WO2012168222A1 - Test method for coatings - Google Patents

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WO2012168222A1
WO2012168222A1 PCT/EP2012/060573 EP2012060573W WO2012168222A1 WO 2012168222 A1 WO2012168222 A1 WO 2012168222A1 EP 2012060573 W EP2012060573 W EP 2012060573W WO 2012168222 A1 WO2012168222 A1 WO 2012168222A1
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WO
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coating
test method
dry ice
adhesion
bombardment
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/060573
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German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Hoidis
Original Assignee
Abb Research Ltd
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Publication date
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Publication of WO2012168222A1 publication Critical patent/WO2012168222A1/en

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/04Measuring adhesive force between materials, e.g. of sealing tape, of coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/08Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
    • B24C1/086Descaling; Removing coating films

Definitions

  • the invention relates to a method for testing the adhesion of a metallic coating according to claim 1 and the use of a dry ice blasting device for testing the adhesion of a metallic coating on an object according to the independent claim.
  • electrochemically deposited layers for example made of silver are used in the field of electrical contacts.
  • metallic objects are mainly made of aluminum, aluminum alloys, copper or copper alloys as well as of steel with electroplated silver coatings.
  • the silver coating does not occur directly, but one or more intermediate layers are applied first.
  • Such silver plating is widespread at all Types of contacts to improve contactability, that is to increase resistance to oxidation and corrosion, increase electrical conductivity and allow higher operating temperature limits.
  • the adhesion or adhesion of the silver incl. Interlayer on the object is a key property to ensure reliable operation. It must be ensured that the silver adheres sufficiently reliably to the silvered object. Insufficient adhesion of the silver can result in high follow-up costs, which can result from costly replacement of components during assembly or, worse, during operation. Even malfunctions occurring during operation may be associated with high financial losses. There is a lot of effort to ensure the quality of silver coatings.
  • ISO 2819: 1980 generally describes the methods suitable for assessing the adhesion of electroplated coatings
  • ISO 4521: 2008 describes test methods for evaluating silver coatings
  • ISO 2819 describes the testing of silver plating by means of shot peening. Steel balls (0.4mm) are used and the required test plate must be fixed in a holder. As usual with blasting processes, for safety and environmental reasons it is not possible to blast against the environment, so the test must be carried out in a closed test chamber.
  • Another possibility is to stick an adhesive tape on the coating and then withdraw the tape from the object again. In this way it is only checked whether the adhesion of the coating on the object is better or worse than the adhesion of the adhesive tape to the coating. Such a test may only be of limited significance.
  • oven test Yet another way to test coatings is the so-called oven test.
  • the coated object is heated, which in case of poor adhesion of the coating due to different thermal expansion coefficients of the material of the object on the one hand and the coating on the other hand comes to blistering, which is optically detectable.
  • the problem may be that due to the metallurgy of the object usually only low test temperatures are possible without causing damage to the coated component.
  • the small allowable temperature differences cause correspondingly small differences in the dimensions so that it hardly leads in practice to show liability errors. Heating to, for example, 700 ° C would have metallurgical consequences for the material of the coated object with commonly used material.
  • the object is achieved by a method according to claim 1.
  • Another aspect is the use of a blasting device for dry ice blasting to check the adhesion of a coating.
  • the metallic coating of the object is bombarded with dry ice and then checked to see if the coating has been damaged by the dry ice bombardment.
  • a determination is made that the adhesion of the metallic coating is insufficient.
  • the method offers the advantage that it is easy to check whether the adhesion of the coating is sufficient.
  • the method further offers the advantage that with a sufficient adhesion of the metallic coating no damage or change in the coating occurs, so that a non-destructive examination is possible.
  • the blasting with dry ice is typically not abrasive so there is no reduction of the layer thickness by the test.
  • Other benefits are that no Residues remain as dry ice is frozen carbon dioxide which evaporates after bombardment. Carbon dioxide is not toxic either.
  • the method is carried out in a so-called open test arrangement.
  • open test arrangement means that the spray device for accelerating the dry ice and the object need not be housed in a confined space such as steel shot or sand blasting, if any, personal protective equipment is typically used be, additional individual protection plates can be used.
  • the coating is checked whether the coating has been at least partially removed from the object by the bombardment.
  • a check as to whether the coating has been removed is typically automated or semi-automated.
  • optical sensors can be used, which check whether the coating has been at least partially removed by the bombardment. If it turns out that the coating has been at least partially removed, it is determined that the adhesion is insufficient.
  • Optical sensors offer the advantage that verification can be automated.
  • the metallic coating is a coating which has been applied by electroplating.
  • the test method is used for coatings which have been applied by the following galvanic methods.
  • galvanic coatings usually metallic layers of individual chemical elements are produced, examples are chromium, noble metal, nickel, and zinc layers.
  • layer combinations, alloying, dispersion, conversion and anodizing layers as well as Galvano formation are galvanically possible.
  • Embodiments of the invention are suitable for Galvanic coatings, as in the case of galvanic coatings in the case of insufficient adhesion, a partial flaking of the coating takes place.
  • the metallic coating has a thickness in the range of 0.1 to 300 ⁇ , in particular 5-100 ⁇ .
  • the coating comprises at least 90% silver.
  • Other possible coating materials are silver alloys, copper or copper alloys, aluminum or aluminum alloys.
  • the object is only partially coated with the coating.
  • the method offers particular advantages, since no completed device as in a steel shotgun is necessary. Furthermore, the entire component does not have to be tested as in an oven test, the test can be carried out locally. Methods of embodiments are faster to perform than oven tests with heating and cooling of a large component. Typically, less than 50%, in other embodiments, less than 30% of the object is coated with the metallic coating.
  • metallic coatings are tested on objects which have a size of more than 0.2 ⁇ m more than 0.5 m, at least in an expansion direction.
  • the object typically consists at least substantially of metal or a metallic alloy.
  • the method is suitable since the check as to whether the adhesion is sufficient can be made very simply by whether removal of the coating takes place by the bombardment or not.
  • this comprises the material of which the object at least substantially consists, at least 90%> copper or at least 90%> aluminum.
  • Typical embodiments are used to check coatings on objects consisting at least essentially of EN AC-Al Si 7 Mg 0.3 or EN AC-42100, EN AW-6060 or ALMgSiO, 5 or CW004A or Cu-ETP , In combination with a coating of silver can in this way objects in the form of high-performance Contacts or contact pieces are produced. With the method even large assemblies can be tested by only selectively bombarded the coated area. It is possible to selectively carry out random checks on selected areas or to adjust the test rate, ie the number or the size of the parts to be tested, as needed.
  • the object is part of a switching device for the high voltage range, in particular a generator switch or a gas-insulated switchgear.
  • the object may in particular be an electrical contact piece for the high-voltage region, that is to say an electrical contact piece of a generator switch or a circuit breaker in a gas-insulated switchgear.
  • the coating is then applied in particular or exclusively in a contact region of the object. This contact area must meet the highest electrical, thermal and mechanical loads.
  • the term "high voltage range” is understood in particular to mean voltages which are above 1 kV, in particular above 15 kV or above 70 kV in the case of gas-insulated switchgear.
  • the dry ice is accelerated for the bombardment with compressed air.
  • An acceleration of the dry ice with compressed air in combination with the fact that dry ice consists only of carbon dioxide, means that no residues or toxic substances are introduced into the environment through the process.
