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LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
KARL DEUTSCH
Inhalt Content
 Einführung LEPTOSKOP
Introduction LEPTOSKOP
Prüf- und Messgerätebau
GmbH + Co KG Wuppertal
seit 1949!
Instruments, sensors &
systems for NDT, since
1949!
 Prinzip Schichtdicken-Messung
Principle coating thickness measurement
 Typische Werkstoff-Kombinationen
 Typical material combinations
 LEPTOSKOP Sensoren & Zubehör
 LEPTOSKOP sensors & accessories
 Fe-Anwendungen (magnetisch)
 Fe-Applications (magnetic)
 NFe-Anwendungen (leitend)
 NFe-Applications (conductive)
 Fehler-Möglichkeiten, häufige Fragen
 Typical errors, common questions
 Leider nichts fürs LEPTOSKOP...
 The LEPTOSKOP could not help...
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LEPTOSKOP: Eine lange KARL DEUTSCH - Tradition A long KARL DEUTSCH tradition
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Damals – heute – in Zukunft
Past – Present – Future
1952
2011
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Geräte und Anwendungen Instruments and applications
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LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
Häufige Werkstoffe
Common materials
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Häufige magnetische Substrate und Schichtwerkstoffe
Schichtwerkstoff
Nichtferritische Metalle und Legierungen, z.B. Zink, Blei, Aluminium, Messing, Bronze,
Kadmium, Kupfer, Zinn, Verbundwerkstoffe: z.B. Holz, Papier, Kunststoff, Hartchrom,
Lack, Farbe, Gummi, Firnis, Emaille, Feuer- und galvanische Verzinkungen, Glas, Zement,
Glasfaser, Porzellan, Unterbodenschutz (Bitumen, Kautschuk), Nickel? (wenn
Phosphorgehalt > 10%, dann nicht magnetisch), im Zweifel Nickel ablösen und Magnettest
Ferromagnetische Grundwerkstoffe (Substrate) wie zum Beispiel:
Baustähle St37/St70, Feinkornstähle St52, unlegierte Stähle z.B. C15/C45/C60,
Nickel, Kobalt, Grauguss: z.B. GG15/GG35, Stahlguss: z.B. GS38/GS15,
FeNi- oder FeSi3-Legierungen: z.B. Trafobleche/Übertrager, Reineisen,
Nichtrostende ferritische Stähle (>12% Cr, wenig C z.B. X20 Cr13),
im Zweifel: Magnettest!
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Common magnetic substrates and coating materials
Coating Material
Non-ferritic metal and alloy, e.g. zinc, lead, aluminium, brass, bronze, cadmium, copper,
tin, composites e.g. wood, paper, plastics, hard-chrome, lacquer, paint, rubber, varnish,
enamel, hot zinc dipped, zinc-plated, glass, cement, glass fibre, porcellain, undercoating
(bitumen, caoutchouc), nickel? (it is non-magnetic if phosphor concentration > 10%), if in
doubt, remove nickel and execute magnetic test!
Ferromagnetic Substrates as e.g.:
Structural steel St37/St70, fine-grain steel St52, unalloyed steel e.g. C15/C45/C60,
nickel, cobalt, grey cast iron e.g. GG15/GG35, cast steel e.g. GS38/GS15, FeNi
or FeSi3 alloys e.g. for transformer sheet, pure irons, rustproof ferritic steels
(Cr >12%, not much C e.g. X20 Cr13), if in doubt: execute magnetic test!
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Häufige nichtferromagnetische Substrate Common non-ferromagnetic substrates
Schichtwerkstoff
Nicht elektrisch leitfähige Schichten, wie z.B. Lack, Aluminiumoxid
(Eloxal), Kunststoffe, Gummierungen, Epoxidharze
Coating Material
Electrically non-conductive coatings, as e.g. lacquer, aluminium oxide
(Eloxal), plastics, rubber, epoxide resin
Elektrisch leitfähige Grundwerkstoffe (Substrate) wie z.B.
