DE2555314A1 - Adhesive strength testing equipment - indicates efficiency of bonding by detection of electrical impedance variation between layers - Google Patents

Adhesive strength testing equipment - indicates efficiency of bonding by detection of electrical impedance variation between layers

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DE2555314A1
DE2555314A1 DE19752555314 DE2555314A DE2555314A1 DE 2555314 A1 DE2555314 A1 DE 2555314A1 DE 19752555314 DE19752555314 DE 19752555314 DE 2555314 A DE2555314 A DE 2555314A DE 2555314 A1 DE2555314 A1 DE 2555314A1
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    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws

Abstract

The tester consists of a ferro-magnetic ring (8) with an exciter winding (10). The winding is energised with AC to produce an alternating magnetic field. The magnetic ring is surrounded by an electrically conducting sheath (12) which is in contact with the surface of the material (13). A cylindrical rod of plastics material (14) passes throught the centre of the test head, the lower end being in contact with the material. The upper end is fitted with a piezo-electric transducer (15) energised by an AV of lower frequency than that of the electromagnet. In areas of poor bonding, the varying resistance due to the vibration produced by the transducer, amplitude-modulates the exciter winding. The degree of modulation is proportional to the efficiency of the bond.

Description

VERFAHREN ZUR PRÜFUNG DER HAFTFÄHIGKEIT VON SCHICHTEN AUF DEM GRUND-PROCEDURE FOR TESTING THE ADHABILITY OF LAYERS ON THE BASE

WERKSTOFF UND ANORDNUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zu seiner Durchführung zur Bestimmung der Haftfähigkeit von Schichten auf einem Grundwerkstoff.MATERIAL AND ARRANGEMENT FOR ITS IMPLEMENTATION The invention relates to a method and an arrangement for its implementation to determine the adhesiveness of layers on a base material.

Die Qualität von Schichten, vor allem galvanisch aufgebrachter Schichten, wird durch eine Reihe von Eigenschaften bestimmt, wie Dicke, Dichte, Elastizität, Härte und Haftfähigkeit auf dem Grundwerkstoff. Mangelnde Haftfähigkeit einer Schicht auf dem Grundwerkstoff kann zu mancherlei Störungen und Beeinträchtigungen in der Praxis Anlass geben. Schlechthaftende Schichten können beispielsweise die Aufgabe des Korrosionsschutzes nur sehr mangelhaft erfüllen, da im Laufe der Zeit eine Unterwanderung der Schicht an der Fehlstelle mit Fremdstoffen eintreten wird, die zunächst ein Abplatzen der Schicht und später eine Korrosion des Grundwerkstoffes bewirken. Schlechthaftende Schichten, welche zur Verbesserung der Gleiteigenschaften von Oberflächen aufgebracht werden, können bewirken, dass bestimmte Teile der Schicht ganz vom Untergrund abgerissen werden und damit zu grossen Störungen, wenn nicht zur Beschädigung und Zerstörung von Maschinenteilen Anlass geben. Schichten, welche zu dekorativen Zwecken aufgebracht werden, können diese Aufgabe natürlich nur dann erfüllen, wenn sie mit dem Grundwerkstoff auf Dauer gut haftend verbunden sind, da andernfalls mit der Zeit Blasenbildung und Ablösung der Schicht, und damit eine Beeinträchtigung des dekorativen Zweckes eintritt. Diese wenigen Beispiele zeigen, dass einem Verfahren zur Messung der Haftfähigkeit von Schichten eine grosse wirtschaftliche Bedeutung zukommt.The quality of layers, especially galvanically applied layers, is determined by a number of properties, such as thickness, density, elasticity, Hardness and adhesion to the base material. Insufficient adhesion of a layer on the base material can lead to various disturbances and impairments in the Give practice an opportunity. For example, poorly adhering layers can do the job of the corrosion protection are only very poorly fulfilled, as infiltration over time the layer will occur at the defect with foreign matter, which is a first The layer flakes off and the base material later corrodes. Badly adherent Layers applied to improve the sliding properties of surfaces can cause certain parts of the layer to be torn off completely from the substrate and thus to major disruptions, if not to damage and destruction of machine parts. Layers which are applied for decorative purposes can of course only fulfill this task if they are compatible with the base material are permanently bonded with good adhesion, otherwise blisters will form over time and detachment of the layer, and thus an impairment of the decorative purpose entry. These few examples show that there is a method for measuring adhesion of layers is of great economic importance.