  • the parameters are selected such that the dry ice strikes the coating with an energy below a certain energy threshold value, at which point the energy threshold value destroys the adhesion of the metallic coating.
  • the speed for the accelerated dry ice or the pressure of the air for accelerating the dry ice is set.
  • Typical speeds for accelerated dry ice are between 50% and 100% of the speed of sound at 20 ° C and normal pressure.
  • the air for accelerating is typically compressed to at least 2 bar and at most 10 bar before it is used to accelerate the dry ice.
  • the bombardment is typically carried out with at least 5 cm or at least 10 cm distance or at most 50 cm or at most 20 cm distance.
  • the volume flow is typically 10-100 kg / h of dry ice or 30-50 kg / h.
  • the dry ice consists at least substantially of carbon dioxide in typical embodiments.
  • "essentially” means that the dry ice is pure or at least 99% or 99.95% carbon dioxide, so that there are no toxins.
  • the dry ice typically has a temperature of less than -70 ° C or of less than -75 ° C.
  • the dry ice has a temperature of more than -100 ° C., typically a temperature of more than -85 ° C.
  • Some embodiments use dry ice in the temperature range between -78 ° C. and -79 ° C, so that dry ice can be used as a blasting medium in ambient conditions, thus enabling the use of dry ice with minimum energy input.
  • the dry ice for irradiation consists of at least 80% or at least 95% of particles or pellets having a maximum extension of at least 1 mm, more preferably at least 2 mm. In embodiments, the dry ice for irradiation consists of at least 80% or at least 95% of particles or pellets having a maximum expansion of not more than 20 mm, not more than 10 mm or not more than 5 mm. In typical embodiments, the dry ice for bombardment consists of at least 80%, or at least 95% of particles having a size of 2 to 4 mm. The particles or pellets are typically compressed mass which is molded under pressure or forced through an extruder plate.
  • Advantages of methods and uses of the invention are further that a quick review and effective review is possible.
  • a selective review of specific areas, a random review of just a few areas, or a one-hundred-percent review will each provide benefits.
  • the costs for carrying out typical processes are low; in particular, only dry ice is needed as consumable material.
  • it is easy to adapt the blasting device to different coating situations for example by varying the speed of movement of the nozzle through which the dry ice exits, the distance of the nozzle to the object and the mass flow of the dry ice.
  • a non-destructive test is achieved, at least in cases where the adhesion is sufficient.
  • checks can be carried out independently of the geometry of the object, whereby automation is also possible.
  • the process is carried out at temperatures between 10 ° C and 30 ° C, preferably room temperature, that is between 16 ° C and 24 ° C. Dry ice has the advantage that it evaporates without residue at room temperature.
  • Another aspect relates to the use of a jet device, which is suitable for carrying out the above-mentioned method for checking the adhesion of a coating, in particular a galvanically applied metallic coating, in particular silver.
  • FIG. 1 shows schematically an arrangement for carrying out a method according to the invention
  • Fig. 2 shows in a schematic flow diagram the sequence of a typical embodiment of the invention.
  • FIG. 1 a preferred arrangement for carrying out typical methods of the invention is shown.
  • An object 100 has a nose-shaped formation, which is partially provided with a coating 110 of silver.
  • the method is to check the adhesion of the coating 110 of silver on the object 100, which consists of a metal alloy.
  • the coating 110 was applied galvanically.
  • the object 100 essentially comprises aluminum, wherein the silver coating 110 is intended to ensure improved contact in the area of the nose-shaped formation of the object 100.
  • the dimensions of the object 100 are about 1 m along the edge lengths.
  • a blasting device 120 is provided for dry ice, which is adapted to apply in the direction of an arrow 130, which indicates the beam direction, accelerated by compressed air dry ice on the silver coating 110.
  • the dry ice consists at least almost completely of carbon dioxide. In this case, “at least almost completely” means that only minor impurities can be contained.
  • the dry ice pellets or pellets are accelerated by means of compressed air and thus poured onto the coating 110.
  • the jet device 120 is movable, typically at, along arrows 140 which indicate the direction of movement of the jet device 120 a robotic arm with at least six degrees of freedom. In this way it is possible to bombard even complex geometries. Since the coating 110 of electroplated silver runs around the corner on the object 100, a complete testing of the coating 110 requires movement and rotation of the blasting device 120. This is possible with a robot with six degrees of freedom. Other options are gantry robots or fixed directions of movement, for example using rails with routine checking of recurring object geometries.
  • the control of the jet device 120 is performed by a control unit 150, which is connected to the jet device 120.
  • the control unit 150 controls the movements of the jet device 120 along the arrows 140 as well as the bombardment with the dry ice beads themselves. Via the control device 150, pressure, distance, volume and mass flow of the dry ice can be determined.
  • FIG. 2 a typical method of the invention is illustrated by way of example with reference to a schematic flow diagram.
  • the method of FIG. 2 may typically be performed with a dry ice blasting apparatus as discussed in connection with FIG.
  • the method starts in a step 200.
  • the object is positioned.
  • the blasting apparatus (reference numeral 120 of Fig. 1) becomes a start position.
  • the control unit 150 is initialized, that is programmed with the parameters for the bombardment.
  • a parameter may relate to pressure, distance, volume, or mass flow.
  • step 220 the bombardment of the object 100 with dry ice takes place. Subsequently, it is checked in step 230 with an optical test whether the coating has been at least partially removed by the bombardment.
  • the optical test is preferably carried out automatically with an optoelectronic sensor. In this way, the process can be automated.
  • step 230 the method branches to either step 250 or step 260. If it is determined in step 240 that at least a portion of the coating is affected by the bombardment has been solved, it is determined in step 250 that the adhesion of the coating was qualitatively insufficient. If, on the other hand, it is determined in step 240 that the coating still completely adheres to the object 100, it is determined in step 260 that the adhesion of the coating is sufficient. The object 100 is then released for further processing or use. The method ends in a step 270.

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Abstract

The invention relates to a test method for testing the adhesion of a metal coating (110) on an object (100), comprising the steps of shooting dry ice at the metal coating (110) of the object (100) and checking if the coating (110) was damaged by the shooting.

Description

Testverfahren für Beschichtungen  Test method for coatings
Gebiet der Erfindung Field of the invention
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen der Adhäsion einer metallischen Beschichtung nach Anspruch 1 und die Verwendung einer Strahlvorrichtung für Trockeneis zum Testen der Adhäsion einer metallischen Beschichtung auf einem Objekt nach dem nebengeordneten Anspruch. The invention relates to a method for testing the adhesion of a metallic coating according to claim 1 and the use of a dry ice blasting device for testing the adhesion of a metallic coating on an object according to the independent claim.
Stand der Technik State of the art
[0002] In der Elektrotechnik werden im Bereich von elektrischen Kontakten hauptsächlich elektrochemisch abgeschiedene Schichten, beispielsweise aus Silber eingesetzt. Dadurch wird eine Verbesserung der Kontakteigenschaften erreicht bzw. der Wärmeübergang verbessert. Es werden metallische Objekte hauptsächlich aus Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer bzw. Kupferlegierungen wie auch aus Stahl mit galvanisch aufgebrachten Silberbeschichtungen versehen wobei je nach Grundmaterial die Silberbeschichtung nicht direkt erfolgt, sondern zuerst eine oder mehrere Zwischenschichten aufgebracht werden.. Solche Versilberungen sind weit verbreitet an allen Typen von Kontakten, um die Kontaktierung zu verbessern, das heißt die Widerstandsfähigkeit gegen Oxidation und Korrosion zu erhöhen, die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen und höhere Temperaturgrenzen für den Betrieb zu ermöglichen. In electrical engineering mainly electrochemically deposited layers, for example made of silver are used in the field of electrical contacts. As a result, an improvement in the contact properties is achieved or the heat transfer improved. Metallic objects are mainly made of aluminum, aluminum alloys, copper or copper alloys as well as of steel with electroplated silver coatings. Depending on the base material, the silver coating does not occur directly, but one or more intermediate layers are applied first. Such silver plating is widespread at all Types of contacts to improve contactability, that is to increase resistance to oxidation and corrosion, increase electrical conductivity and allow higher operating temperature limits.