Kupfer, Aluminium, Messing, Bronze, Titan, Zink, Magnesium,
unter Umständen austenitische Stähle
Electrically conductive substrates
Copper, aluminium, brass, bronze, titanium, zinc, magnesium,
possibly: austenitic steels
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Phosphatierungen auf Stahl Phosphating on steel
Phosphatiertes Stahlrohr
Phosphated steel tube
Phosphatieren / Bondern
 dunkelgrau bis schwarz
 geringer Korrosionsschutz
 Guter Haftuntergrund für Lack
 Gute Gleiteigenschaften bei Kaltverformung
Phosphating / bonding
 dark grey to black
 little corrosion protection
 good primer for lacquering
 good sliding property when deforming cold
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Phosphatierter Lagerring Phosphated ball race
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Pulver-Beschichtung Powder coating
Pulverbeschichteter Ankerkörper
Powder-coated armature body
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Pulverbeschichteter Sitzträger Powder-coated seat support
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Galvanisieren Galvanising
Verzinnte Stahlbuchse
 Verkupfern
 Vernickeln
 Vergolden
 Vermessingen
 Verzinken
 Verzinnen
Galvanised steel
sleeve
 copper-coating
 nickel-coating
 gold-coating
 brass-coating
 zinc-coating
 tin-coating
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KTL - Kathodische Tauchlackierung Cathodic dipping
uni top coat
hydro filler
Cathodic dipping
phosphated
car body sheet
Fig.: Basic paint design of a lorry body
Vorteile:
Pros:
 hoher Korrosionsschutz
 schwermetallfrei
 gleichmäßige Schichtdicke
 hohe Abriebfestigkeit
 chemikalienbeständig
 umweltfreundlich
 high corrosion protection
 free from heavy metal
 consistent thickness
 high scuff resistance
 resistant against chemicals
 environment-friendly
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Lackierung Coat of lacquer
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Verzinkung Zinc coating
Verzinkte Flügelschraube
Galvanised wing screw
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Gummierung Rubber coating
Braunkohleförderband
Bis 30 mm Schichtdicke bei gummiummantelten
Stahlseilen
Brown coal conveyor belt
Up to 30 mm coating
thickness with rubber coated
steel cables
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Aluminiumummantelter Stahldraht Aluminium coated steel wire
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Chromatieren Chromating
Miniaturkugellagerring
Verchromt
Mini ball race
chromium-plated
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Eloxiert Anodised
D typisch  5 ... 25 µm
D typical  5 ... 25 µm
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LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
Prinzip SDM
Principle CTM
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Magnetinduktive Methode (DIN EN ISO 2178) Magn.-inductive method (DIN EN ISO 2178)
Weicheisenkern
Soft iron core
Messsonde
Probe
Niederfrequentes
magnetisches
Wechselfeld
Low frequency
magnetic alternating field
Erregerstrom
Exciting current
I~
Messsignal
Measurement signal
U = f (D)
D
Ferromagnetisches Substrat
Ferromagnetic substrate
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Wirbelstrommethode (DIN EN ISO 2360) Eddy current method (DIN EN ISO 2360)
Ferritkern Ferrite core
Messsonde
Probe
Hochfrequentes
magnetisches
Wechselfeld
High frequency
magnetic
alternating field
Erregerstrom
Exciting current
I~
Messsignal
Measurement signal
U = f (D)
Wirbelströme
Eddy current
Schichtdicke / coating thickness = D
Nichteisenmetall-Substrat / non-magnetic substrate
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Messen OHNE Kalibrieren ? Measurement WITHOUT calibration ?