Bis jetzt ist eine Reihe von Mess- und Prüfverfahren für die Haftfähigkeit von Schichten bekannt. Diese bekannten Verfahren lassen sich alle darauf zurückführen, dass die Schicht einer bestimmten, senkrecht zur Oberfläche und von dieser weggerichteten Kraft ausgesetzt wird, und dass die zum Ablösen der Schicht erforderliche Kraft als Mass für die Haftfähigkeit der Schicht herangezogen wird. Die Kraft kann dabei direkt auf dem Weg des Zuges, auf dem Umweg über eine Biegung oder Verdrehung des Werkstoffes oder mittels einer vom Grundwerkstoff her auf die Schicht wirkenden Druckkraft aufgebracht werden. Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen die Schichten einer Scherkraft ausgesetzt werden, die bekannten Schäl-, Meißel- und Reibversuche gehören hierzu. Schichten wurden auch bereits einer zeitlich periodisch wechselnden Kraft ausgesetzt, wobei die zum Ablösen der Schicht notwendige Kraftamplitude als Mass für die Haftfähigkeit gemessen wurde. Allen diesen bisher bekannten Verfahren ist jedoch gemeinsam, dass sie nicht zerstörungsfrei arbeiten, d.h. das zu prüfende Werkstück wird auf jeden Fall bei Anwendung der genannten Prüfverfahren zerstört. Da Werkstücke meist einen erheblichen Wert darstellen, ist eine Zerstörung bei der Durchführung von Prüfverfahren nicht tragbar, vor allem deswegen nicht, da gerade bei der Bestimmung der Haftfähigkeit die an einzelnen Werkstücken gewonnene Aussage nicht zwingend repräsentativ für die Haftfähigkeit der Schichten an der gesamten Serie ist. Als einziges zerstörungsfreies Verfahren ist bisher ein thermisches Verfahren bekannt geworden, bei dem die von der Haftfähigkeit der Schicht abhängige Wärmeleitung zwischen Schicht und Grundwerkstoff ausgenützt wird. Wird eine derartige Schicht homogen erwärmt und vorher oder anschliessend mit Flüssigkristallen besprüht, deren Farbe eine Funktion der Oberflächentemperatur ist, dann nehmen die Stellen, unter denen die Schicht schlecht haftet, eine höhere Temperatur und damit eine andere Färbung an, als die Stellen, unter denen eine guthaftende Schicht liegt. Es kommt jedoch in der Praxis häufig vor, dass trotz schlechter Haftfähigkeit der Schicht eine gute Wärmeverbindung zwischen Schicht und Grundwerkstoff besteht, so dass derartige Fehlstellen mit dem Wärmeleitungsverfahren unter Verwendung von Flüssigkristallen nicht festgestellt werden können.Up to now there is a number of measurement and test methods for the adhesiveness known from layers. These known processes can all be traced back to that the layer of a certain, perpendicular to the surface and directed away from it Force is exposed and that which is responsible for peeling off the layer required Force is used as a measure of the adhesion of the layer. The power can directly on the way of the train, on the detour via a bend or twist of the material or by means of one acting on the layer from the base material Pressure force can be applied. Furthermore, methods are known in which the layers exposed to a shear force, the well-known peeling, chiselling and rubbing tests belong to this. Shifts were already changing periodically Force exposed, the force amplitude necessary to detach the layer as Measure for the adhesiveness was measured. All of these previously known processes What they have in common, however, is that they do not work non-destructively, i.e. that which is to be tested In any case, the workpiece will be destroyed if the above test methods are used. Since workpieces usually represent a considerable value, destruction is inevitable Carrying out test procedures is not acceptable, mainly because it is not the information obtained on individual workpieces when determining the adhesive strength not necessarily representative of the adhesion of the layers to the whole Series is. So far, the only non-destructive process has been a thermal process become known, in which the heat conduction dependent on the adhesion of the layer between layer and base material is used. Will be such a layer heated homogeneously and sprayed before or afterwards with liquid crystals, their Color is a function of surface temperature, then the spots take under to which the layer does not adhere well, a higher temperature and thus a different one Color than the areas under which there is a well-adhering layer. It is coming however, in practice it often occurs that despite poor adhesion of the layer there is a good thermal connection between the layer and the base material, so that such Defects with the thermal conduction method using liquid crystals cannot be determined.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Anordnungen.The invention avoids the disadvantages of the known arrangements.

Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, dass der elektrische Übergangswiderstand zwischen Schicht und Grundwerkstoff mit der Haftfähigkeit der Schicht verknüpft ist. Mangelnde Haftfähigkeit von Schichten ist nämlich stets dadurch bedingt, dass die Schicht mit dem Grundwerkstoff mangelhaft verzahnt ist, wobei die Ursache für diese mangelhafte Verzahnung in den allermeisten Fällen durch Reste von Fremdstoffen gegeben ist, die vor dem Aufbringen der Schicht nicht vollständig entfernt worden sind. Dementsprechend wird die Aufgabe der Prüfung von Schichten hinsichtlich der Haftfähigkeit auf dem Grundwerkstoff dadurch gelöst, dass man elektrische Ströme zwischen Grundwerkstoff und Schicht fliessen lässt und den Widerstand misst, welchen der übergangsbereich diesen Strömen entgegensetzt. Dabei kann entweder mit konstantem Strom gearbeitet werden und die sich einstellende Spannung als Mass für den Übergangswiderstand dienen, oder es kann mit konstanter Spannung gearbeitet werden und der sich einstellende Strom als Mass für den übergangswiderstand gemessen werden. Da der Grundwerkstoff in vielen praktischen Anwendungsfällen nicht direkt zugänglich ist, beispielsweise dann, wenn ein Werkstück allseitig von Schicht umgeben ist, erzeugt man die Ströme, welche den Übergangsbereich zwischen Grundwerkstoff und Schicht durchqueren sollen, auf induktivem Wege, man erzeugt also Wirbelströme. Fig. 1 verdeutlicht das Verfahren. Der Übergangsbereich 3 trennt den Grundwerkstoff 1 von der Schicht 2. An der Stelle 4 soll die dicker gezeichnete Trennlinie eine Stelle schlechter Schichthaftfähigkeit darstellen. Dort fliessende Ströme 5 finden in diesem übergangsbereich einen höheren Übergangswiderstand vor, als an anderen Stellen mit guter Haftfähigkeit der Schicht.The invention is based on the idea that the electrical Contact resistance between layer and base material with the adhesion of the Layer is linked. A lack of adhesion of layers is always a result of this requires that the layer is poorly interlocked with the base material, whereby the The reason for this poor interlocking in the vast majority of cases is due to residues is given by foreign matter, which is not completely before the application of the layer have been removed. Accordingly, the task of examining layers becomes with regard to the adhesion to the base material solved by electrical Lets currents flow between the base material and the layer and measures the resistance, which the transition area opposes these currents. You can either use constant current can be worked and the resulting voltage as a measure for The contact resistance can be used, or constant voltage can be used and the resulting current is measured as a measure of the contact resistance will. Since the base material is not direct in many practical applications is accessible, for example, when a workpiece is surrounded on all sides by a layer is, one generates the currents, which the transition area between base material and layer are supposed to cross inductively, so eddy currents are generated. Fig. 1 illustrates the method. The transition area 3 separates the base material 1 from layer 2. At point 4, the thicker dividing line should be a Represent point of poor layer adhesion. Find flowing streams 5 there in this transition area there is a higher transition resistance than in others Places with good adhesion of the layer.

Die Erzeugung von Wirbelströmen 5 durch Induktion ist in Fig. 2 dargestellt. Parallel zur Oberfläche der Schicht ist ein magnetisch gutleitender Werkstoff 8 angeordnet, der ebenso, wie der Grundwerkstoff 1 und die Schicht 2, im Schnitt dargestellt ist.The generation of eddy currents 5 by induction is shown in FIG. A magnetically highly conductive material 8 is parallel to the surface of the layer arranged, which, like the base material 1 and the layer 2, is shown in section is.

