SKZ
Nur so viele Barrieren wie nötig aufbauen

26.08.2021 Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg hat ein Messsystem entwickelt, das mit Hilfe von ungefährlichen elektromagnetischen Strahlen die Dicke der Sperrschicht bestimmen kann – mikrometergenau und zerstörungsfrei.

Ergebnis einer Schichtdickenmessung: Das Produkt besteht aus zwei Hauptschichten (gelb-schwarz) und einer innenliegenden Sperrschicht (gelb) mit Haftvermittler (blau). Die Sperrschichtdicke ist farblich kodiert dargestellt. Gelb bedeutet, die Dicke liegt innerhalb, und rot bedeutet, die Dicke liegt außerhalb der Toleranz.
© Foto: SKZ
Ergebnis einer Schichtdickenmessung: Das Produkt besteht aus zwei Hauptschichten (gelb-schwarz) und einer innenliegenden Sperrschicht (gelb) mit Haftvermittler (blau). Die Sperrschichtdicke ist farblich kodiert dargestellt. Gelb bedeutet, die Dicke liegt innerhalb, und rot bedeutet, die Dicke liegt außerhalb der Toleranz.

Nicht nur Kartoffelchips sollen knusprig bleiben. Damit die Frische im Produkt erhalten bleibt, werden in Lebensmittelverpackungen Barriereschichten eingesetzt, die verschiedenste Funktionalitäten erfüllen. Neben dem Einsatz in der Lebensmittelindustrie werden Sperrschichten aber auch bei Behältern zur Lagerung von gefährlichen Stoffen oder zur Vermeidung von Medieneindringung genutzt. Diese Sperrschichten sind in der Regel nur wenige Mikrometer dick und werden im Rahmen der Qualitätssicherung bis dato rein zerstörend durch Dünnschnitte und Mikroskopie geprüft. Die Zerstörung des Produktes im Prüfprozess erlaubt damit weder eine 100-prozentige Prüfung des gesamten Produkts noch eine Weiterverwendung nach der Prüfung.

Elektromagnetische Strahlen

Das Kunststoff-Zentrum SKZ hat erstmal ein Messsystem entwickelt, das genau diese Nachteile umgeht. Es basiert auf dem Einsatz von ungefährlichen elektromagnetischen Strahlen – ähnlich wie Licht. Es ermöglicht, die Dicke jeder einzelnen Produktschicht und insbesondere der Sperrschicht zerstörungsfrei und berührungslos mit Genauigkeiten im Mikrometermaßstab zu messen.

Selbst wenn die Schichtdicken sehr klein, das heißt unter 10 µm sind, helfen intelligente Methoden der Signalverarbeitung weiter und garantieren eine hohe Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Fällt die gewünschte Sperrschichtdicke unter den vom Anwender festgelegten Toleranzbereich wird dies, wie in der Abbildung zu sehen, vom System erkannt und angezeigt. Damit werden teure Produktreklamationen verhindert. Nebenbei erhält der Hersteller wertvolle Informationen, die für die Optimierung von Prozess und Produkt sehr hilfreich sind.

Kostenlose Vorabuntersuchungen

Um den Nutzen und die vielseitige Anwendbarkeit der System-Technik zu demonstrieren, bietet das SKZ je nach Umfang kostenlose Vorabuntersuchungen an. Falls sich bestätigt, dass das System für die individuelle Prüfaufgabe geeignet ist, kann gemeinsam mit dem Kunden eine Integration in laufende Herstellungsprozesse oder eine Laborumgebung erfolgen.

Das SKZ ist Mitglied der Zuse-Gemeinschaft. Diese ist ein Verbund unabhängiger, industrienaher Forschungseinrichtungen, die das Ziel verfolgen, die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie, insbesondere des Mittelstandes, durch Innovation und Vernetzung zu verbessern.

www.skz.de
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