs der Verbindungselemente können Störungen an den Anlagen vermieden werden beziehungsweise besser vorausgesagt werden. Chargen von beschichteten Kleinteilen mit einem durch das Verfahren festgestellten schlechten Abriebverhältnis, können bereits in Vorfeld, beispielsweise bei der Warenannahme, aussortiert werden.
Nachfolgend wird beispielhaft ein mögliches Verfahren beschrieben. Man entnimmt aus einer bekannten Liefercharge Stanznieten mit einer bekannten Qualität eine festgelegte Menge, zum Beispiel 250 g Stanznieten. In einen Laborbehälter wird die Förderbewegung beziehungsweise die mechanische Belastung auf die Beschichtung der 250 g Stanznieten durch Rütteln oder Drehbewegungen, die in Zeit und Frequenz und/oder Hubstärke definiert sind, simuliert. Die entnommenen 250 g Stanznieten werden nach der definierten Prozedur von dem Abrieb aus dem Behälter getrennt. Der Abrieb ist vorteilhafterweise zuvor durch ein Fluid ausgewaschen worden. Das Fluid wird mit dem darin enthaltenen Abrieb durch einen Laborfilter gegeben. Somit erhält man im Laborfilter eine wägbare Referenzgröße. Diese kann mit dem dokumentierten Prüfverfahren repetierbar als Basis für Schnelltests herangezogen werden.
Dieses Verfahren zur Feststellung der Qualität von beschichteten Kleinteilen, insbesondere von beschichteten Verbindungselementen für die industrielle Fertigung, ist äußerst schnell und effektiv. Es stellt einen sehr guten Test zur Absicherung der Qualität bei Lieferung von beschichteten, insbesondere speziellen pulverbeschichteten Kleinteilen dar.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
1A eine erste Menge an beschichteten Kleinteilen und eine definierte Untermenge der ersten Menge,
1B ein Behältnis mit der definierten Untermenge der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen,
1C das Behältnis gemäß 1B während der Bewegung in einer Vorrichtung,
1D das Behältnis gemäß 1B mit dem Abrieb der definierten Untermenge der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen nach Entfernung der definierten Untermenge aus dem Behältnis,
1E das Schütten des Abriebs aus dem Behältnis auf einen Filter,
1F den Filter gemäß 1E mit dem gesamten Abrieb der Untermenge der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen,
1G die Referenzgröße des Abriebs der Untermenge der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen,
2A eine zweite Menge an beschichteten Kleinteilen und eine definierte Untermenge der zweiten Menge,
2B ein Behältnis mit der definierten Untermenge der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen,
2C das Behältnis gemäß 2B während der Bewegung in einer Vorrichtung,
2D das Behältnis gemäß 2B mit dem Abrieb der definierten Untermenge der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen nach Entfernung der definierten Untermenge aus dem Behältnis,
2E das Schütten des Abriebs aus dem Behältnis auf einen Filter,
2F den Filter gemäß 2E mit dem gesamten Abrieb der Untermenge der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen, und
3 einen Vergleich der Referenzgröße des Abriebs der Untermenge der ersten Menge an beschichteten Kleinteilen mit der Menge des Abriebs der Untermenge der zweiten Menge an beschichteten Kleinteilen.
In den 1A bis 1G ist beispielhaft ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Feststellung der Qualität von beschichteten Kleinteilen 1, insbesondere von beschichteten Verbindungselementen für die industrielle Fertigung, dargestellt. In den 1A bis 1G ist dargestellt, wie aus einer ersten Menge 2 an beschichteten Kleinteilen 1 eine Referenzgröße 6 bestimmt wird, anhand derer die Qualität von beschichteten Kleinteilen 1, 11 festgestellt werden kann. Aus einer ersten Menge 2 von beschichteten Kleinteilen 1 einer bekannten Qualität wird eine definierte Untermenge 3 entnommen, siehe 1A. Diese definierte Untermenge 3 der ersten Menge 2 an Kleinteilen 1 wird in ein Behältnis 4 gegeben, siehe 1B. Nach der Fixierung des Behältnisses 4 mit der definierten Untermenge 3 an einer Vorrichtung 8, wird die Vorrichtung 8 und damit das Behältnis 4 eine bestimmte Zeitspanne unter vorgegebenen wiederholbaren Bedingungen bewegt, siehe 1C. Dabei ist das Behältnis 4 vorzugsweise verschlossen, so dass kein Kleinteil 1 aus dem Behältnis 4 fallen kann. Die Vorrichtung 8 bewegt das Behältnis 4 in einer genau definierten und insbesondere reproduzierbaren Art und Weise eine bestimmte Zeitspanne lang. Die Bewegungsform der Vorrichtung 8 kann beispielsweise vertikale und horizontale Bewegungen beinhalten. Auch ein Drehen des Behältnisses 4 durch die Vorrichtung 8 ist möglich. Beispielsweise kann die Vorrichtung 8 das Behältnis 4 6 min lang mit einer Schüttelfrequenz von 80 Bewegungen/min hin- und her bewegen. Durch das Schütteln der definierten Untermenge 3 an beschichteten Kleinteilen 1 in dem Behältnis 4 bildet sich Abrieb 5 der Beschichtung. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden die Kleinteile 1 aus dem Behältnis 4 entfernt, das heißt, der durch die Bewegung anfallende Abrieb 5 wird von der Untermenge 3 der ersten Menge 2 an Kleinteilen 1 getrennt, wobei der Abrieb 5 zunächst in dem Behältnis 4 aufgefangen wird, siehe 1D. Bevorzugt werden die Kleinteile 1 nach dem Schütteln der Kleinteile 1 in der Vorrichtung 8 mittels eines Fluides 9, beispielsweise eines leicht verflüchtigbaren Fluides, wie Aceton, Benzin oder Alkohol, gewaschen, so dass der Abrieb 5 sich von den Kleinteilen 1 trennt. Der sich nunmehr in dem Fluid 9 befindliche Abrieb 5 wird mit dem Fluid 9 auf einen Filter 7 gegeben, wobei der Abrieb 5 im Filter 7 hängen bleibt, siehe 1E und 1F. Das heißt, die Menge an Abrieb 5 für die Untermenge 3 der ersten Menge 2 wird festgestellt und als Referenzgröße 6 gespeichert, siehe 1G. Zur Feststellung des Gewichtes des Abriebs 5 der Untermenge 3 der ersten Menge 2 an beschichteten Kleinteilen 1 wird das Gewicht des Filters 7, welches dieser vor dem Filtern des Abriebs 5 aufwies, von dem Gewicht des Filters 7 mit dem Abrieb subtrahiert. Die so festgestellte Referenzgröße 6 kann zum Vergleich mit dem Abrieb einer anderen Charge an beschichteten Kleinteilen 11 verglichen werden.
In den 2A bis 2F ist beispielhaft dargestellt, wie aus einer zweiten, zu vergleichenden, Menge 12 an beschichteten Kleinteilen 11 der Abrieb 15 bestimmt wird, anhand dessen die Qualität der beschichteten Kleinteile 11 festgestellt werden kann. Zunächst wird aus der zweiten Menge 12 von beschichteten Kleinteilen 11 eine bestimmte Untermenge 13 entnommen, wobei die bestimmte Untermenge 13 der zweiten Menge 12 das gleiche oder annähernd das gleiche Gewicht aufweist, wie die Untermenge 3 der ersten Menge 2, die für die Bestimmung der Referenzgröße 6 maßgebend war. Anschließend wird mit der bestimmten Untermenge 13 der zweiten Menge 12 an beschichteten Kleinteilen 11 die gleiche Prozedur durchgeführt, wie für die Untermenge 3 der ersten Menge 2 an beschichteten Kleinteilen 1. Dies ist in den 2B bis 2F dargestellt. Nach der Feststellung der Menge an Abrieb 15 für die Untermenge 13 der zweiten Menge 12 wird die Menge an Abrieb 15 der Untermenge 13 der zweiten Menge 12 mit der gespeicherten Referenzgröße 6, das heißt der Menge an Abrieb 5 der Untermenge 3 der ersten Menge 2, verglichen. Hierbei wird das Gewicht der zweiten Untermenge 13 und das Gewicht der ersten Untermenge 3 berücksichtigt. Das Gewicht der Untermenge 3 der ersten Menge 2 an Kleinteilen 1 sollte in der Regel aber dem Gewicht der Untermenge 13 der zweiten Menge 12 an Kleinteilen 11 entsprechen.
Da beide Untermengen 3, 13 das gleiche Gewicht beziehungsweise annähernd das gleiche Gewicht aufweisen, kann eine Aussage über die Qualität der Beschichtung der zweiten Menge 12 an Kleinteilen 11 getätigt werden. Liegt die Menge des Abriebs 15 der Untermenge 13 der zweiten Menge 12 an beschichteten Kleinteilen 11 unterhalb der Referenzgröße 6 oder entspricht der Referenzgröße 6, ist die Qualität der Beschichtung der zweiten Menge 12 an Kleinteilen 11, beispielsweise an Verbindungselementen, wie Nieten, besser oder gleich gut wie die Beschichtung der Referenzmenge an Kleinteilen 1. Ist das Gewicht des Abriebs 15 der Untermenge 13 der zweiten Menge 12 an beschichteten Kleinteilen 11 größer als das Gewicht des Abriebs 5 der Untermenge 3 der ersten Menge 2 an beschichteten Kleinteilen 11, das heißt die Referenzgröße 6, ist die Qualität der zweiten Menge 12 an beschichteten Kleinteilen 11 und damit die der beschichteten Kleinteile 11 schlechter.
Durch das Verfahren können beschichtete Kleinteile, wie beschichtete Verbindungselemente, insbesondere Stanz- oder Vollniete, eindeutig auf Qualitätsmängel abgeprüft werden. Das Verfahren kann, nach Erstellung einer ersten Referenzgröße, in der Qualitätskontrolle einer Wareneingangsprüfung als Schnelltest eingesetzt werden. Durch die Verwendung eines solchen Verfahrens können relativ einfach Qualitätsunterschiede der verschiedensten beschichteten Kleinteile, insbesondere von beschichteten Verbindungselementen oder beschichteten Schüttgütern, festgestellt werden. Das Verfahren ist aussagekräftig, schnell durchführbar, kostengünstig und übersichtlich. Es lässt eindeutige Rückschlüsse über die Haftung verschiedener Beschichtungen und daraus resultierende Verschmutzungen von Produktionsanlagen, Förderelementen und Fügeequipment zu.