Verlaufen in diesem magnetisch gutleitenden Werkstoff 8 sich zeitlich periodisch ändernde magnetische Feldlinien 9, dann ist der magnetische Leiter 8 von ebenfalls zeitlich periodisch wechselnden elektrischen Feldlinien umgeben, welche ihrerseits die Ursache für Wirbelströme 5 im Grundwerkstoff und in der Schicht darstellen. In Fig. 2 ist zunächst offengelassen, wie sich die im Übergangsbereich 3 verlaufenden Wirbelströme 5 zu geschlossenen Strömen schliessen. Eine dieser Möglichkeiten hierzu Fig. 3 Ist der magnetische Leiter 8 ausser der Erregerwicklung 10, durch welche der Erregerstrom 11 fliesst, nicht von einem weiteren, elektrisch leitenden Werkstoff umgeben, so bilden sich im übergangsbereich zwischen Grundwerkstoff 1 und Schicht 2 Wirbelströme 6 aus, die sich in der zu prüfenden Werkstoffkombination 1, 2 selbst schliessen. Die Wirbelströme 6 haben dabei neben einer senkrecht zum Übergangsbereich 3 verlaufenden Komponente eine relativ grosse Komponente in Richtung des Ubergangsbereiches 3, so dass zur Erzielung des Messeffektes nur eine Komponente der Wirbelstromstärke ausgenutzt werden kann. Wird dagegen, so wie es in Fig. 4 dargestellt ist, der magnetische Leiter 8 von einer Anordnung 12 aus elektrisch gutleitendem Werkstoff umgeben, der über die Kontaktierung 13 auf der Schicht 2 aufliegt, so bilden sich Wirbelströme 7 aus, welche ebenfalls im Grundwerkstoff 1 und in der Schicht 2 verlaufen, sich jedoch über die Kontaktierung 13 in der elektrisch leitenden Anordnung 12 fortsetzen und sich so, wie in Fig. 4 angegeben, zu ringförmigen Strömen schliessen.Run in time in this magnetically highly conductive material 8 Periodically changing magnetic field lines 9, then the magnetic conductor 8 surrounded by electric field lines which also change periodically over time, which in turn represent the cause of eddy currents 5 in the base material and in the layer. In FIG. 2, it is initially left open how the lines running in the transition area 3 are Eddy currents 5 close to closed currents. One of these ways to do this Fig. 3 If the magnetic conductor 8 apart from the excitation winding 10, through Which the excitation current 11 flows, not from another, electrically conductive material surrounded, then form in the transition area between base material 1 and layer 2 eddy currents 6, which are self-contained in the material combination 1, 2 to be tested conclude. The eddy currents 6 have in addition to one perpendicular to the transition area 3 running component a relatively large component in the direction of the transition area 3, so that to achieve the measurement effect only one component of the eddy current strength can be exploited. On the other hand, as shown in FIG. 4, the magnetic Head 8 surrounded by an arrangement 12 made of electrically good conductive material, the rests on the layer 2 via the contacting 13, eddy currents are formed 7, which also run in the base material 1 and in the layer 2 however, continue via the contacting 13 in the electrically conductive arrangement 12 and, as indicated in FIG. 4, close to form annular streams.

In diesem Fall wird der Übergangsbereich 3 zwischen Grundwerkstoff 1 und Schicht 2 von den Strömen im wesentlichen senkrecht durchflossen, so dass nahezu die grösstmögliche Komponente der Wirbelströme an der Erzeugung des Messeffektes beteiligt ist.In this case, the transition area is 3 between the base material 1 and layer 2 flowed through by the currents essentially perpendicularly, so that almost the largest possible component of the eddy currents in the generation of the measuring effect is involved.

Bei einer Anordnung, wie sie in Fig. 3 oder Fig. 4 dargestellt ist, können sich bei guter Haftfähigkeit der Schicht 2 auf dem Grundwerkstoff 1 die Wirbelströme ungehindert ausbilden, so dass die Wechselstromimpedanz der Erregerwicklung 10 niedrig ist. Liegt dagegen im Bereich des Wirbelstromfeldes eine Stelle mit schlechter Haftfähigkeit der Schicht, so kann sich zumindest ein Teil der Wirbelströme 6 nur gegen den höheren elektrischen Widerstand des Übergangsbereiches 3 zwischen Grundwerkstoff 1 und Schicht 2 ausbilden, so dass die Impedanz der Erregerwicklung 10 entsprechend höher ist. Diese Abhängigkeit der Impedanz der Erregerwicklung 10 kann zur Feststellung der Haftfähigkeit der Schicht 2 auf dem Grundwerkstoff 1 herangezogen werden.In an arrangement as shown in Fig. 3 or Fig. 4, With good adhesion of the layer 2 on the base material 1, the eddy currents can occur Form unhindered, so that the AC impedance of the field winding 10 is low is. If, on the other hand, there is a point with poor adhesion in the area of the eddy current field of the layer, at least some of the eddy currents 6 can only oppose the higher one electrical resistance of the transition area 3 between base material 1 and layer Form 2, so that the impedance of the field winding 10 is correspondingly higher. This dependence of the impedance of the field winding 10 can be used to determine the Adhesion of the layer 2 on the base material 1 can be used.