[0003] Für hochbelastete Schichten wie sie beispielsweise für gleitende Kontakte benötigt werden ist das Anhaften oder die Adhäsion des Silbers incl. Zwischenschicht am Objekt eine Schlüsseleigenschaft, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Dabei muss sichergestellt werden, dass das Silber ausreichend zuverlässig auf dem versilberten Objekt anhaftet. Eine nicht ausreichende Adhäsion des Silbers kann zu hohen Folgekosten führen, welche aus einem kostenintensiven Austausch von Komponenten während der Montage oder, noch schlimmer, während des Betriebs führen können. Auch während des Betriebs auftretende Fehlfunktionen sind unter Umständen mit hohen finanziellen Einbußen verbunden. [0004] Es wird ein hoher Aufwand betrieben, um die Qualität von Silberbeschichtungen sicherzustellen. Verschiedene Methoden sind bekannt und beschrieben um die Haftfestigkeit von Beschichtungen zu prüfen, so beschreibt beispielsweise die ISO 2819: 1980 allgemein die Methoden die zur Beurteilung der Haftung von galvanischen Beschichtungen geeignet sind, während in der ISO 4521 :2008 Testmethoden zur Beurteilung von Silberschichten beschrieben sind. Neben dem zerstörenden Charakter der meisten beschriebenen Testmethoden sind diese z.T. in der Praxis an Serienteilen auch nicht anwendbar. So beschreibt bspw. die ISO 2819 die Prüfung der Versilberung mittels Kugelstrahlen. Dabei werden Stahlkugeln (0.4mm) verwendet und die erforderliche Prüfplatte muss in einer Halterung fixiert werden. Wie bei Strahlverfahren üblich, kann aus Sicherheits- und Umweltgründen nicht gegen die Umgebung gestrahlt werden, der Test hat somit in einer abgeschlossenen Prüfkammer zu erfolgen. Da Silberbeschichtungen teilweise an Objekten vorgenommen werden, welche eine Ausdehnung von beispielweise mehr als einem Kubikmeter aufweisen, wird für einen solchen Test ein großer abgeschlossener Raum benötigt, auch wenn nur eine kleinflächige, lokale Silberbeschichtung getestet werden soll. In US 20020166328 AI wird eine abrasive Strahltechnik zur Behandlung von Oberflächen beschrieben, bei der Wassereispartikel aus einer Extruderanlage mit Hilfe eines unter hohem Druck stehenden Gasstrahls gegen die Oberfläche geblasen werden. Auf diese Weise kann die bestrahlte Oberfläche vom Farbe oder Beschichtung befreit, dekontaminiert, geglättet oder entgratet werden. For highly stressed layers such as those required for sliding contacts, the adhesion or adhesion of the silver incl. Interlayer on the object is a key property to ensure reliable operation. It must be ensured that the silver adheres sufficiently reliably to the silvered object. Insufficient adhesion of the silver can result in high follow-up costs, which can result from costly replacement of components during assembly or, worse, during operation. Even malfunctions occurring during operation may be associated with high financial losses. There is a lot of effort to ensure the quality of silver coatings. Various methods are known and described for testing the adhesion of coatings, for example ISO 2819: 1980 generally describes the methods suitable for assessing the adhesion of electroplated coatings, while ISO 4521: 2008 describes test methods for evaluating silver coatings , In addition to the destructive character of most of the described test methods, these are sometimes not applicable in practice on series parts. For example, ISO 2819 describes the testing of silver plating by means of shot peening. Steel balls (0.4mm) are used and the required test plate must be fixed in a holder. As usual with blasting processes, for safety and environmental reasons it is not possible to blast against the environment, so the test must be carried out in a closed test chamber. Since silver coatings are made partly on objects having an extension of, for example, more than one cubic meter, a large enclosed space is required for such a test, even if only a small area, local silver coating is to be tested. In US 20020166328 AI an abrasive blasting technique for the treatment of surfaces is described in which water ice particles are blown from an extruder plant by means of a high pressure gas jet against the surface. In this way, the irradiated surface of the paint or coating can be freed, decontaminated, smoothed or deburred.
[0005] Eine weitere Möglichkeit ist, ein Klebeband auf die Beschichtung aufzukleben und anschließend das Klebeband von dem Objekt wieder abzuziehen. Auf diese Weise wird lediglich überprüft, ob die Adhäsion der Beschichtung auf dem Objekt besser oder schlechter ist als die Haftung des Klebebands auf der Beschichtung. Ein solcher Test ist unter Umständen nur bedingt aussagekräftig. Another possibility is to stick an adhesive tape on the coating and then withdraw the tape from the object again. In this way it is only checked whether the adhesion of the coating on the object is better or worse than the adhesion of the adhesive tape to the coating. Such a test may only be of limited significance.
[0006] Noch eine weitere Möglichkeit zum Testen von Beschichtungen ist der so genannte Ofentest. Dabei wird das beschichtete Objekt erwärmt, wobei es bei schlechter Adhäsion der Beschichtung aufgrund unterschiedlicher Temperaturausdehnungskoeffizienten des Materials des Objektes einerseits und der Beschichtung andererseits zu Blasenbildung kommt, welche optisch erfassbar ist. Problematisch kann sein, dass aufgrund der Metallurgie des Objektes meist nur geringe Prüf-Temperaturen möglich sind, ohne Schädigungen an dem beschichteten Bauteil zu verursachen. Die geringen zulässigen Temperaturunterschiede bewirken dementsprechend geringe Unterschiede in den Ausdehnungen so dass es in der Praxis kaum zum Aufzeigen von Haftungsfehlern führt. Ein Erwärmen auf beispielsweise 700 °C hätte bei üblich verwendetem Werkstoff metallurgische Konsequenzen für das Material des beschichteten Objekts. Yet another way to test coatings is the so-called oven test. In this case, the coated object is heated, which in case of poor adhesion of the coating due to different thermal expansion coefficients of the material of the object on the one hand and the coating on the other hand comes to blistering, which is optically detectable. The problem may be that due to the metallurgy of the object usually only low test temperatures are possible without causing damage to the coated component. The small allowable temperature differences cause correspondingly small differences in the dimensions so that it hardly leads in practice to show liability errors. Heating to, for example, 700 ° C would have metallurgical consequences for the material of the coated object with commonly used material.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
[0007] Es besteht ein Bedürfnis für eine einfach anzuwendende, zerstörungsfreie, am Serienteil prüfbare oder effektive Methode, um zu überprüfen, ob die Adhäsion einer Beschichtung, insbesondere einer elektrogalvanischen Silberbeschichtung ausreichend ist. Allgemein ist es Aufgabe der Erfindung, Verfahren oder Vorrichtungen anzugeben, mit welchen ein verbessertes Überprüfen einer Beschichtung möglich ist. There is a need for an easy-to-use, non-destructive, testable or effective method on the series part to verify that the adhesion of a coating, particularly an electrogalvanic silver coating, is sufficient. In general, it is an object of the invention to specify methods or devices with which an improved checking of a coating is possible.