Measurement
WITHOUT
calibration only in
favourable
exceptional cases
Messen
OHNE Kalibrieren
nur in günstigen
Ausnahmefällen
High accuracy only
WITH calibration
Hohe Genauigkeit
nur MIT Kalibrieren
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LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
Geräte, Sensoren
und Zubehör
Instruments, probes
and accessories
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Messbereich POCKET-Sonden Test range for POCKET probes
L2018
L2021
D  1200 µm
D  3000 µm
NFe
Fe
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L2026
NFe: D  1200 µm
Fe: D  3000 µm
Fe & NFe
Wichtige Merkmale Important Features
 Komfortable Einhandbedienung einschalten und messen
 Große Ziffern ermöglichen leichtes
Ablesen des Messwerts
 Mit nur einem Tastenklick wird der Inhalt
des großen Leuchtdisplays gedreht
 Drucker- und PC-Schnittstelle
 Statistik und Datenspeicher
 10 Datenspeicher / max. je 900 Messwerte
 Convenient single hand operation switch on and measure
 Large digits facilitate reading of the display
 Rotate the contents of the large illuminated
display simply by keystroke
Printer and PC interface
Statistics and Data Memory
10 data memories /max. up to 900 readings
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Weitere wichtige Merkmale More important features
Klare, verständliche
Bedienhinweise über das
Display, wie bei einem Handy.
Freie Sprachauswahl:
Deutsch, Englisch,
Französisch, Spanisch,
Italienisch, Portugiesisch,
Schwedisch, Tschechisch,
Polnisch
Clear understandable userguidance, comparable to a
cellular phone.
Free language selection:
German, English, French,
Spanish, Italian, Portuguese,
Swedish, Czech, Polish
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Weitere wichtige Merkmale More important features
Lieferumfang: Gerät mit Batterie,
Kalibrierfolien, Kontrollkörper,
Bedienungsanleitung,
Qualitätsprüfzertifikat,
Transportkoffer
94 mm
Scope of delivery: Gauge with
battery, calibration foils, reference
block, operating manual, quality
certificate, equipment case
48 mm
Großes Display im kleinen Gehäuse
Large display in a small housing
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17 mm
Anwenderfreundliche Funktionalität User-friendly functionality
Matt chromatierte
Gehäuse
Matt chromium-plated
housing
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Anwenderfreundliche Funktionalität User-friendly functionality
Intuitiv + strukturiert + hierarchisch
Intuitive + structured + hierarchical
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Fe-Einpol-Sonden Fe single-pole probes
D = 0 ... 5000 µm
Fe
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Sonden für dicke Schichten Probes for thick coatings
D = 0.5 ... 12.5 mm
D = 0.5 ... 20 mm
Fe
Fe
Zweipol-Sonde double-pole probe
Einpol-Sonde single-pole probe
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Fe-Mikro-Sonden Fe micro-probes
Auch in
Sonderausführung
bis D = 1000 µm
As well available in
special executions
up to D = 1000 µm
D = 0 ... 500 µm
Fe
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NFe-Einpol-Sonden NFe single-pole probes
0°
0°
D = 0 ... 3.75 mm
D = 0 ... 1000 µm
NFe
NFe
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NFe-Mikro-Sonden NFe micro-probes
D = 0 ... 500 µm
NFe
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PC-Sonde und Positioniereinrichtung PC-probe and positioning device
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Spezialdichtungsring Special washer
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PC-Leptoskop 2050
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PC-Leptoskop 2050
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LEPTO-Pen auf Autolack LEPTO-Pen on car lacquer
LEPTO-Pen:
Schichtdickenmessung ganz
einfach nach dem
Haftkraftprinzip
EN ISO 2178
Messbereich: 10 … 500 µm
oder 20 … 750 µm
LEPTO-Pen:
Coating thickness
measurement simple
and easy according to
the magnetic adhesive
force method
EN ISO 2178
measuring range:
10 … 500 µm
or 20 … 750 µm
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Aufsetzhilfen für NFe-Microsonden Positioning aids for NFe micro probes
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Tubenmessplatz Measurement set-up for tubes
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LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
Spezial-Sensoren
Special sensors
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Sonder-Mikrosonden Special micro probes
Beratung vor Ort
und am Telefon.