Die Nachweisempfindlichkeit für kleine Fehlstellen wird beträchtlich erhöht, wenn man die Schicht 2 einer periodisch wechselnden Kraft aussetzt. Wirkt eine solche periodisch wechselnde, senkrecht zur Oberfläche und damit senkrecht zum Übergangsbereich 3 wirkende Kraft auf einen Bereich mit guter Haftfähigkeit der Schicht 1, so ändert sich wegen der dann guten Verzahnung von Schicht 2 und Grundwerkstoff 1 der Ubergangswiderstand zwischen Schicht und Grundwerkstoff nicht oder nur wenig. Liegt dagegen im Bereich der Krafteinwirkung und des Wirbelstromfeldes eine Stelle mit schlechter Haftfähigkeit der Schicht, so kann der Ubergangswiderstand zwischen Grundwerkstoff 1 und Schicht 2 durch die periodisch wechselnde Kraft im selben Rhythmus periodisch geändert werden. Die Wirbelströme schwanken dementsprechend im Rhythmus der einwirkenden Kraft und im gleichen Rhythmus ändert sich auch periodisch die Impedanz der Erregerspule 10. Von Vorteil ist es, wenn man die periodisch wechselnde Kraft mit elektrischen Mitteln über einen elektrisch-mechanischen Energiewandler erzeugt und dafür sorgt, dass die elektromagnetischen Felder des Wandlers elektrisch gut entkoppelt von der Erregerspule 11 sind. In Fig. 5 ist 14 ein prismatischer Stab, dessen eine Endfläche auf die Schicht aufgesetzt wird und auf dessen anderer Endfläche ein elektrisch-mechanischer Energiewandler 15 aufgebracht ist. Dieser elektrisch-mechanische Energiewandler 15 kann entweder ein piezoelektrischer oder piezomagnetischer Wandler sein. In Fig. 5 ist 15 ein piezoelektrischer Wandler, der durch die Wechselspannung 16 erregt wird und der über den prismatischen Stab 14 eine periodische Kraft auf die Schicht 2 und damit auf den Übergangsbereich 3 zwischen Schicht 2 und Grundwerkstoff 1 überträgt. Bei schlechter Haftfähigkeit der Schicht auf dem Grundwerkstoff schwankt dann die Impedanz der Erregerspule 10 im Rhythmus der Spannung 16, während bei guthaftender Schicht eine solche Schwankung nicht oder nur in geringem Masse vorhanden ist.The detection sensitivity for small defects becomes considerable increased when the layer 2 is exposed to a periodically changing force. Works such a periodically changing, perpendicular to the surface and thus perpendicular to the transition area 3 acting force on an area with good adhesion of layer 1, then changes because of the good interlocking of layers 2 and Base material 1 the transition resistance between the layer and the base material is little or no. If, on the other hand, there is a point in the area of the action of force and the eddy current field with poor adhesion of the layer, the contact resistance between Base material 1 and layer 2 due to the periodically changing force in the same rhythm be changed periodically. The eddy currents fluctuate accordingly in rhythm of the acting force and in the same rhythm also changes periodically Impedance of the excitation coil 10. It is advantageous if the periodically changing Power with electrical means via an electro-mechanical energy converter generated and ensures that the electromagnetic fields of the transducer are electrical are well decoupled from the excitation coil 11. In Fig. 5, 14 is a prismatic one Rod, one end face of which is placed on the layer and on the other An electro-mechanical energy converter 15 is applied to the end face. This electrical-mechanical energy converter 15 can either be a piezoelectric or be piezomagnetic transducer. In Fig. 5, 15 is a piezoelectric transducer, which is excited by the alternating voltage 16 and that via the prismatic rod 14 a periodic force on the layer 2 and thus on the transition area 3 transfers between layer 2 and base material 1. With poor adhesion of the layer on the base material, the impedance of the excitation coil 10 then fluctuates in the rhythm of the tension 16, while with a well-adhering layer such a fluctuation is not present or is present only to a small extent.

Die Vorteile, die mit einem derartigen Verfahren und der entsprechenden Anordnung gegenüber dem Bekannten erzielt werden können, sind folgende: Die Prüfung der Schicht auf Haftfähigkeit mit dem Grundwerkstoff kann zerstörungsfrei erfolgen.The advantages of such a method and the corresponding Arrangement towards the known can be achieved are the following: The examination the layer on adhesion with the base material can be done non-destructively.

Das geprüfte Teil ist nach der Prüfung ohne Einschränkung voll verwendbar. The tested part is fully usable after the test without restriction.

Die Prüfung kann an mehreren Stellen des Prüfgegenstandes durchgeführt werden, so dass sich eine Aussage über die Verteilung der Haftfähigkeit über die Werkstückoberfläche erzielen lässt. The test can be carried out at several points on the test item be, so that a statement about the distribution of the adhesiveness over the Can achieve workpiece surface.

Die Prüfung erfordert nur eineñ geringen Zeitaufwand. The examination only takes a little time.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens lässt sich so klein gestalten, dass lokal engbegrenzte Fehlstellen der Haftfähigkeit aufgefunden werden können. Daraus lassen sich oft Rückschlüsse auf Mängel in der Konstruktion oder Bearbeitung von Werkstücken gewinnen. The device for carrying out the test method can be so Make it small so that locally narrowly delimited defects in the adhesion are found can be. This often allows conclusions to be drawn about defects in the construction or machining of workpieces.

Die Arbeit mit einem derartigen Prüfverfahren erfordert keine aufwendige Schulung des Bedienungspersonals. Working with such a test method does not require any complex work Training of the operating personnel.

Die Prüfung kann so erfolgen, dass die Prüfeinrichtung an das Werkstück herangeführt wird, ein oft aufwendiger oder nicht möglicher Transport der Werkstücke unter stationäre Messeinrichtungen ist damit nicht erforderlich. The test can be carried out in such a way that the test device is attached to the workpiece is introduced, an often complex or impossible transport of the workpieces under stationary measuring equipment is therefore not necessary.

