DE3224053A1

DE3224053A1 - Pruefverfahren zur feststellung von metallischen schichtunterbrechungen

Info

Publication number: DE3224053A1
Application number: DE19823224053
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl.-Ing. Dr. DDR 1110 Berlin Flügge; Erika DDR 1160 Berlin Hansen; Hanns-Henning Dr.-Ing. DDR 1125 Berlin Huth; Volker Dipl.-Ing. DDR 1170 Berlin Stahl
Original assignee: OBERSPREE KABELWERKE VEB K
Current assignee: OBERSPREE KABELWERKE VEB K
Priority date: 1982-02-10
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1983-08-18
Also published as: DD219066A3

Description

Prüfverfahren zur Feststellung von metallischen Schichtunterbrechunzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Prüfverfahren zur Feststellung von metallischen Schichtunterbrechungen von Körpern, die aus mindestens zwei metallischen Werkstoffen bestehen, wovon ein Werkstoff als Außenschicht angeordnet ist, insbesondere von Körpern aus Verbundwerkstoff.
Es ist bekannt, daß häufig metallische Körper mit einem Uberzug aus einem anderen Metall, z.B. durch galvanisches Aufbringen, durch Plattieren, versehen werden, um dadurch einen Alterungsschutz oder auch eine Einsparung des wertvolleren Metalles zu erreichen (z.B. Gold, Silber, Platin, Kupfer, Zink). Ein typisches Beispiel dafür sind die Aluminium-Kupfer-Verbundleiter, bei denen die guten Eigenschaften des Kupfers (Lötbarkeit, sehr gute Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Kontaktfähigkeit) an der Drahtoberfläche ausgenutzt werden, während im Leiterinneren das verfügbarere, aber nicht so hochwertige Aluminium angeordnet wird.
Bei allen Körpern aus Verbundmaterialien ist eine Prüfung der Geschlossenheit der Außenschicht unbedingte Voraussetzung für das Erreichen des gewünschten Effektes für das Gesamterzeugnis; Außenschicht-Unterbrechungen, also Fehlstellen, können z.B. ZU erhöhter Korrosion führen und stellen auch, wie z.B. beim Aluminium-Kupfer-Iraht mechanische Schwachstellen dar.
Bekannt sind Prüfverfahren, die eine Kontrolle der Oberfläche durch Abtasten mit einem Stift oder mit piezo-oder elektrostriktiver Keramik (DS-OS 29 50 627) vornehmen, wobei eine Umwandlung mechanischer Größen in elektrische erfolgt und diese dann zur Anzeige gelangen (DE-OS 2 138 289, 1 773 611).
Bekannt sind ferner Verfahren der Kontrolle der Oberfläche durch Anstrahlung mit verschiedenen elektromagnetischen Strahlen, wie z.B. sichtbarem Licht oder Röntgenstrahlen (DE-OS 2 100 304, 1 961 067, 1 919 879, 1910084).
Hierbei wird das unterschiedliche Reflexions- bzw. Adsorptionsverhalten an den Fehlstellen ausgenutzt.
Ein weiteres Verfahren basiert auf den unterschiedlichen Leitfähigkeiten, die an den Fehlstellen auftreten. Bei diesem Verfahren wird der zu untersuchende Draht durch eine Spule bewegt und die auftretende Induktivitätsänderung entweder über eine Meßbrücke oder durch Abgleichung eines Schwingkreises ausgewertet (DE-OS 27 07 023).
Diese bekannten Verfahren sind auch geeignet für die Kontrolle einfacher Oberflächen und zeigen äe nach Einstellung der Empfindlichkeit sämtliche Oberflächenfehler an, also nicht nur Schichtunterbrechungen in der Deckschicht, sondern auch Farbänderungen der Oberfläche durch Verschmutzungen beim optischen Verfahren, Reduzierung der Schichtdicke auf ein geringes Maß oder Querschnittsverringerungen beim induktiven Verfahren, Vertiefungen im Material ohne Zerstörung der Außenschicht beim Abtastverfahren.
Die erfindungsgemäße Lösung soll es ermöglichen, nur bestimmte Behlstellen, also metallische Außenschicht-Unterbrechungen, bei denen der innere metallische Werkstoff mit der Umgebung direkt in Verbindung steht, zu erfassen, dabei aber andere Unebenheiten an der Oberfläche außer acht zu lassen und darüber hinaus eine möglichst einfache und kontinuierliche Kontrolle der Materialqualität zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Prüfverfahren zu entwickeln, bei dem eine defekte Außenschicht mittels elektromotorischer Kraft festgestellt wird.
Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß der zu untersuchende Teil des zu prüfenden Körpers durch eine oder mehrere elektrolytische Lösung (en) geführt wird, in die gleichzeitig eine Gegenelektrode eingetaucht wird und das elektrische Potential zwischen dieser Elektrode und dem Prüfkörper kontinuierlich gemessen wird.
Beim Eintauchen einer Fehlstelle ändert sich aufgrund der unterschiedlichen Normalpotentiale von Metallen das gemessene Potential. Diese Potentialänderung wird erfindungsgemäß für die Anzeige und Auswertung der Fehlstellen an dem zu prüfenden Material herangezogen.
Zweckmäßigerweise wird eine Gegenelektrode aus dem gleichen Material wie die Außenschicht des Prüfkörpers verwendet. Bei Prüfung eines strangförmigen Körpers durchläuft dieser vor dem Eintauchen in das Bad mechanische Kontakte, wie Kohlebürsten, Metallbürsten, Rollen u.ä., um die elektrische Verbindung der Meßeinrichtung mit dem zu prüfenden Material sicherzustellen. Anstelle der mechanischen Kontakte kann auch ein Bad aus einem flüssigen Metall, wie Quecksilber oder ein zusätzliches Elektrolytbad verwendet werden.
Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Prüfung von Alurninium-KupPer-Verbunddrähten. über ein Rollensystem wird der Draht, der zwischen zwei Trommeln umgespult wurde, in das Elektrolytbad, bestehend aus einer Kochsalzlösung, eingeleitet. Als Gegenelektrode wird Kupfer verwendet, als Kontakt zum Voltmeter ein zweites Elektrolytbad. Die angezeigte Spannung ist im Normalfall kleiner als 0,08 V, bei auftretenden Pehlern werden am angeschlossenen Meßgerät Spannungen > 0,2 V angezeigt.
Eine Anderung der Durchlaufgeschwindigkeit des Prüfkörpers zwischen 0 und 2 m/s zeigt keinen Einfluß auf das Meßergebnis.