Fragen Sie unser
Anwendungstechnisches Labor.
Advisory service
on-site and via phone.
Please ask our
applications
laboratory.
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Sondersonden / Special probes
Edelstahlrohr (NFe) mit PUR Auskleidung (3 - 4mm)
2042.001 und Sondersonde NFe 90° 0 - 3,75 mm
Stainless steel tube (NFe) with
PUR lining (3 – 4 mm)
2042.001 and special probe NFe
90° (0 – 3,75 mm)
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LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
Fe-Anwendungen
Fe-Applications
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Korrosionsschutz Corrosion protection
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Korrosionsschutz Corrosion protection
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Korrosionsschutz Corrosion protection
Standard0°-Sensor / probe
D typical  10 ... 400 µm
Zink / zinc
Stahl / steel
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Korrosionsschutz Corrosion protection
D typical  10 ... 400 µm
Zink / zinc
Stahl / steel
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Hydrophon-Nadel Needle for hydrophone
40µ
Fe
PVDF
(plastics)
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Radnabe, z.T. lackiert Wheel hub, partially lacquered
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Bremsträger Brake carrier
Bremsträgerplatte und Bremsbelagträger aus Stahl mit 150-µm-Pulverbeschichtung.
Plate of a brake carrier and brake pad carrier from steel with 150 µm powder coating.
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Phosphatierter Seegerring Phosphated snap ring
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Werkzeuge mit harter Außenschicht Tools with hard surface
Titan (5 µm) auf Stahl
(Verschleißschutz, längere
Standzeit)
Titanium (5 µm) on steel
(wear protection, longer
service life)
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Bauteil Specimen
Kolbenringe aus Stahl
auf dem Umfang mit
100-µm-Chromschicht
als Verschleißschutz
Piston rings from steel,
on periphery coated with
100 µm chrome layer
used as wear protection
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Schiffsbau Ship building
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Karosserieschutz Car Body Protection
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2-Pol-Sonde für dicke Schichten 2-pole probe for thick coatings
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Kalibrieren macht‘s möglich Calibrating permits
Phosphatierte Innensechskantschrauben
Phosphated hexagon
socket screw
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Duplexschichten Duplex layers
Verzinktes, lackiertes Lochrasterblech aus Stahl
Zinc-plated, lacquered perforated plate from steel
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Duplexschichten Duplex layers
Verzinktes und
lackiertes Stahlblech
Zinc-plated and
lacquered steel sheet
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Stahlfelge lackiert Lacquered steel rim
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Stahlfelge lackiert Lacquered steel rim
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Metallbandbeschichtung Coating of steel belts
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Qualitätssicherung Quality assurance
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LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
NFe-Anwendungen
NFe-Applications
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Alufelge lackiert Lacquered alu rim
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Lackierter Drehkopf aus Aluminium Lacquered rotary knob from aluminium
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Flaschenverschluss (Plastik auf Aluminium) Bottle caps (plastics on aluminium)
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NFe-Anwendungen (Magnesium lackiert) NFe applications (lacquered magnesium)
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Lacklabor Varnish lab
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NFe-Anwendungen Non-Fe applications
Lackbeschichtete Zubehörteile
für die Textil-, Schuh- und
Lederindustrie.
Varnished accessory parts
for the textile, shoe and leather
industry.