Die Prüfung von Werkstücken lässt sich automatisieren. The inspection of workpieces can be automated.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel. 1 ist der Grundwerkstoff, 2 die Schicht, 3 der Übergangsbereich zwischen Schicht und Grundwerkstoff. Der Prüfkopf besteht aus dem magnetisch gutleitenden Werkstoff 8, welcher ringförmig ausgebildet ist. Durch die Erregerwicklung 10 fliesst der erregende Wechselstrom 11, welcher im magnetisch leitenden Werkstoff 8 ein periodisch wechselndes magnetisches Feld erzeugt. Um den magnetisch leitenden Werkstoff 8 ist der elektrisch leitende Werkstoff 12 herumgelegt, der über die Kontaktierung 13 auf der gesamten Unterfläche mit der Schicht 2 in Kontakt gebracht wird. Im Zentrum der elektrisch leitenden Anordnung 12 liegt der prismatische Stab 14, welcher beispielsweise aus Acrylglas gefertigt ist. Die eine Stirnfläche dieses Stabes steht in Berührung mit der Schicht 2, auf die andere Stirnfläche ist der piezoelektrische Wandler 15 aufgebracht, welcher über die angelegte Wechselspannung 16 erregt wird. Es ist von Vorteil, wenn die Frequenz der Wechselspannung 16 niedriger als die Frequenz des Wechselstromes 11 ist. Die gesamte Anordnung kann in einer gemeinsamen Halterung untergebracht werden, welche sicherstellt, dass der magnetische Leiter 8, die Leiteranordnung 12, der prismatische Stab 14 und der elektro-mechanische Energiewandler 15 untereinander starr angeordnet sind. Mit dieser Halterung kann dann auf dem Wege der Einhandbedienung die Prüfeinrichtung an die Schicht herangebracht werden. Am Eingang der Erregerspule 10 entsteht bei schlechthaftender Schicht eine im Rhythmus der Wechselspannung 16 amplituden modulierte Spannung, die weiterverarbeitet und als Mass für die Haftfähigkeit der Schicht zur Anzeige gebracht werden kann. Die Art der Weiterverarbeitung amplitudea ylodulierter Spannungen ist aus der Hochfrequenztechnik bekannt und braucht hier nicht erläutert zu werden.Fig. 6 shows an embodiment. 1 is the base material, 2 the layer, 3 the transition area between the layer and the base material. The probe consists of the magnetically highly conductive material 8, which is annular is. The exciting alternating current 11 flows through the excitation winding 10, which a periodically changing magnetic field in the magnetically conductive material 8 generated. The electrically conductive material is around the magnetically conductive material 8 12 laid around, which via the contact 13 on the entire lower surface with the Layer 2 is brought into contact. In the center of the electrically conductive arrangement 12 is the prismatic rod 14, which is made, for example, of acrylic glass is. One end face of this rod is in contact with layer 2 the other end face is applied to the piezoelectric transducer 15, which is excited by the applied alternating voltage 16. It is an advantage if the The frequency of the alternating voltage 16 is lower than the frequency of the alternating current 11 is. The entire arrangement can be accommodated in a common holder, which ensures that the magnetic conductor 8, the conductor arrangement 12, the prismatic rod 14 and the electro-mechanical energy converter 15 with each other are rigidly arranged. This holder can then be operated with one hand the test facility to the shift be brought up. At the entrance the excitation coil 10 arises in the case of a poorly adhering layer in the rhythm of the AC voltage 16 amplitude modulated voltage, which is further processed and used as a Measure for the adhesion of the layer can be brought to the display. The kind the further processing of amplitudea ylodulated voltages is from high-frequency technology known and need not be explained here.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE X Verfahren zur Prüfung von beschichteten Werkstücken auf ausreichende Haftfähigkeit der Schicht und Anordnung zu seiner Durchführung, gekennzeichnet dadurch, dass im übergangsbereich (3) zwischen Schicht (2) und Grundwerkstoff (1) ein Wirbelstromfeld aufgebaut wird, dessen Wirbelströme so fliessen, dass sie die dem übergangsbereich (3) zwischen Schicht (2) und Grundwerkstoff (1) zugeordente Ebene senkrecht oder annähernd senkrecht durchqueren, so dass der Ubergangswiderstand zwischen Schicht (2) und Grundwerkstoff (1) als ein Merkmal für die Haftfähigkeit der Schicht (2) die Stärke der Wirbelströme beeinflussen kann, und dass diese Beeinflussung als Mass für die Haftfähigkeit benützt wird.PATENT CLAIMS X Method for testing coated workpieces that the layer is sufficiently adherent and that it is arranged in order to carry it through, characterized in that in the transition area (3) between layer (2) and base material (1) an eddy current field is built up, the eddy currents of which flow in such a way that they those assigned to the transition area (3) between layer (2) and base material (1) Cross the plane vertically or almost vertically, so that the transition resistance between layer (2) and base material (1) as a feature of the adhesion the layer (2) can influence the strength of the eddy currents, and that this influence is used as a measure of the adhesive strength. 2) Anordnung nach Anspruch 1) gekennzeichnet dadurch, dass die Schicht (2) einer senkrecht zur Schichtebene wirkenden, zeitlich periodisch wechselnden Kraft ausgesetzt wird, so dass der übergangswiderstand zwischen Schicht (2) und Grundwerkstoff (1) abhängig von der Haftfähigkeit der Schicht im Rhythmus der periodisch wechselnden Kraft beeinflusst wird und dass die damit periodisch sich ändernde Stärke der Wirbelströme als Mass für die Haftfähigkeit der Schicht (2) benützt wird.2) Arrangement according to claim 1) characterized in that the layer (2) one that acts perpendicular to the layer plane and changes periodically over time Force is exposed, so that the contact resistance between layer (2) and Base material (1) depending on the adhesion of the layer in the rhythm of the periodically changing force is influenced and that the periodically changing strength the eddy currents are used as a measure of the adhesiveness of the layer (2). 3) Anordnung nach einem oder mehreren Ansprüche 1) und 2) dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelströme durch ein anregendes magnetisches Wechselfeld erzeugt werden, welches durch eine von Wechselstrom (11) durchflossene Spule (10) erzeugt wird.3) Arrangement according to one or more of claims 1) and 2) thereby characterized in that the eddy currents are caused by a stimulating alternating magnetic field generated by a coil (10) through which an alternating current (11) flows. is produced. 4) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1) bis 3) dadurch gekennzeichnet, dass die impedanz der das Wirbelstromfeld anregenden Spule (10) als Mass für die Stärke der Wirbelströme und damit für die Haftfähigkeit der Schicht (2) gemessen wird.4) arrangement according to one or more of claims 1) to 3) thereby characterized in that the impedance of the coil (10) exciting the eddy current field as a measure of the strength of the eddy currents and thus of the adhesion of the layer (2) is measured. 5) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1) bis 4) dadurch gekenazeichnet, Qass das die Wirbelströme anregende magnetische Wechselfeld kreisförmige magnetische Feldlinien aufweist und dass die zugeordnete Kreisebene parallel zur Oberfläche des Werkstückes liegt.5) Arrangement according to one or more of claims 1) to 4) characterized by this, Qass the alternating magnetic field which excites the eddy currents has circular magnetic field lines and that the associated circular plane parallel to the surface of the workpiece. 6) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1) bis 5) dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmigen Magnetfeldlinien des anregenden magnetischen Wechselfeldes in einem Werkstoff (8) mit hoher Permeabilitätszahl und niedriger elektrischer Leitfähigkeit, z.B. Ferritwerkstoff, verlaufen.6) Arrangement according to one or more of claims 1) to 5) thereby characterized in that the circular magnetic field lines of the exciting magnetic Alternating field in a material (8) with a high permeability number and lower electrical conductivity, e.g. ferrite material. 7) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1) bis 6) dadurch gekennzeichnet, dass eine rotationssymmetrische, im Querschnitt U-förmige Anordnung (12) aus elektrisch leitendem Werkstoff um den anregenden magnetischen Kreis so herumgelegt und mit der Oberfläche der Schicht so kontaktiert wird, dass sich in der Anordnung (12) die aus der Schicht austretenden und in diese eintretenden Wirbelströme fortsetzen und sich damit zu ringförmigen Wirbelströmen schliessen, die zur Hälfte ausserhalb und innerhalb der Kombination von Grundwerkstoff (1) und Schicht (2) verlaufen.7) Arrangement according to one or more of claims 1) to 6) thereby characterized in that a rotationally symmetrical, in cross-section U-shaped arrangement (12) made of electrically conductive material around the stimulating magnetic circuit like this is laid around and contacted with the surface of the layer in such a way that in the arrangement (12) the eddy currents exiting the layer and entering it continue and thus close to ring-shaped eddy currents, half of which outside and inside the combination of base material (1) and layer (2) get lost. 8) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1) bis 7) dadurch gekennzeichnet, dass die periodisch wirkende Kraft nach Anspruch 2) durch einen mechanisch in Längsrichtung schwingenden Stab (14) erzeugt wird, der mit einem Ende,gegebenenfalls unter Einbringen eines koppelnden Mediums, auf den zu prüfenden Werkstoff aufgesetzt wird und der am anderen Ende mit einem elektro-mechanischen Wandler (15) versehen ist, der bei elektrischer Erregung den Stab zu Längsschwingungen anregt.8) Arrangement according to one or more of claims 1) to 7) thereby characterized in that the periodically acting force according to claim 2) by a Mechanically vibrating rod (14) is generated in the longitudinal direction, which with one end, optionally with the introduction of a coupling medium, placed on the material to be tested and the other end is provided with an electro-mechanical converter (15) which, when electrically excited, excites the rod to longitudinal vibrations. 9) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1) bis 8) dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des mechanisch in Längsrichtung schwingenden Stabes (14) so dimensioniert ist, dass an der Stelle, an welcher der Stab (14) auf der Schicht (2)~aufsitzt, ein Maximum der Krafteinwirkung auf die Schicht (2) entsteht.9) Arrangement according to one or more of claims 1) to 8) thereby characterized in that the length of the rod vibrating mechanically in the longitudinal direction (14) is dimensioned so that at the point where the rod (14) on the Layer (2) ~ is seated, a maximum of the force acting on layer (2) arises. 10) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1) bis 9) dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung der periodisch wechselnden Kraft mit einem piezomagnetischen oder piezoelektrischen elektro-mechansichen Wandler erfolgt.10) arrangement according to one or more of claims 1) to 9) thereby characterized in that the generation of the periodically changing force with a piezomagnetic or piezoelectric electro-mechanical converter. 11) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1) bis 10) dadurch gekennzeichnet, dass die Modulation der Stärke der Wirbelströme des Wirbelstromfeldes durch die periodisch wirkende Kraft als Mass zur Bestimmung der Haftfähigkeit der Schicht benützt wird.11) Arrangement according to one or more of claims 1) to 10) thereby characterized in that the modulation of the strength of the eddy currents of the eddy current field by the periodically acting force as a measure to determine the adhesion of the Layer is used.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0493946A2 (en) * 1990-12-31 1992-07-08 Westinghouse Electric Corporation Method for monitoring the admixing of fluent materials
EP1223611A1 (en) * 2001-06-29 2002-07-17 Esec Trading S.A. Apparatus for soldering semiconductor chips on a substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0493946A2 (en) * 1990-12-31 1992-07-08 Westinghouse Electric Corporation Method for monitoring the admixing of fluent materials
EP0493946A3 (en) * 1990-12-31 1992-10-28 Westinghouse Electric Corporation Method for monitoring the admixing of fluent materials
EP1223611A1 (en) * 2001-06-29 2002-07-17 Esec Trading S.A. Apparatus for soldering semiconductor chips on a substrate

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