[0008] Die Aufgabe wird mit einem Verfahren nach dem Anspruch 1 gelöst. Ein weiterer Aspekt ist die Verwendung einer Strahlvorrichtung für einen Trockeneisbeschuss zur Überprüfung der Adhäsion einer Beschichtung. The object is achieved by a method according to claim 1. Another aspect is the use of a blasting device for dry ice blasting to check the adhesion of a coating.
[0009] Bei typischen Ausführungsformen wird die metallische Beschichtung des Objekts mit Trockeneis beschossen und anschließend überprüft, ob die Beschichtung durch das Beschießen mit Trockeneis beschädigt wurde. Vorzugweise wird bei einem zumindest teilweisen Entfernen der metallischen Beschichtung durch den Beschuss eine Feststellung dahingehend getroffen, dass die Adhäsion der metallischen Beschichtung nicht ausreichend ist. Bei Versuchen konnte festgestellt werden, dass eine metallische Beschichtung sich in der Regel nahezu vollständig löst oder haften bleibt. Daher bietet das Verfahren den Vorteil, dass es einfach ist, zu überprüfen, ob die Adhäsion der Beschichtung ausreichend ist. In typical embodiments, the metallic coating of the object is bombarded with dry ice and then checked to see if the coating has been damaged by the dry ice bombardment. Preferably, upon at least partial removal of the metallic coating by the bombardment, a determination is made that the adhesion of the metallic coating is insufficient. In experiments, it was found that a metallic coating usually dissolves or adheres almost completely. Therefore, the method offers the advantage that it is easy to check whether the adhesion of the coating is sufficient.
[0010] Das Verfahren bietet weiterhin den Vorteil, dass bei einer ausreichenden Adhäsion der metallischen Beschichtung keine Beschädigung oder Veränderung der Beschichtung auftritt, sodass eine zerstörungsfreie Prüfung möglich ist. Zudem ist das Strahlen mit Trockeneis typischerweise nicht abrasiv es erfolgt somit keine Reduktion der Schichtdicke durch die Prüfung. Andere Vorteile sind, dass keine Rückstände bleiben, da Trockeneis gefrorenes Kohlendioxid ist, welches nach dem Beschuss verdampft. Kohlendioxid ist auch nicht giftig. The method further offers the advantage that with a sufficient adhesion of the metallic coating no damage or change in the coating occurs, so that a non-destructive examination is possible. In addition, the blasting with dry ice is typically not abrasive so there is no reduction of the layer thickness by the test. Other benefits are that no Residues remain as dry ice is frozen carbon dioxide which evaporates after bombardment. Carbon dioxide is not toxic either.
[0011] Bei vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung wird daher das Verfahren in einer sogenannten offenen Testanordnung durchgeführt. Dabei bedeutet „offene Testanordnung", dass die Strahlvorrichtung zum Beschleunigen des Trockeneises und das Objekt nicht in einem abgeschlossenen Raum, wie beispielsweise bei einem Beschuss mit Stahlkugeln oder beim Sandstrahlen, aufgenommen sein müssen. Allenfalls persönliche Schutzausrüstung wird typischerweise verwendet. Sollte ein zusätzlicher Schutz gewünscht sein, können zusätzlich einzelne Schutzplatten verwendet werden. In advantageous embodiments of the invention, therefore, the method is carried out in a so-called open test arrangement. In this case, "open test arrangement" means that the spray device for accelerating the dry ice and the object need not be housed in a confined space such as steel shot or sand blasting, if any, personal protective equipment is typically used be, additional individual protection plates can be used.
[0012] Bei der Verwendung einer Strahlvorrichtung für Trockeneis zum Testen der Adhäsion einer metallischen Beschichtung auf einem Objekt werden bei typischen Ausführungsformen offene Anordnungen verwendet. Dies bietet den Vorteil, dass auch große Objekte, welche lediglich lokal eine Beschichtung aufweisen, die getestet werden muss, durch die Verwendung einer Strahlvorrichtung für Trockeneis überprüft werden können. When using a dry ice blasting machine to test the adhesion of a metallic coating to an object, open arrangements are used in typical embodiments. This offers the advantage that even large objects, which only have locally a coating that has to be tested, can be checked by using a blasting device for dry ice.
[0013] Typischerweise wird bei Ausführungsformen der Erfindung überprüft, ob die Beschichtung zumindest teilweise von dem Objekt durch das Beschießen entfernt wurde. Eine Überprüfung dahingehend, ob die Beschichtung entfernt wurde, wird typischerweise automatisiert oder teilautomatisiert durchgeführt. Hierzu können optische Sensoren verwendet werden, welche überprüfen, ob die Beschichtung zumindest teilweise durch den Beschuss entfernt wurde. Stellt es sich dabei heraus, dass die Beschichtung zumindest teilweise entfernt wurde, so wird festgestellt, dass die Adhäsion unzureichend ist. Optische Sensoren bieten den Vorteil, dass die Überprüfung automatisiert werden kann. Typically, in embodiments of the invention, it is checked whether the coating has been at least partially removed from the object by the bombardment. A check as to whether the coating has been removed is typically automated or semi-automated. For this purpose, optical sensors can be used, which check whether the coating has been at least partially removed by the bombardment. If it turns out that the coating has been at least partially removed, it is determined that the adhesion is insufficient. Optical sensors offer the advantage that verification can be automated.
[0014] Bei einem Aspekt der Erfindung ist die metallische Beschichtung eine Beschichtung, welche galvanisch aufgebracht wurde. Bei Ausführungsformen wird das Testverfahren für Beschichtungen verwendet, welche mit folgenden galvanischen Verfahren aufgebracht wurden. Mit galvanischen Beschichtungen werden üblicherweise metallische Schichten einzelner chemischer Elemente erzeugt, Beispiele sind Chrom-, Edelmetall-, Nickel-, und Zinkschichten. Weiter sind auch Schichtkombinationen, Legierungs-, Dispersions-, Umwandlungs- und Anodisierschichten wie auch Galvano formung galvanisch möglich. Ausführungsformen der Erfindung sind geeignet für galvanische Beschichtungen, da bei galvanischen Beschichtungen bei nicht hinreichender Adhäsion ein teilweises Abplatzen der Beschichtung erfolgt. In one aspect of the invention, the metallic coating is a coating which has been applied by electroplating. In embodiments, the test method is used for coatings which have been applied by the following galvanic methods. With galvanic coatings usually metallic layers of individual chemical elements are produced, examples are chromium, noble metal, nickel, and zinc layers. Furthermore, layer combinations, alloying, dispersion, conversion and anodizing layers as well as Galvano formation are galvanically possible. Embodiments of the invention are suitable for Galvanic coatings, as in the case of galvanic coatings in the case of insufficient adhesion, a partial flaking of the coating takes place.
[0015] Typischerweise weist die metallische Beschichtung eine Dicke im Bereich von 0.1 - 300μιη auf, insbesondere 5-100μιη. Ein Vorteil typischer Verfahren von Ausführungsformen ist, dass eine Überprüfung von Beschichtungen in einem weiten Dickenbereich möglich ist. Typically, the metallic coating has a thickness in the range of 0.1 to 300μιη, in particular 5-100μιη. An advantage of typical methods of embodiments is that review of coatings in a wide range of thicknesses is possible.
[0016] Ein Aspekt betrifft das Überprüfen der Adhäsion von Beschichtungen, welche Silber umfassen. Typischerweise umfasst die Beschichtung zumindest 90% Silber. Weitere mögliche Beschichtungsmaterialien sind Silberlegierungen, Kupfer oder Kupferlegierungen, Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Bei typischen Ausführungsformen ist das Objekt nur teilweise mit der Beschichtung beschichtet. Für solchermaßen beschichtete Objekte bietet das Verfahren besondere Vorteile, da keine abgeschlossene Einrichtung wie bei einem Stahlkugelbeschuss notwendig ist. Weiter muss nicht das gesamte Bauteil wie bei einem Ofentest getestet werden, die Prüfung kann lokal erfolgen. Verfahren von Ausführungsformen sind schneller durchzuführen als Ofentests mit einem Aufheizen und Abkühlen eines großen Bauteils. Typischerweise sind weniger als 50%, bei weiteren Ausführungsformen weniger als 30%> des Objektes mit der metallischen Beschichtung beschichtet. Typischerweise werden metallische Beschichtungen an Objekten getestet, welche zumindest in einer Ausdehnungsrichtung eine Größe von mehr als 0.2 moder mehr als 0.5 m aufweisen. One aspect relates to checking the adhesion of coatings comprising silver. Typically, the coating comprises at least 90% silver. Other possible coating materials are silver alloys, copper or copper alloys, aluminum or aluminum alloys. In typical embodiments, the object is only partially coated with the coating. For such coated objects, the method offers particular advantages, since no completed device as in a steel shotgun is necessary. Furthermore, the entire component does not have to be tested as in an oven test, the test can be carried out locally. Methods of embodiments are faster to perform than oven tests with heating and cooling of a large component. Typically, less than 50%, in other embodiments, less than 30% of the object is coated with the metallic coating. Typically, metallic coatings are tested on objects which have a size of more than 0.2 μm more than 0.5 m, at least in an expansion direction.
[0017] Das Objekt besteht typischerweise zumindest im Wesentlichen aus Metall oder einer metallischen Legierung. Bei Silberbeschichtungen auf metallischen Objekten ist das Verfahren geeignet, da die Überprüfung, ob die Adhäsion ausreichend ist, sehr einfach dadurch erfolgen kann, ob ein Entfernen der Beschichtung durch den Beschuss stattfindet oder nicht. Bei typischen Ausführungsformen umfasst das das Material, aus welchem das Objekt zumindest im wesentlichen besteht, mindestens 90%> Kupfer oder mindestens 90%> Aluminium. Typische Ausführungsformen werden verwendet, um Beschichtungen auf Objekten zu überprüfen, die zumindest im wesentlichen aus EN AC-Al Si 7 Mg0,3 bzw. EN AC-42100, EN AW-6060 bzw. ALMgSiO,5 oder CW004A bzw. Cu-ETP bestehen. In Kombination mit einer Beschichtung aus Silber können auf diese Weise Objekte in Form hochleistungsfähiger Kontakte bzw. Kontaktstücke hergestellt werden. Mit dem Verfahren auch große Baugruppen getestet werden können, indem lediglich selektiv der beschichtete Bereich beschossen wird. Es ist möglich selektiv Stichprobenprüfungen an ausgewählten Bereichen durchzuführen oder die Prüfrate, d.h. die Anzahl oder den Umfang der zu prüfenden Teile, je nach Bedarf anzupassen. The object typically consists at least substantially of metal or a metallic alloy. In the case of silver coatings on metallic objects, the method is suitable since the check as to whether the adhesion is sufficient can be made very simply by whether removal of the coating takes place by the bombardment or not. In typical embodiments, this comprises the material of which the object at least substantially consists, at least 90%> copper or at least 90%> aluminum. Typical embodiments are used to check coatings on objects consisting at least essentially of EN AC-Al Si 7 Mg 0.3 or EN AC-42100, EN AW-6060 or ALMgSiO, 5 or CW004A or Cu-ETP , In combination with a coating of silver can in this way objects in the form of high-performance Contacts or contact pieces are produced. With the method even large assemblies can be tested by only selectively bombarded the coated area. It is possible to selectively carry out random checks on selected areas or to adjust the test rate, ie the number or the size of the parts to be tested, as needed.
[0018] Bei typischen Ausführungsformen ist das Objekt Teil eines Schaltgerätes für den Hochspannungsbereich, insbesondere eines Generatorschalters oder einer gasisolierten Schaltanlage. Das Objekt kann insbesondere ein elektrisches Kontaktstück für den Hochspannungsbereich, also ein elektrisches Kontaktstück eines Generatorschalters oder eines Leistungsschalters in einer gasisolierten Schaltanlage sein. Die Beschichtung ist dann insbesondere oder ausschließlich in einem Kontaktbereich des Objektes aufgebracht. Dieser Kontaktbereich muss höchsten elektrischen, thermischen und mechanischen Beanspruchungen genügen. Insbesondere elektrische Kontaktstücke eines Generatorschalters oder Kontaktstücke eines Leistungsschalters einer gasisolierten Schaltanlage unterliegen bei S ehalt handlungen im Hochspannungs- und im Hochstrombereich stärksten Beanspruchungen und müssen im Betrieb Spannungen von weit mehr als 70kV in einer gasisolierten Schaltanlage oder Strömen von weit mehr als 250kA in einem Generatorschalter sicher führen können. Unter dem Begriff Hochspannungsbereich werden insbesondere Spannungen verstanden, welche über lkV, insbesondere über 15 kV oder bei gasisolierten Schaltanlagen über 70 kV liegen. Für den Hochspannungs- und Hochstrombereich bieten Ausführungsformen besondere Vorteile, da nur eine zuverlässige Überprüfung der Beschichtung eine fehlerfreies Funktionieren dieser elektrisch, thermisch und mechanisch höchst beanspruchten Kontaktstücke gewährleistet und damit ein zuverlässiges Arbeiten eines Schaltgerätes im Hochspannungs- und Hochstrombereich sicher stellt. In typical embodiments, the object is part of a switching device for the high voltage range, in particular a generator switch or a gas-insulated switchgear. The object may in particular be an electrical contact piece for the high-voltage region, that is to say an electrical contact piece of a generator switch or a circuit breaker in a gas-insulated switchgear. The coating is then applied in particular or exclusively in a contact region of the object. This contact area must meet the highest electrical, thermal and mechanical loads. In particular, electrical contact pieces of a generator switch or contacts of a circuit breaker of a gas-insulated switchgear S ehalt act in the high voltage and high current areas strongest loads and must be safe in operation voltages of well over 70kV in a gas-insulated switchgear or currents of well over 250kA in a generator switch being able to lead. The term "high voltage range" is understood in particular to mean voltages which are above 1 kV, in particular above 15 kV or above 70 kV in the case of gas-insulated switchgear. For the high voltage and high current range embodiments offer special advantages, since only a reliable check of the coating ensures a faultless functioning of these electrically, thermally and mechanically highly stressed contacts and thus ensures reliable operation of a switching device in the high voltage and high current range.