Claims

2) Prüfverfahren zur Feststellung von metallischen Schichtunterbrechungen von Körpern, die aus mindestens zwei metallischen Werkstoffen bestehen, wovon ein Werkstoff den oder die anderen mit einer Oberflächenschicht vollständig umgibt, insbesondere von Körpern aus Verbundwerkstoff, gekennzeichnet dadurch, daß der zu untersuchende Teil des zu prüfenden Körpers durch eine oder mehrere elektrolytische Lösung(en) geführt wird, in die gleichzeitig eine Gegenelektrode eingetaucht wird und das elektrische Potential zwischen dieser Elektrode und dem Prüfkörper gemessen wird und eine Potentialänderung beim Eintauchen einer Fehlstelle als Indikator ausgewertet wird.

2. Prüfverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Gegenelektrode aus dem gleichen Material wie die Außenschicht des Prüfkörpers verwendet wird.
3. Prüfverfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß bei Prüfung eines strangförmigen Körpers derselbe vor dem Eintauchen in den Elektrolyten zur Erzielung einer elektrischen Verbindung der Meßeinrichtung mit dem zu prüfenden Material mechanische kontakte, wie Metall- bzw. Kohlebürsten, Rollen u.a.

durchläuft.
4. Prüfverfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß bei Prüfung eines strangförmigen Körpers derselbe vor dem Eintauchen in den Elektrolyten zur Erzielung einer elektrischen Verbindung der Meßeinrichtung mit dem zu prüfenden Material ein Bad aus flüssigem Metall, wie Quecksilber durchläuft.
5. Prüfverfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß bei Prüfung eines strangförmigen Körpers derselbe vor dem Eintauchen in den Blektrolyten zur Erzielung einer elektrischen Verbindung der Meßeinrichtung mit dem zu prüfenden Material ein zusätzliches Elektrolytbad durchläuft.

Patentanspruch: