No.
01
BENELUX
10/09
FISCHERSCOPE
®
FISCHER NIEUWSBRIEF
Coating Thickness
Material Analysis
Microhardness
Material Testing
«nader belicht» «editoriaal»
Beste lezers Met de nodige trots stellen wij u hierbij ons nieuwe bedrijfsblad “FISCHERSCOPE” voor, waarin wij u nieuwigheden, trends en alle mogelijke informatie zullen verschaffen over laagdiktemeting, materiaalanalyse en materiaaltesten. Uiteraard zullen wij u hierin ook steeds op de hoogte houden van de wereldwijde activiteiten van de Fischer Groep. In deze economisch moeilijke tijden is het uitermate belangrijk dat men zich blijft concentreren op de sterke punten zoals een hoge productkwaliteit en efficiënte productieprocessen, om op die manier een betere concurrentiepositie in te nemen. Daarbij willen wij u als partner ondersteunen met onze producten en oplossingen die hun kwaliteit al meermaals bewezen hebben. In dit nummer krijgt u een overzicht van onze nieuwste handapparaten voor laagdiktemeting. En we werken ook verder aan de software voor onze röntgenfluorescentie-instrumenten – niet minder dan drie artikelen informeren u over de vernieuwingen op dit vlak. Wij hopen dat u in deze FISCHERSCOPE heel wat interessante informatie terugvindt. Aarzel niet om contact met ons op te nemen. Wij helpen u graag bij de realisatie van uw meetopdrachten.
Walter Mittelholzer
HELMUT FISCHER Meettechniek B.V. Al sinds 1981 ondersteunt FISCHER zijn BeNeLux klanten met verkoop, service en onderhoud vanuit hun locale vestiging in Eindhoven. Destijds was dit een bloeiende stad met veel activiteit gemarkeerd door de snelle groei van Philips. Vandaag de dag is deze zogenaamde ‘licht-stad’ het hart van een sterk economisch gebied met veel industrie, product ontwikkeling en handel. Met kenniscentra als TNO, TUe en de High Tech Campus dicht in de buurt en met een volledig vernieuwde luchthaven en snel groeiend snelweg netwerk, is Eindhoven voor FISCHER een unieke locatie om zijn Nederlandse, Belgische en Luxemburgse klanten te ondersteunen. Het Nederlandse FISCHER team is ervaren, flexibel en toegewijd. Klanten kunnen vertrouwen op een eerlijk advies, een perfecte service en een snelle respons. Het team verzorgt tevens on-site gebruikerstraining, certificatie en preventief onderhoud.
General Manager Johan Nieuwlands werkt al meer dan 10 jaar voor HELMUT FISCHER en heeft enorm veel kennis verzameld in de vaak zeer specifieke gebieden waar FISCHER’s high-end meetinstrumenten worden ingezet. The service afdeling wordt deskundig geleid door Bas van Heijst. Hij staat er voor in dat de klant altijd de juiste on-site ondersteuning krijgt.
Service Manager Bas van Heijst
Een vaak gehoorde uitspraak van FISCHER klanten is: We kopen niet alleen bij HELMUT FISCHER vanwege de betrouwbare producten, maar ook omdat we altijd kunnen vertrouwen op perfecte ondersteuning en een eerlijk advies …
Johan Nieuwlands
CEO
General Manager
Helmut Fischer Holding AG
Helmut Fischer
Helmut Fischer AG
Meettechniek B.V.
Manager Johan Nieuwlands
Kantoor Helmut Fischer in Eindhoven
«uit de praktijk»
Vierde generatie draagbare FISCHERlaagdiktemeters Nu op de markt: De nieuwe serie handtoestellen DELTASCOPE® FMP10 en FMP30 ISOSCOPE® FMP10 en FMP30 DUALSCOPE® FMP20 en FMP40 Een van de succesvolste FISCHER-productgroepen werd de afgelopen maanden in een nieuwe uitvoering voor handtoestellen onder de serienaam FMP10, FMP20, FMP30 en FMP40 overal ter wereld op de markt gebracht. Hiermee wordt de FISCHER-traditie van draagbare laagdiktemeting voortgezet die in 1985 begon met de innovatie van de microprocessortoestellen DELTASCOPE® MP en ISOSCOPE® MP.
Afb. 1: DUALSCOPE® FMP40 met meetsonde FD 10. Designbehuizing
Aan de buitenkant bekoren de FMP-uitvoeringen door het nieuwe ontwerp van de designbehuizing. In de meetmodus dekt een schuif in de behuizing de niet gebruikte toetsen af. Dankzij het grote LCD-scherm is het mogelijk de aanwijzingen voor het menu en de bediening in ongecodeerde taal weer te geven. Zie afb. 1. Wat uitstraling betreft, past de vormgeving van de behuizing bij het al in het begin van 2008 geïntroduceerde handtoestel DUALSCOPE® FMP 100 van topkwaliteit, dat werkt met Windows (TM)* CE (*ingevoerde TM van Microsoft) als besturingssysteem en een elegant touchscreen. Zoals al gebruikelijk was bij oudere generaties toestellen, verschillen de uitrustingskenmerken van de basistoestellen FMP10 en FMP20 van de toestellen met uitgebreide functionaliteiten FMP30 en FMP40. Deze zijn terug te vinden in tabel 1. De bedieningsfilosofie van de nieuwe FMP-toestelgeneratie is opzettelijk niet veranderd ten opzichte van de oudere MP-modellen. De toetsen van de bediening bevinden zich op dezelfde plaats op het meettoestel en de gebruiker kan dus meteen aan de slag.
Toesteluitvoeringen
Nieuwe hardwarevoordelen FMP
Basistoestellen: DELTASCOPE® FMP10 ISOSCOPE® FMP10 DUALSCOPE® FMP20
50 bedrijfsuren (4 x 1,5 V) USB-bus voor gegevens*
Opslagruimte voor toepassingen 1
met greepprofielen en uitklapbare steun (oranje). Schuif in de behuizing geopend (links) en gesloten (rechts). Staafdiagram op grafisch display.
Toepassingsgebieden DELTASCOPE®-toestellen meten non-ferrometaallagen (chroom, koper, zink enz.) en lak-, verf-, email- of kunststoflagen op staal en ijzer. ISOSCOPE®-toestellen worden gebruikt voor verf-, lak- of kunststoflagen op non-ferrometalen en niet-magnetisch roestvast staal zoals geanodiseerd aluminium. Ook bij non-ferrometaallagen (Cu, Sn, Zn enz). op isolatiemateriaal. DUALSCOPE®-toestellen verenigen de toepassingsmogelijkheden van DELTASCOPE®- en ISOSCOPE®-toestellen in een meettoestel (automatische basismetaalherkenning). De ideale combinatie: FMP-toestelfamilie en de nieuwe generatie F-sondes.
Analyse, statistiek
Meetstrategieën
Verbeterde gebruikersbegeleiding in de normaliseer-/kalibratiemodus. Menu met ongecodeerde tekst.
Registratie afzonderlijke meetwaarden Vrijloop
Weergave van de belangrijkste statistische kengetallen: aantal n; gemiddelde; standaardafw; V-coëff. Min; Max, spreidingsbr.
Uitgebreide functionaliteit: DELTASCOPE® FMP30 ISOSCOPE® FMP30 DUALSCOPE® FMP40
50 bedrijfsuren (4 x 1,5 V) USB-bus voor gegevens en printer*
Maximaal 100 (max. 20000 meetwaarden in 4000 blokken)*
Verbeterde gebruikersbegeleiding in de normaliseer-/kalibratiemodus. Menu met ongecodeerde tekst.
Registratie afzonderlijke meetwaarden / Vrijloop Gemiddelde van / i-afzonderlijke metingen opslaan / Matrixmodus
Weergave van de belangrijkste statistische kengetallen: aantal n; gemiddelde; standaardafw; V-coëff. Min; Max, spreidingsbr. Andere speciale kengetallen: Oppervlaktemeting* tolerantiecontrole Automatische meting*
grafische analyse op LCD-display (staafdiagram)* Tabel 1: belangrijke nieuwe of verbeterde* eigenschappen van de handtoestellen van de FMP-serie
FISCHERSCOPE®
10 / 0 9
Parallel aan de ontwikkeling van de draagbare handtoestellen voor de FMP-series werd ook het assortiment magneetinductieve en wervelstroomsondes en combinatiesondes (DUAL of DUPLEX) die gebruik maken van beide natuurkundige meetprincipes herzien. Voor de registratie van de meetgegevens staan voor verschillende meeteisen talrijke meetsondes als F-sondes ter beschikking. De polen van de sondes zijn op technologisch hoogwaardige wijze vervaardigd en beschikken over een lange levensduur. De F-sonde wordt op het meetobject gezet en levert het meetsignaal dat afhankelijk is van de laagdikte. De juiste keuze van de meetsonde en de kwaliteit van de sonde bepalen of meettechnisch een probleemoplossing mogelijk is. Hieronder wordt een betrouwbare laagdiktemeting door dit meetinstrument verstaan. Elke F-sonde van FISCHER bestaat uit een meetelement, EEPROMgeheugenchip, kabel en stekker. F-sondes beschikken over een nieuwe, robuuste 10-polige sondestekker. In de EEPROM-geheugenchip worden bij de F-sondes nu voor het eerst – een novum in de productie van sondes – de coëfficiënten van 2 kalibratiecurves (fabrieksmasterkalibratie en optionele gebruikersmasterkalibratie) opgeslagen. De fabrieksmasterkalibratie is onuitwisbaar opgeslagen. De grootste vooruitgang bij de nieuwe F-sondetechnologie is dat dankzij de verfijnde en diepgaande verbeteringen bij het vastleggen van de masterkalibratie in de fabriek (door laserondersteuning of speciale uiterst nauwkeurige masterstandaarden of innovatieve mathematische vereffeningsmethodes) de vastgelegde masterkalibratiecurve dichter bij de waarheid ligt, m.a.w. een hogere, tot nog toe nooit gehaalde juistheid bezit. In dit geval zal de vastgestelde systematische meetafwijking us ten opzichte van de bekende dikte van een kalibratiestandaard kleiner zijn. De meetafwijking us is een kwaliteitskenmerk voor hoe goed het door de meetsonde verkregen meetsignaal via de in de EEPROM-geheugenchip van de F-sondestekker opgeslagen masterkalibratiecurve in een equivalente laagdiktewaarde wordt omgerekend. Volgens DIN 1319 is de is en waarbij meetonzekerheid u gedefinieerd als de toevallige meetafwijking uz genoemd wordt.
Afb. 2: DELTASCOPE® FMP30 met meetsonde FGAB 1.3. Meetopdrachten Zn/ staal of lak/staal (vlakke voorwerpen) en Cr/staal (cilinders)
Het gevolg van deze definitie is de vaststelling dat een hogere juistheid van de kalibratiecurve, dus een kleinere systematische meetafwijking us, tot een kleinere meetonzekerheid u zal leiden. Concreet betekent dit dat bij de F-sonde in het onderste gedeelte van de masterkarakteristiek (laagdikte kleiner dan 5 µm) evenals in het bovenste gedeelte (laagdikte groter dan 1000 µm) een geringere systematische meetafwijking us optreedt. Deze uitspraak geldt voor de vergelijking tussen standaardsondes EGAB en nieuwe sondes FGAB. De oplossing van veel laagdiktemeetopdrachten met de magneetinductieve of wervelstroommethode is afhankelijk van de keuze van de geschikte meetsonde. Vaak kan de gebruiker de juistheid en herhalingsnauwkeurigheid rechtstreeks beïnvloeden door de juiste sonde te kiezen. Voor deze belangrijke keuze van de juiste meetsonde kunt u een beroep doen op het deskundige advies van de buitendienstmedewerkers en toepassingsdeskundigen van FISCHER. Dr. Winfried Staib
«uit de praktijk»
Automatische materiaalherkenning Gebruik van stofklasseanalyse bij goudonderzoek In periodes met sterke beursschommelingen wordt het aantrekkelijker om in edelmetalen te investeren, waardoor ook het onderzoek van de samenstelling en zuiverheid van goud weer belangrijker wordt.
FISCHERSCOPE® X-Ray XAN 120
10 / 0 9
Hiervoor worden vier verschillende methodes toegepast: • toetssteenmethode: Hierbij wordt het te controleren voorwerp over een toetssteen gewreven, de afgewreven deeltjes worden met zuren behandeld en de kleur die ontstaat wordt met referentiematerialen vergeleken. • cupellatie: Het monstermateriaal wordt ingepakt in lood en gesmolten. Door het smeltproces worden de deeltjes van de onedele metalen uit de legerinig geoxideerd. • atoomspectrometrische analyse (ICP-OES): Het monster wordt verdampt en verwarmd tot 6000 – 8000 °C. Het licht dat daarbij ontstaat wordt gemeten en op basis hiervan kunnen de concentraties in de legering bepaald worden.
FISCHERSCOPE®
Meetmethode
Tijdsduur
Min. haalbare meetonzekerheid
Toetssteenmethode Cupellatie ICP-OES RFA
Minuten Uren Uren Minuten
10 - 20 ‰ 0,3 - 1 ‰ 2-3‰ 0,5 - 2 ‰
Tab. 1: Overzicht van de onderzoeksmethodes voor edelmetalen
Nu biedt WinFTM® vanaf versie 6.20, uitgebreid in 6.21, een elegante mogelijkheid typische materialen voor sieraden in voorgedefinieerde stofklassen voor te sorteren. In het voorbeeld van afb. 2 wordt Pd-bevattend witgoud (Au, Ag, Cu en Pd) aan de hand van zijn spectrum geïdentificeerd. De identificatie-index, het criterium dat aangeeft hoe goed een spectrum bij een stofklasse past, is Afb. 2: Stofklassenvenster na een analyse. Het gemeten monster werd eenduidig geïdentificeerd als 14-karaats nikkelvrij witgoud met palladium, maar zonder rhodiumlaag (ident. index gelijk aan nul). Alle overige stofklassen hebben een ident. index groter dan 5 en kunnen daardoor uitgesloten worden. Tab. 2 geeft de redenen voor de indeling weer.
• röntgenfluorescentieanalyse: Het te onderzoeken voorwerp wordt met röntgenstralen bestraald waarna het fluorescerend wordt. De fluorescentiestraling wordt gemeten en op basis hiervan worden de concentraties in de legering en/of de dikte van een eventuele laag bepaald.
Naam van de stofklasse (SK) 14 kt witgoud met Pd 14 kt witgoud met Pd, gerodineerd 14 kt goud (geel, groen of rose) 14 kt witgoud met Ni en Pd Monster bevat geen Ni
Reden indeling Correcte SK Monster is niet gerodineerd Geen Pd in SK gedefinieerd
14 kt witgoud met Ni en Pd, gerodineerd Monster bevat geen Ni, monster niet gerodineerd
No Ni contained in sample, sample not rhodium-plated.
18 kt goud met Cd
Geen Cd in monster, geen Pd in SK, goudgehalte in SK te hoog
Tab. 2: Redenen voor de volgorde van de eerste 6 stofklassen uit afb. 2
Omdat bij cupellatie en ICP-OES het te onderzoeken voorwerp ten minste gedeeltelijke stuk gemaakt moet worden, kunnen deze methodes bij sieraden of munten niet toegepast worden. In deze gevallen en wanneer er weinig tijd is, is de röntgenfluorescentieanalyse (RFA) als niet-destructieve meetmethode met een zeer grote nauwkeurigheid de beste keuze. Een probleem bij het gebruik van RFA is dat bij het te meten voorwerp de correcte meetopdracht gekozen moet worden, vooral wanneer niet zonder kalibratiestandaard maar gekalibreerd gemeten moet worden. Zo zal een met gerodineerd 18-karaats witgoud gekalibreerde meetopdracht bij de meting van gerodineerd sterlingzilver geen optimale resultaten opleveren. Vooral bij monsters met onbekende coatings is toekenning van een correcte meetopdracht doorgaans niet mogelijk.
alleen gelijk aan nul wanneer het monster voldoet aan de voorwaarden die in het kladblok weergegeven worden. Onderaan is de meetopdracht te zien die bij deze stofklasse hoort. De scheidingsscherpte van de stofklassen is hier belangrijk; de stofklasse “Rh/14ct white gold – NiPd” onderscheidt zich bijvoorbeeld alleen van de gevonden stofklasse door een 0,1µm dikke rhodiumlaag en 2% nikkel in de legering. Ze wordt door de identificatie-index echter duidelijk verworpen. Met behulp van de stofklassen kan de analyse van edelmetalen dus duidelijk vereenvoudigd worden en kunnen fouten door een verkeerde keuze van de meetopdracht voorkomen worden. Dr. Jens Kessler
Afb. 1: Sieraden en munten van edelmetaal. Om het materiaal te identificeren is een niet-destructieve meetmethode nodig. De blauwe steen in de gouden ring werd met röntgenfluorescentie in een vacuüm als kunstmatige saffier geïdentificeerd.
FISCHERSCOPE®
10 / 0 9
«uit de praktijk»
De lagen op elektrische contacten op eenvoudige wijze meten met de röntgenfluorescentietechniek
Afb. 2: Steekcontacten voor verschillende toepassingen
Door het brede toepassingsveld bestaan in de elektrische verbindingstechniek talrijke technologieën om een contact (afb. 1) te vervaardigen. Per slot van rekening moeten door deze technologieën belangrijke parameters zoals de elektrische overgangsweer-
Basimateriaal Cu Coatingsysteem Sn/Cu Sn SnPb/Cu SnPb Sn/Ni/Cu Sn/Ni SnPb/Ni/Cu SnPb/Ni Ag/Cu Ag Au/Cu Au Au/Ni/Cu Au/Ni Au/PdNi/Cu Au/PdNi …/Cu …
CuSn
CuZn
stand en de mechanische belastbaarheid voor de betreffende toepassing geoptimaliseerd worden. Om dit doel te bereiken, worden als contactmaterialen doorgaans basismetalen met een of meerdere metaallagen gebruikt. De dikte van deze lagen is een belang-
CuFe
FeNi
FeCrNi
Sn/CuSn Sn/CuZn Sn/CuFe Sn/FeNi Sn/FeCrNi SnPb/CuSn SnPb/CuZn SnPb/CuFe SnPb/FeNi SnPb/FeCrNi Sn/Ni/CuSn Sn/Ni/CuZn Sn/Ni/CuFe Sn/Ni/FeNi Sn/Ni/FeCrNi SnPb/Ni/CuSn SnPb/Ni/CuZn SnPb/Ni/CuFe SnPb/Ni/FeNi SnPb/Ni/FeCrNi Ag/CuSn Ag/CuZn Ag/CuFe Ag/FeNi Ag/FeCrNi Au/CuSn Au/CuZn Au/CuFe Au/FeNi Au/FeCrNi Au/Ni/CuSn Au/Ni/CuZn Au/Ni/CuFe Au/Ni/FeNi Au/Ni/FeCrNi Au/PdNi/CuSn Au/PdNi/CuZn Au/PdNi/CuFe Au/PdNi/FeNi Au/PdNi/FeCrNi …/CuSn …/CuZn …/CuFe …/FeNi …/FeCrNi
… Sn/… SnPb/… Sn/Ni/… SnPb/Ni/… Ag/… Au/… Au/Ni/… Au/PdNi/... …/…
De combinatie van verschillende coatingsystemen en basismaterialen zorgt voor een veelvoud aan meetopgaven, die door het meetsysteem moeten worden geklassificeerd.
WinFTM® Version 6: reductie van het aantal meetopgaven tot enkele groepen. SnPb/Ag/Ni/ CuZnSnFe IOBC
SnPb/Ag/Ni/ FeCrNi
Au/Ni/ CuZnSnFe IOBC
Au/Ni/ FeCrNi
Au/PdNi/Ni/ CuZnSnFe IOBC
Au/PdNi/Ni FeCrNi
Tab. 1: Combinaties van vaak in de contacttechniek gebruikte basismetalen en laagsystemen kunnen leiden tot te veel meetopdrachten. De software WinFTM® versie 6 helpt het aantal meetopdrachten te verminderen. De in de tabel vermelde laagsystemen vormen slechts een selectie van de in de praktijk voorkomende systemen.
10 / 0 9
FISCHERSCOPE®
Au/Ni/Base A) Au (0.054µm) Ni (1.21µm) B) Au (0.99µm) Ni (1.21µm)
Base = CuSn6 X/µm S/µm 0.041 0.005 1.15 0.05 0.92 0.01 1.06 0.05
GW = CuZn36 X/µm S/µm 0.043 0.004 1.15 0.02 0.90 0.01 1.12 0.04
Tab. 3: Vergelijking tussen verschillende Sn/Ni-lagen op de basismetalen CuSn6 en CuZn36. Gemeten werd zonder kalibratiestandaard met het toestel XDLM®-C4, 10 s meettijd en een collimator van 0,3 x 0,05 mm.
rijke parameter in de karakterisering van de contacten. Het meten van deze lagen is daarom erg belangrijk voor de proces- en kwaliteitscontrole tijdens de productie van elektrische contacten. Tabel 1 toont enkele voorbeelden van vaak gebruikte basismetalen en lagen in de verbindingstechniek. De mogelijke combinaties resulteren in een groot aantal coatingsystemen, ook met talrijke meervoudige lagen die gemeten moeten worden. Om de laagdikten correct te kunnen bepalen met behulp van röntgenfluorescentieanalyse is nauwkeurige kennis van de laagopbouw en het basismetaal nodig. Dit leidt over het algemeen tot een groot aantal meetopdrachten. Het beheer en de eventueel noodzakelijke kalibratie van deze meetopdrachten vraagt een grote inspanning van de gebruiker en leidt snel tot onoverzichtelijke en hierdoor foutgevoelige structuren. Met de analysesoftware WinFTM® versie 6 kan het aantal noodzakelijke meetopdrachten nu aanzienlijk beperkt worden. Vooral de IOBC-methode (Independent of Base Composition) zorgt voor vereenvoudiging: bij deze methode kan de laagdikte correct gemeten worden onafhankelijk van de samenstelling van het basismetaal. Dit vereenvoudigt niet alleen de meting maar verhoogt ook de juistheid van de meting: met een gewijzigd basismetaal wordt door de software automatisch correct rekening gehouden. De mogelijkheden van WinFTM® v. 6 kunnen het best aan de hand van een aantal concrete voorbeelden verduidelijkt worden. Eerst moet het systeem Au/Ni/Base bekeken worden. Als basismetalen worden verschillende Cu-legeringen en deels ook Fe-legeringen gebruikt. Bij een traditionele analyse moest het basismetaal van
elk te meten Au/Ni-contact aan de software meegedeeld (gemeten) worden. Wanneer een meetopdracht met de IOBC-methode uitgevoerd wordt, kunnen alle contacten in een serie gemeten worden. De in tabel 2 weergegeven vergelijking van een laagsysteem (folies met een bekende dikte) op CuSn6 en CuZn36 laat zien dat het basismetaal praktisch geen invloed meer heeft op de gemeten laagdikte. Bovendien zijn de hier zonder kalibratiestandaard behaalde resultaten al heel tevredenstellend als het gaat om de correctheid en herhalingsnauwkeurigheid van de Au- en Ni-lagen. Sn/Ni/Base
Base = CuSn6 X / µm
S / µm
GW = CuZn36 X / µm
S / µm
A) Sn (0.47µm)
0.44
0.03
0.45
0.02
-0.02
0.01
0.00
0.02
0.48
0.04
0.43
0.02
Ni (-)
B) Sn (0.47µm)
Ni (3.12µm)
C) Sn (3.04µm)
Ni (-)
2.92
0.04
2.85
0.03
2.88
0.043
2.87
0.05
-0.10
0.035
-0.07
0.04
D) Sn (3.04µm)
2.91
0.04
2.79
0.02
2.65
0.06
2.71
0.06
Ni (3.12µm)
Tab. 2: Meetresultaten zonder kalibratiestandaard van het laagsysteem Au/Ni/ CuSn6 en Au/Ni/CuZn36 gemeten met het toestel XDLM®-C4, 10 s meettijd en een collimator van 0,3 x 0,05 mm.
Een restrictie voor de IOBC-methode moet gemaakt worden voor lagen die elementen bevatten die ook in het basismetaal aanwezig zijn, zoals Cu/CuZn. Hier moet met een vast gedefinieerd basismetaal gewerkt worden. Een belangrijke uitzondering op deze regel vormen Sn-lagen. Omdat het element Sn twee ver uit elkaar liggende meetbare componenten in het röntgenfluorescentiespectrum heeft (Sn-K- en Sn-L-lijnen) en bij de laag zowel de Sn-K- als de Sn-L-lijnen met hun hoge energie bijdragen aan het spectrum, maar bij het basismetaal alleen de Sn-K-lijnen, kunnen Sn-lagen ook op een Sn-bevattend basismetaal met de IOBC-methode gemeten worden. In tabel 3 worden verschillende Sn-lagen op CuSn6 en CuZn36 met elkaar vergeleken. Ook hier is de invloed van het basismetaal op de gemeten Sn-laagdikte verwaarloosbaar klein. Conclusies Het groot aantal verschillende meetopdrachten in de contacttechniek, dat het gevolg is van de talloze toegepaste laagsystemen en basismetalen, kan met de software WinFTM® v.6 aanzienlijk verlaagd worden. Dit maakt het geheel aanzienlijk overzichtelijker voor de gebruiker en vermindert de kans op fouten. Dr. Bernhard Nensel
FISCHERSCOPE® XDAL 237: Dit nieuwe X-Ray instrument uitermate geschikt voor connectoren en steekcontacten.
FISCHERSCOPE®
10 / 0 9
«nader belicht»
Rekening houden met invloeden – fouten voorkomen Moderne laagdiktemeters die het magneetinductieve meetprincipe (DIN EN ISO 2178) of het amplitudegevoelige wervelstroommeetprincipe (DIN EN ISO 2360) gebruiken, moeten eenvoudig en snel door iedereen bediend kunnen worden. Dit betekent: meetsonde erop zetten – waarde aflezen – klaar! Maar zo eenvoudig maakt de natuur het niet voor de gebruiker van het toestel. De twee genoemde technieken zijn namelijk vergelijkende meettechnieken. Dat betekent dat het door het gemeten deel veroorzaakte meetsignaal via de karakteristiek in het meettoestel met de kalibratiestandaard vergeleken wordt. En hierdoor kunnen systematische meetfouten ontstaan, indien de gebruiker geen rekening houdt met fundamentele natuurkundige invloeden. De invloeden die in de praktijk het vaakst optreden worden door de vorm en grootte (geometrie) van het te meten voorwerp veroorzaakt, zoals de kromming van het meetoppervlak (afbeelding 1). Hierdoor is het aandeel van het meetveld van de sonde dat door de lucht gaat voordat het meetveld in het voorwerp dringt bij een buitendiameter (bolle kromming) langer dan op een vlak voorwerp en bij een vlak voorwerp langer dan bij een binnendiameter (holle kromming). Hoe werkt dit? Als een meettoestel bv. op een vlak voorwerp wordt gekalibreerd, worden op de buitendiameter systematisch te grote en op de binnendiameter systematisch te kleine meetwaarden gemeten. De gebruiker kan deze meetfouten voorkomen door het meettoestel op de kromming te kalibreren waarop hij later de laagdikte wil meten (afbeelding 1).
Afb. 1: Beïnvloedingsfactor kromming, bolle en holle kromming van het te meten
Wordt nu op dit meetobject gekalibreerd en daarna op een deel met een kleinere verzadigingsdikte gemeten, dan valt op de zijde van het monster dat van de sonde afgewend is een gedeelte van het meetveld buiten het voorwerp en wordt systematisch een te
Afb. 3: Beïnvloedingsfactor ruwheid van het basismetaal
Afb. 4: Beïnvloedingsfactor grootte meetoppervlak en randafstand
grote meetwaarde gemeten. Wordt echter op dit dunne deel gekalibreerd en daarna op een dikker voorwerp gemeten, dan worden systematisch te kleine meetwaarden gemeten. Ook hier kan de gebruiker deze meetfouten voorkomen door te kalibreren op de basismetaaldikte waarop later de laagdikte gemeten moet worden. Andere geometrische invloeden zijn: de ruwheid van het basismetaal (afbeelding 3), de grootte van het meetoppervlak en de afstand tussen de sondes die de laagdikte meten en de randen (afbeelding 4).
voorwerp
Het effect van de hier beschreven invloeden kan beperkt worden door een geschikte Fischer-meetsonde te kiezen. Om deze invloeden te neutraliseren, moet men een magneetinductieve of wervelstroommeter volgens de volgende „gouden regels“ kalibreren:
Een andere invloed die bepaald wordt door de geometrie van de delen is de dikte van het basismetaal, bv. de plaatdikte (afbeelding 2). Als de delen de zogenaamde verzadigingsdikte hebben die afhankelijk is van de gebruikte meetsonde en de magnetiseerbaarheid of de elektrische geleidbaarheid van het basismetaal, dan verloopt het meetveld van de sonde volledig in het te meten object.
Afb. 2: Beïnvloedingsfactor
Er wordt altijd op het ongecoate deel van het meetoppervlak gekalibreerd waarop op het gecoate deel de laagdikte gemeten moet worden. In bepaalde gevallen mag van deze regel worden afgeweken, maar deze uitzonderingen moeten goed overwogen en door testmetingen gecontroleerd worden. Een voorbeeld van een dergelijke uitzondering zijn de gepatenteerde Fischer-wervelstroomsondes ETD3.3 en FTD3.3, die een krommingscompensatie hebben.
dikte basismetaal
Als deze sondes op een vlak, niet-magnetisch voorwerp worden gekalibreerd, kan zonder invloed van de kromming tot een minimale buitendiameter van 4 mm zo goed als foutvrij gemeten worden. Doctor in de fysica Ulrich Sauermann
10 / 0 9
FISCHERSCOPE®
«actueel»
Nieuw toepassingslaboratorium bij Helmut Fischer AG Typische dienstverlening van het laboratorium: • oplossen van ingewikkelde meetopdrachten • vaktechnische ondersteuning bij complexe projecten • klanten- en medewerkeropleidingen • ondersteuning van de klantenadviseurs bij complexe meetopdrachten • verkennen van nieuwe toepassingsgebieden Ook u kunt gebruik maken van de toepassingslaboratoria van Helmut Fischer AG! Ondanks de economische crisis investeert Helmut Fischer AG in de uitbreiding van de dienstverlening aan klanten en belangstellenden, zoals in nieuwe toepassingslaboratoria op het hoofdkantoor in Hünenberg voor Europa en in Shanghai voor Azië.
Dr. Daniel Sutter, Fischer, Zwitserland
Om onze deskundigheid in situ nog beter over te kunnen brengen op onze klanten en belangstellenden en zo snel te kunnen reageren op behoeften in de markt heeft Helmut Fischer AG in 2008 twee toepassingslaboratoria geopend, een in Hünenberg (Zwitserland) en een in Shanghai (China).
Aangeboden worden hier tests van toepassingen op het gebied van laagdiktemeting, materiaalanalyse en materiaalcontrole - ook worden uitgebreide opleidingscursussen georganiseerd voor klanten en interne medewerkers over de werking van de traditionele hand- en laboratoriumtoestellen en röntgenfluorescentie-instrumenten. • testen van applicaties • ontwikkeling • opleiding
Op deskundige wijze geleid door onze materiaalwetenschapper dr. Daniel Sutter en uitgerust met uiterst moderne Fischer instrumenten en apparatuur voor laagdiktemeting, materiaalanalyse en materiaalcontrole zijn wij in staat om aan vrijwel alle verzoeken te voldoen en vrijwel alle meetproblemen op te lossen. Deskundigheid van Fischer veiligstellen Met het toepassingslaboratorium stelt Fischer haar grote deskundigheid veilig als het gaat om het oplossen van ingewikkelde meetopdrachten en aanvragen die continu vanuit de hele wereld gedaan worden. Door deze aanvragen te concentreren, groeit onze ervaring in vele branches, industrieën en dankzij talrijke verschillende toepassingen continu. Jie Yang, Fischer, Shanghai
Vaktechnische deskundigheidscentra in de Fischer-groep Deze centra zijn de vaktechnische ruggengraat voor de klantenadviseurs van onze dochterondernemingen overal ter wereld. De centra garanderen dat de klantenadviseurs de klant/belangstellende ter plaatse de beste oplossing voor zijn meetprobleem kunnen geven dankzij een deskundig advies. Interface tussen klant en Fischer-ontwikkeling De toepassingslaboratoria vormen een interface voor de behoeften van de klant en de nieuwe eisen vanuit de markt. Zij vloeien via onze laboratoria terug naar onderzoek en ontwikkeling in Duitsland. Zo kunnen onze instrumenten en oplossingen klantgericht verder ontwikkeld worden.
Helmut Fischer Meettechniek B.V. Tarasconweg 10 | NL-5627 GB Eindhoven Postbus 1828 | NL-5602 CA Eindhoven Tel: (+31) 40 248 22 55 | Fax: (+31) 40 242 88 85
[email protected]
FISCHERSCOPE®
10 / 0 9