[0019] Bei Ausführungsformen wird lediglich ein Teilbereich des Objekts oder ein Teilbereich der Beschichtung mit Trockeneis beschossen. Typischerweise wird, wenn nicht das vollständige Objekt beschossen wird, jedoch der beschichtete Bereich zumindest vollständig beschossen. Auf diese Weise ist es mit geringst möglichem Aufwand möglich, die Beschichtung zu überprüfen. [0020] Typischerweise wird das Trockeneis für das Beschießen mit Pressluft beschleunigt. Eine Beschleunigung des Trockeneises mit Pressluft führt in Kombination mit der Tatsache, dass Trockeneis lediglich aus Kohlendioxid besteht, dazu, dass keine Rückstände oder Giftstoffe durch das Verfahren in die Umgebung eingebracht werden. Für das Beschießen werden die Parameter derart gewählt, dass das Trockeneis mit einer Energie unterhalb eines bestimmten Energieschwellwertes auf die Beschichtung auftrifft, ab welchem Energieschwellwert die Adhäsion der metallischen Beschichtung zerstört wird. Als ein Parameter wird beispielsweise die Geschwindigkeit für das beschleunigte Trockeneis oder der Druck der Luft zum Beschleunigen des Trockeneises eingestellt. Typische Geschwindigkeiten für das beschleunigte Trockeneis liegen zwischen 50% und 100% der Schallgeschwindigkeit bei 20°C und Normaldruck. Die Luft zum Beschleunigen wird typischerweise auf mindestens 2 bar und höchstens auf 10 bar verdichtet, bevor sie zum Beschleunigen des Trockeneises verwendet wird. Der Beschuss erfolgt typischerweise mit mindestens 5 cm oder mindestens 10 cm Abstand oder höchstens 50 cm oder höchstens 20 cm Abstand. Der Volumenstrom beträgt typischerweise 10-100 kg/h Trockeneis oder 30-50 kg/h. In embodiments, only a portion of the object or a portion of the coating is bombarded with dry ice. Typically, unless the entire object is bombarded, however, the coated area is at least completely bombarded. In this way, it is possible with the least possible effort to check the coating. Typically, the dry ice is accelerated for the bombardment with compressed air. An acceleration of the dry ice with compressed air, in combination with the fact that dry ice consists only of carbon dioxide, means that no residues or toxic substances are introduced into the environment through the process. For the bombardment, the parameters are selected such that the dry ice strikes the coating with an energy below a certain energy threshold value, at which point the energy threshold value destroys the adhesion of the metallic coating. As a parameter, for example, the speed for the accelerated dry ice or the pressure of the air for accelerating the dry ice is set. Typical speeds for accelerated dry ice are between 50% and 100% of the speed of sound at 20 ° C and normal pressure. The air for accelerating is typically compressed to at least 2 bar and at most 10 bar before it is used to accelerate the dry ice. The bombardment is typically carried out with at least 5 cm or at least 10 cm distance or at most 50 cm or at most 20 cm distance. The volume flow is typically 10-100 kg / h of dry ice or 30-50 kg / h.
[0021] Das Trockeneis besteht zumindest im Wesentlichen aus Kohlendioxid bei typischen Ausführungsformen. Dabei bedeutet in diesem Zusammenhang„im Wesentlichen", dass das Trockeneis rein ist oder zumindest zu 99% oder 99,95% aus Kohlendioxid besteht. Damit sind keine Giftstoffe vorhanden. Das Trockeneis weist typischerweise eine Temperatur von weniger als -70 °C auf oder von weniger als -75 °C auf. Bei Ausführungsformen weist das Trockeneis eine Temperatur von mehr als -100 °C, typischerweise eine Temperatur von mehr als -85 °C auf. Einige Ausführungsformen verwenden Trockeneis im Temperaturbereich zwischen -78°C und - 79°C, so dass Trockeneis als Strahlmittel bei Umgebungsbedingungen eingesetzt werden kann. Auf diese Weise wird mit minimalem Energieeinsatz ein Beschuss mit Trockeneis ermöglicht. The dry ice consists at least substantially of carbon dioxide in typical embodiments. In this context, "essentially" means that the dry ice is pure or at least 99% or 99.95% carbon dioxide, so that there are no toxins.The dry ice typically has a temperature of less than -70 ° C or of less than -75 ° C. In embodiments, the dry ice has a temperature of more than -100 ° C., typically a temperature of more than -85 ° C. Some embodiments use dry ice in the temperature range between -78 ° C. and -79 ° C, so that dry ice can be used as a blasting medium in ambient conditions, thus enabling the use of dry ice with minimum energy input.
[0022] Typischerweise besteht das Trockeneis für das Bestrahlen zumindest zu 80% oder zumindest zu 95% aus Partikeln oder Pellets, welche eine maximale Ausdehnung von mindestens 1 mm, bevorzugter mindestens 2 mm aufweisen. Bei Ausführungsformen besteht das Trockeneis für das Bestrahlen zumindest zu 80%> oder zumindest 95% aus Partikeln oder Pellets, welche eine maximale Ausdehnung von höchstens 20 mm, höchstens 10 mm oder von höchstens 5 mm aufweisen. Bei typischen Ausführungsformen besteht das Trockeneis für das Beschießen zumindest zu 80%, oder zumindest zu 95% aus Partikeln, welche eine Größe von 2 bis 4 mm aufweisen. Bei den Partikeln oder Pellets handelt es sich typischerweise um verpresste Masse die unter Druck geformt oder durch eine Extruderplatte gedrückt wird. Typically, the dry ice for irradiation consists of at least 80% or at least 95% of particles or pellets having a maximum extension of at least 1 mm, more preferably at least 2 mm. In embodiments, the dry ice for irradiation consists of at least 80% or at least 95% of particles or pellets having a maximum expansion of not more than 20 mm, not more than 10 mm or not more than 5 mm. In typical embodiments, the dry ice for bombardment consists of at least 80%, or at least 95% of particles having a size of 2 to 4 mm. The particles or pellets are typically compressed mass which is molded under pressure or forced through an extruder plate.
[0023] Vorteile von erfindungsgemäßen Verfahren und Verwendungen sind weiterhin, dass eine schnelle Überprüfung und effektive Überprüfung möglich ist. Eine selektive Überprüfung bestimmter Bereiche, eine zufällige Überprüfung nur einiger Bereiche oder eine hundertprozentige Überprüfung bieten jeweils Vorteile. Die Kosten zur Durchführung typischer Verfahren sind gering, insbesondere wird als Verbrauchsmaterial lediglich Trockeneis benötigt. Weiterhin ist es einfach, die Strahlvorrichtung an verschiedene Beschichtungssituationen anzupassen, beispielsweise durch Verändern der Bewegungsgeschwindigkeit der Düse, durch welche das Trockeneis austritt, des Abstands der Düse zum Objekt und des Massenstroms des Trockeneises. Es wird eine zerstörungsfreie Prüfung zumindest für die Fälle erreicht, bei welchen die Adhäsion ausreichend ist. Weiterhin können Überprüfungen unabhängig von der Geometrie des Objekts durchgeführt werden, wobei auch eine Automatisierung möglich ist. Typischerweise wird das Verfahren bei Temperaturen zwischen 10 °C und 30 °C, bevorzugter Raumtemperatur, dass heißt zwischen 16 °C und 24 °C durchgeführt. Trockeneis bietet den Vorteil, dass bei Raumtemperatur rückstandsfrei verdampft. Advantages of methods and uses of the invention are further that a quick review and effective review is possible. A selective review of specific areas, a random review of just a few areas, or a one-hundred-percent review will each provide benefits. The costs for carrying out typical processes are low; in particular, only dry ice is needed as consumable material. Furthermore, it is easy to adapt the blasting device to different coating situations, for example by varying the speed of movement of the nozzle through which the dry ice exits, the distance of the nozzle to the object and the mass flow of the dry ice. A non-destructive test is achieved, at least in cases where the adhesion is sufficient. Furthermore, checks can be carried out independently of the geometry of the object, whereby automation is also possible. Typically, the process is carried out at temperatures between 10 ° C and 30 ° C, preferably room temperature, that is between 16 ° C and 24 ° C. Dry ice has the advantage that it evaporates without residue at room temperature.
