Sicherheitsprüfung bei Verbundsicherheitsgläsern

Kein Problem: Schichtdicke berührungslos im Innern transparenter Materialien bestimmen

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Sensoren, die auf einem optischen Messprinzip beruhen, haben den Vorteil, dass sie keinen negativen Einflüssen durch elektromagnetische Störfelder und keinem Verschleiß unterliegen. Außerdem erlauben optische Messverfahren eine sehr hohe Auflösung, Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Ein Vertreter ist das Messsystem Opto-NCDT 2401. Dieses basiert beispielsweise auf einem optischen Messprinzip, das die so genannte chromatische Aberration des Lichtes gezielt ausnutzt.

Bewährt hat sich dieses System zum Beispiel in der Produktion von Scheiben für Kfz. Hier werden seit vielen Jahren Sicherheitsgläser eingesetzt. Speziell für die Windschutzscheibe darf nur Verbund-Sicherheitsglas verwendet werden. Dieses Glas besteht aus zwei oder mehr Scheiben, zwischen denen eine klebende Kunststofffolie verhindert, dass bei einem Unfall Glassplitter umherfliegen. Dieser Kunststoff besteht entweder aus Polyvinylbutyral oder Gießharz, stark klebende Materialien, welche die Scheiben fest miteinander verbinden. Der Kunststoff wird in der Produktion als Folie zwischen die Scheiben gespannt. In einem Autoklaven verschmilzt die Folie unter hoher Temperatur und Druck mit den zwei Scheiben. Dabei kann es vorkommen, dass die Dicke der Kunststoffschicht nicht über die ganze Scheibe konstant ist. Bei Bruch der Scheibe würde diese Stelle die gesetzlichen Anforderungen nicht erfüllen. Es könnten Splitter umherfliegen und Personen verletzt werden. Deshalb muss die Dicke der Kunststoffschicht stichprobenartig kontrolliert werden. Lasertriangulations-Sensoren können bei Gläsern nur bedingt eingesetzt werden. Der Laserstrahl würde die Scheibe ungehindert durchdringen und kann damit keine Schichtdicke im Innern von transparenten Materialien bestimmen.

Deshalb werden für diese spezielle Applikation konfokale Sensoren mit 10 mm Messbereich verwendet. Der Sensor erreicht dabei eine Auflösung von 0,4 µm. Um den Grundabstand des Sensors konstant zu halten, wurde eine kleine Konstruktion um den Sensor entwickelt, so dass dieser nur noch auf die Scheibe aufgesetzt werden muss, bevor die Messung starten kann. Die Messergebnisse werden dabei über einen Lichtwellenleiter zu dem 10 m entfernten Controller übertragen. Dieser Abstand ermöglicht ein sicheres und freies Arbeiten. Der Sensor erfasst die Distanz der einzelnen Schichtübergänge in der Scheibe, wie bspw. von Glas auf Kunststoff. Es werden vier Punkte je Messung festgestellt, wobei die Differenz der beiden inneren Punkte die Dicke der Kunststofffolie bedeutet. Nur wenn die Folie eine konstante Dicke aufweist, ist die Produktion in Ordnung und die Scheiben können ausgeliefert werden.
Micro-Epsilon Messtechnik www.micro-epsilon.com
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