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Pulverlackbeschichtete Fassadenteile Powder-coated facade parts
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Luftfahrt-Bauteil (Aluminium lackiert) Aerospace specimen (aluminium with paint)
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LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
Messfehler
Measurement errors
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Gekrümmte Oberflächen Fe Curved surfaces Fe
Beispiel für die vorgetäuschte, fehlerhafte Schichtdicke durch fehlende
Gerätekalibrierung auf dem jeweiligen Durchmesser
Example of a pseudo-correct, erroneous coating thickness caused by a
missing instrument calibration on the respective outer diameter
100
93
90
80
Vorgetäuschte
Schichtdicke in µm
Pseudo-correct,
erroneous coating
thickness in µm
70
60
50
40
30
29
20
10
18
13
0
D = 20 mm
D = 15 mm
D = 9 mm
Zylindrisches Eisensubstrat
Cylindrical ferrous substrate
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D = 3 mm
Gekrümmte Oberflächen Fe Curved surfaces Fe
Beispiel für die vorgetäuschte, fehlerhafte Schichtdicke durch fehlende
Gerätekalibrierung auf dem jeweiligen Durchmesser
Example of a pseudo-correct, erroneous coating thickness caused by a
missing instrument calibration on the respective outer diameter
400
375,3
350
Vorgetäuschte
Schichtdicke in µm
Pseudo-correct,
erroneous coating
thickness in µm
300
250
200
150
133,7
100
50
81,7
61
0
D = 20 mm
D = 15 mm
D = 9 mm
Zylindrisches Nichteisensubstrat
Cylindrical non-ferrous substrate
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D = 3 mm
Gekrümmte Oberflächen Curved surfaces
Hier muss kalibriert werden.
Ansonsten negative Fehlertendenz.
Here calibration is a must.
Otherwise you‘ll get a measurement
inaccurracy tending to be negative.
D
Fe / NFe
Konkav
Concave
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Gekrümmte Oberflächen Curved surfaces
Hier muss kalibriert werden.
Ansonsten positive Fehlertendenz.
Here calibration is a must.
Otherwise you‘ll get a measurement
inaccurracy tending to be positive.
D
Konvex
Convex
Fe / NFe
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Oberflächen-Rauigkeit Surface roughness
Grundsätzlich können keine
höheren Genauigkeiten als
etwa ± halbe Rautiefe erzielt
werden.
In principle, it is impossible
to obtain a higher accuracy
than approximately the half
roughness depth (positive
and negative tolerance).
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Einfluss der Substratdicke Influence of the substrate thickness
Hier muss
kalibriert werden.
Ansonsten negative
Fehlertendenz.
Hier muss
kalibriert werden.
Ansonsten positive
Fehlertendenz.
Here calibration is
a must.
Otherwise you‘ll get
a measurement
inaccurracy tending
to be negative.
Here calibration is
a must.
Otherwise you‘ll get
a measurement
inaccurracy tending
to be positive.
D
D
NFe
Fe
KARL DEUTSCH
Einfluss der Geometrien Influence of geometry
Hier muss
kalibriert werden.
Ansonsten positive
Fehlertendenz.
Hier muss
kalibriert werden.
Ansonsten negative
Fehlertendenz.
Here calibration is
a must.
Otherwise you‘ll get
a measurement
inaccurracy tending
to be positive.
Here calibration is
a must.
Otherwise you‘ll get
a measurement
inaccurracy tending
to be negative.
Kante
Edge
D
D
Fe / NFe
KARL DEUTSCH
Fe / NFe
Nut
Groove
Weiche Schichten Soft coatings
100 µm
D (weich)
D (weich)
Fe
Fe
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Offset
LEPTOSKOP: Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
Für Fe und NFe unlösbar
Impossible for Fe and NFe
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Was geht nicht ... Which applications won‘t work ...
Nichtmetallische Substrate
Diamantbeschichtung auf NFe (Diamant leitet)
Metall auf Kunststoff
Lack auf Holz und Kunststoff
Kupfer auf Leiterplatten
Non-metallic substrates
Diamond coating on NFe (Diamond material conducts)
Metal on plastics
Lacquer on wood and plastics
Copper on printed circuit boards
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Schichtdickenmessung (SDM) Coating Thickness Measurement (CTM)
More than 60 years
non-destructive
testing of materials
Definitely
tested!
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