[0024] Ein weiterer Aspekt betrifft die Verwendung einer Strahlvorrichtung, welche für eine Durchführung der oben genannten Verfahren geeignet ist für das Überprüfen der Adhäsion einer Beschichtung, insbesondere einer galvanisch aufgebrachten metallischen Beschichtung, insbesondere Silber. Another aspect relates to the use of a jet device, which is suitable for carrying out the above-mentioned method for checking the adhesion of a coating, in particular a galvanically applied metallic coating, in particular silver.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
[0025] In den Zeichnungen sind typische Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und werden in der folgenden Beschreibung genauer beschrieben. Die Zeichnungen zeigen: [0026] Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und In the drawings, typical embodiments of the invention are shown and will be described in more detail in the following description. The drawings show: Fig. 1 shows schematically an arrangement for carrying out a method according to the invention; and
[0027] Fig. 2 zeigt in einem schematischen Ablaufdiagramm den Ablauf einer typischen Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 shows in a schematic flow diagram the sequence of a typical embodiment of the invention.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Description of preferred embodiments
[0028] In der Fig. 1 ist eine bevorzugte Anordnung zum Durchführen typischer Verfahren der Erfindung gezeigt. Ein Objekt 100 weist eine nasenförmige Ausformung auf, die teilweise mit einer Beschichtung 110 aus Silber versehen ist. Mit dem Verfahren soll die Adhäsion der Beschichtung 110 aus Silber auf dem Objekt 100, welches aus einer Metalllegierung besteht, überprüft werden. In Fig. 1 a preferred arrangement for carrying out typical methods of the invention is shown. An object 100 has a nose-shaped formation, which is partially provided with a coating 110 of silver. The method is to check the adhesion of the coating 110 of silver on the object 100, which consists of a metal alloy.
[0029] Die Beschichtung 110 wurde galvanisch aufgebracht. Das Objekt 100 umfasst im Wesentlichen aus Aluminium, wobei die Beschichtung 110 aus Silber einen verbesserten Kontakt in dem Bereich der nasenförmigen Ausformung des Objekts 100 gewährleisten soll. Die Abmessungen des Objekts 100 betragen entlang der Kantenlängen etwa 1 m. The coating 110 was applied galvanically. The object 100 essentially comprises aluminum, wherein the silver coating 110 is intended to ensure improved contact in the area of the nose-shaped formation of the object 100. The dimensions of the object 100 are about 1 m along the edge lengths.
[0030] Zum Durchführen des Verfahrens ist eine Strahlvorrichtung 120 für Trockeneis vorgesehen, welche dazu geeignet ist, in Richtung eines Pfeils 130, welcher die Strahlrichtung anzeigt, durch Pressluft beschleunigtes Trockeneis auf die Silberbeschichtung 110 aufzubringen. Das Trockeneis besteht zumindest nahezu vollständig aus Kohlendioxid. Dabei bedeutet „zumindest nahezu vollständig", dass lediglich geringfügige Verunreinigungen enthalten sein können. Die Trockeneiskügelchen oder Pellets werden mittels Pressluft beschleunigt und so auf die Beschichtung 110 aufgeschossen. To carry out the method, a blasting device 120 is provided for dry ice, which is adapted to apply in the direction of an arrow 130, which indicates the beam direction, accelerated by compressed air dry ice on the silver coating 110. The dry ice consists at least almost completely of carbon dioxide. In this case, "at least almost completely" means that only minor impurities can be contained.The dry ice pellets or pellets are accelerated by means of compressed air and thus poured onto the coating 110.
[0031] Die Strahlvorrichtung 120 ist entlang von Pfeilen 140, welche die Bewegungsrichtung der Strahlvorrichtung 120 anzeigen, bewegbar, typischerweise an einem Roboterarm mit zumindest sechs Freiheitsgraden. Auf diese Weise ist ein Beschuss auch komplexer Geometrien möglich. Da die Beschichtung 110 aus galvanisch aufgebrachtem Silber auf dem Objekt 100 um die Ecke verläuft, ist für ein vollständiges Testen der Beschichtung 110 eine Bewegung und Drehung der Strahlvorrichtung 120 nötig. Dies wird mit einem Roboter mit sechs Freiheitsgraden ermöglicht. Weitere Möglichkeiten sind Portalroboter oder festgelegte Bewegungsrichtungen, beispielsweise anhand von Schienen bei routinemäßiger Überprüfung wiederkehrender Objektgeometrien. The jet device 120 is movable, typically at, along arrows 140 which indicate the direction of movement of the jet device 120 a robotic arm with at least six degrees of freedom. In this way it is possible to bombard even complex geometries. Since the coating 110 of electroplated silver runs around the corner on the object 100, a complete testing of the coating 110 requires movement and rotation of the blasting device 120. This is possible with a robot with six degrees of freedom. Other options are gantry robots or fixed directions of movement, for example using rails with routine checking of recurring object geometries.
[0032] Die Steuerung der Strahlvorrichtung 120 erfolgt durch eine Kontrolleinheit 150, welche mit der Strahlvorrichtung 120 verbunden ist. Die Kontrolleinheit 150 steuert die Bewegungen der Strahlvorrichtung 120 entlang der Pfeile 140 sowie den Beschuss mit den Trockeneiskügelchen selbst. Über die Kontrolleinrichtung 150 können Druck, Abstand, Volumen und Massenstrom des Trockeneises festgelegt werden. The control of the jet device 120 is performed by a control unit 150, which is connected to the jet device 120. The control unit 150 controls the movements of the jet device 120 along the arrows 140 as well as the bombardment with the dry ice beads themselves. Via the control device 150, pressure, distance, volume and mass flow of the dry ice can be determined.
[0033] In der Fig. 2 ist ein typisches Verfahren der Erfindung beispielhaft anhand eines schematischen Ablaufdiagramms dargestellt. Das Verfahren der Fig. 2 kann typischerweise mit einer Strahlvorrichtung für Trockeneis, wie sie im Zusammenhang mit der Fig. 1 erläutert ist, durchgeführt werden. 2, a typical method of the invention is illustrated by way of example with reference to a schematic flow diagram. The method of FIG. 2 may typically be performed with a dry ice blasting apparatus as discussed in connection with FIG.
[0034] Das Verfahren startet in einem Schritt 200. Im Schritt 210 wird das Objekt positioniert. Weiterhin wird die Strahlvorrichtung (Bezugszeichen 120 der Fig. 1) in eine Startposition. Weiterhin wird die Kontrolleinheit 150 initialisiert, das heißt mit den Parametern für den Beschuss programmiert. Ein Parameter kann beispielsweise den Druck, den Abstand, das Volumen oder den Massenstrom betreffen. The method starts in a step 200. In step 210, the object is positioned. Further, the blasting apparatus (reference numeral 120 of Fig. 1) becomes a start position. Furthermore, the control unit 150 is initialized, that is programmed with the parameters for the bombardment. For example, a parameter may relate to pressure, distance, volume, or mass flow.
[0035] Im Schritt 220 erfolgt der Beschuss des Objektes 100 mit Trockeneis. Anschließend wird im Schritt 230 mit einem optischen Test überprüft, ob die Beschichtung zumindest teilweise durch den Beschuss entfernt wurde. Der optische Test erfolgt vorzugweise mit einem optoelektronischen Sensor automatisiert. Auf diese Weise lässt sich das Verfahren automatisieren. In step 220, the bombardment of the object 100 with dry ice takes place. Subsequently, it is checked in step 230 with an optical test whether the coating has been at least partially removed by the bombardment. The optical test is preferably carried out automatically with an optoelectronic sensor. In this way, the process can be automated.
[0036] Je nachdem, was der optische Test im Schritt 230 ergeben hat, verzweigt das Verfahren entweder zu dem Schritt 250 oder zu dem Schritt 260. Wird im Schritt 240 festgestellt, dass zumindest ein Teil der Beschichtung sich durch den Beschuss gelöst hat, wird im Schritt 250 festgestellt, dass die Adhäsion der Beschichtung qualitativ nicht ausreichend war. Wird hingegen im Schritt 240 festgestellt, dass die Beschichtung vollständig noch an dem Objekt 100 anhaftet, wird im Schritt 260 festgestellt, dass die Adhäsion der Beschichtung ausreichend ist. Das Objekt 100 wird dann für die weitere Verarbeitung oder für die Verwendung freigegeben. Das Verfahren endet in einem Schritt 270. Depending on what the optical test has revealed in step 230, the method branches to either step 250 or step 260. If it is determined in step 240 that at least a portion of the coating is affected by the bombardment has been solved, it is determined in step 250 that the adhesion of the coating was qualitatively insufficient. If, on the other hand, it is determined in step 240 that the coating still completely adheres to the object 100, it is determined in step 260 that the adhesion of the coating is sufficient. The object 100 is then released for further processing or use. The method ends in a step 270.
[0037] Der Umfang der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern wird vielmehr durch den Umfang der Ansprüche bestimmt. Die Ausführungsbeispiele sind nicht beschränkend für den Umfang der Erfindung, sondern dienen lediglich der Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen, wobei neben den beschriebenen Ausführungsbeispielen auch andere Ausgestaltungen sinnvoll und vorteilhaft sein können. The scope of the invention is not limited to the embodiments described above, but rather is determined by the scope of the claims. The embodiments are not limiting to the scope of the invention, but are merely for the description of advantageous embodiments, in addition to the described embodiments, other embodiments may be useful and advantageous.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Objekt 100 object
110 Beschichtung  110 coating
120 Strahlvorrichtung  120 blasting device
130 Beschussrichtung  130 firing direction
140 Bewegungsrichtung  140 direction of movement
150 Kontrolleinheit  150 control unit
200 bis 270 Verfahrensschritte  200 to 270 process steps

Claims

Patentansprüche claims
1. Testverfahren zum Überprüfen der Adhäsion einer metallischen Beschichtung (110) auf einem Objekt (100) mit den Schritten: A test method for verifying the adhesion of a metallic coating (110) to an object (100), comprising the steps of:
- Beschießen der metallischen Beschichtung (110) des Objektes (100) mit  - Shooting the metallic coating (110) of the object (100) with
Trockeneis; und  dry ice; and
- Überprüfen, ob die Beschichtung (110) durch das Beschießen beschädigt wurde.  - Check if the coating (110) has been damaged by the bombardment.
2. Testveifiihren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Überprüfung getestet wird, ob die Beschichtung (110) zumindest teilweise von dem Objekt (100) durch das Beschießen entfernt wurde. 2. Testveifiihren according to claim 1, characterized in that it is tested in the review, whether the coating (110) has been at least partially removed from the object (100) by the bombardment.
3. Testverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung ein optischer Sensor verwendet wird, 3. Test method according to claim 2, characterized in that an optical sensor is used for checking,
4. Testverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die 4. Test method according to claim 1 or 2, characterized in that the
Beschichtung (110) galvanisch aufgebracht ist. Coating (110) is applied galvanically.
5. Testverfahien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (110) Silber umfasst oder zumindest im Wesentlichen aus Silber besteht. 5. Test method according to one of the preceding claims, characterized in that the coating (110) comprises silver or at least substantially consists of silver.
6. Testverfahien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (100) nur teilweise mit der Beschichtung (110) beschichtet ist. 6. Test method according to one of the preceding claims, characterized in that the object (100) is only partially coated with the coating (110).
7. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (100) mindestens 90% Kupfer oder mindestens 90% Aluminium aufweist. 7. Test method according to one of the preceding claims, characterized in that the object (100) has at least 90% copper or at least 90% aluminum.
8. Testverfahien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (100) ein elektrisches Kontaktstück eines Schaltgerätes für den 8. Testverfahien according to any one of the preceding claims, characterized in that the object (100) is an electrical contact piece of a switching device for the
Hochspannungsbereich, insbesondere eines Generatorschalters oder einer gasisolierten Schaltanlage ist. High voltage range, in particular a generator switch or a gas-insulated switchgear is.
9. Testverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung in einem Kontaktbereich des Objektes (100) aufgebracht ist. 9. Test method according to claim 8, characterized in that the coating is applied in a contact region of the object (100).
10. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockeneis für das Beschießen mit Pressluft beschleunigt wird. 10. Test method according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice is accelerated for the bombardment with compressed air.
11. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockeneis zumindest im wesentlichen aus Kohlendioxid besteht. 11. Test method according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice consists at least substantially of carbon dioxide.
12. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockeneis eine Temperatur von weniger als -77°C und/oder eine Temperatur von mehr als -79°C aufweist. 12. Test method according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice has a temperature of less than -77 ° C and / or a temperature of more than -79 ° C.
13. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockeneis, das für das Beschießen verwendet wird, zumindest zu 80% aus Pellets besteht, welche eine maximale Ausdehnung von mindestens 1mm aufweisen und/oder eine maximale Ausdehnung von höchstens 10mm aufweisen. 13. Test method according to one of the preceding claims, characterized in that the dry ice used for the bombardment consists of at least 80% pellets having a maximum extension of at least 1 mm and / or having a maximum extension of at most 10 mm.
14. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Beschießen Parameter derart gewählt werden, dass das Trockeneis mit einer Energie unterhalb eines Energieschwellwertes auftrifft, ab welchem die Adhäsion der metallischen Beschichtung (110) zerstört wird, 14. Test method according to one of the preceding claims, characterized in that for firing parameters are selected such that the dry ice strikes with an energy below an energy threshold, from which the adhesion of the metallic coating (110) is destroyed,
15. Testverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Parameter die Geschwindigkeiten für das beschleunigte Trockeneis zwischen 50% und 100% der A test method according to claim 14, characterized in that as a parameter the accelerated dry ice speeds are between 50% and 100% of the
Schallgeschwindigkeit bei 20°C und Normaldruck gewählt werden, Sound velocity at 20 ° C and normal pressure are selected,
16. Verwendung einer Strahlvorrichtung (120) für Trockeneis zum Testen der Adhäsion einer metallischen Beschichtung (110) auf einem Objekt (100). Use of a dry ice blasting apparatus (120) for testing the adhesion of a metallic coating (110) to an object (100).
17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvorrichtung (120) für ein Testverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 geeignet ist. 17. Use according to claim 16, characterized in that the blasting device (120) is suitable for a test method according to one of claims 1 to 10.
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