Bezugszeichenliste

1: beschichtete Kleinteile
2: erste Menge an beschichteten Kleinteilen
3: Untermenge der ersten Menge
4: Behältnis
5: Abrieb
6: Referenzgröße
7: Filter
8: Vorrichtung
9: Fluid
11: beschichtete Kleinteile
12: zweite Menge an beschichteten Kleinteilen
13: Untermenge der zweiten Menge
14: Behältnis
15: Abrieb
17: Filter
18: Vorrichtung
19: Fluid

Claims

Verfahren zur Feststellung der Qualität von beschichteten Kleinteilen (1, 11), insbesondere von beschichteten Verbindungselementen für die industrielle Fertigung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) aus einer ersten Menge (2) von beschichteten Kleinteilen (1) einer bekannten Qualität wird eine definierte Untermenge (3) entnommen, b) die Untermenge (3) der ersten Menge (2) an Kleinteilen (1) wird in ein Behältnis (4) gegeben, c) das Behältnis (4) wird eine bestimmte Zeitspanne unter vorgegebenen wiederholbaren Bedingungen bewegt, d) der durch die Bewegung anfallende Abrieb (5) wird von der Untermenge (3) der ersten Menge (2) an Kleinteilen (1) getrennt, e) die Menge an Abrieb (5) für die Untermenge (3) der ersten Menge (2) wird festgestellt und f) als Referenzgröße (6) gespeichert, g) aus einer zweiten Menge (12) von beschichteten Kleinteilen (11) wird eine bestimmte Untermenge (13) entnommen, wobei die bestimmte Untermenge (13) der zweiten Menge (12) das gleiche oder annähernd das gleiche Gewicht aufweist, wie die Untermenge (3) der ersten Menge (2), h) die Untermenge (13) der zweiten Menge (12) an Kleinteilen (11) wird in das gereinigte Behältnis (4) oder ein identisches Behältnis (14) gegeben, i) das Behältnis (4, 14) wird die gleiche Zeitspanne unter den gleichen Bedingungen bewegt, wie in Schritt c), j) der durch die Bewegung anfallende Abrieb (15) wird von der Untermenge (13) der zweiten Menge (12) an Kleinteilen (11) getrennt, k) die Menge an Abrieb (15) für die Untermenge (13) der zweiten Menge (12) wird festgestellt und l) mit der gespeicherten Referenzgröße (6) der ersten Untermenge (13) verglichen, wobei das Gewicht der zweiten Untermenge (13) und das Gewicht der ersten Untermenge (3) berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Trennung des Abriebs (5, 15) einer jeweiligen Untermenge (3, 13) an Kleinteilen (1, 11) ein Fluid (9, 19) in den Behälter (4, 14) mit der jeweiligen Untermenge (3, 13) gegeben wird, dass anschließend die Kleinteile (1, 11) aus dem Behältnis (4, 14) entnommen werden, dass ein Filter (7, 17) gewogen wird, dass anschließend das Fluid (9, 19) durch den Filter (7, 17) geschüttet wird, dass anschließend der Filter (7, 17) mit dem Abrieb (5, 15) gewogen wird und dass zur Feststellung der Menge an Abrieb (5, 15) für die jeweilige Untermenge (3, 13) das Gewicht des Filter (7, 17) vor dem Filtern des Fluides (9, 19) von dem Gewicht des Filters (7, 17) mit dem Abrieb (5, 15) subtrahiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid (9, 19) ein leicht verflüchtigbares Fluid, insbesondere Aceton, Benzin oder Alkohol, verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (7, 17) wenigstens eine Teflon-Membran aufweist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schütten des Fluides (9, 19) durch den Filter (7, 17) erneut in das Behältnis (4, 14) ein Fluid (9, 19), insbesondere das gleiche Fluid (9, 19), eingefüllt wird und nochmals durch den Filter (7, 17) geschüttet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (4, 14) zur Bewegung unter vorgegebenen wiederholbaren Bedingungen in eine Vorrichtung (8, 18) gegeben wird und die Vorrichtung (8, 18) eine bestimmte Zeitspanne unter vorgegebenen wiederholbaren Bedingungen bewegt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen wiederholbaren Bedingungen neben der bestimmten Zeitspanne, eine bestimmte Bewegungsform und eine bestimmte Bewegungsfrequenz umfassen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsform wiederholbare Rüttelbewegungen und/oder Hubbewegungen und/oder Drehbewegungen umfassen.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (4, 14) ein Behälter, insbesondere eine Flasche, ist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichteten Kleinteile (1, 11) eine AlMg-Beschichtung umfassen.
Verfahren wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichteten Kleinteile (1, 11), Verbindungselemente, insbesondere Nietelemente wie Stanzniete oder Vollniete, sind.