Sauberkeit objektiv messbar gemacht
Messgerät bestimmt Reinigungserfolg auf beliebig großen Oberflächen.
Direkten Aufschluss über den Verschmutzungsgrad gibt dagegen ein vom Fraunhofer IPA entwickeltes Verfahren, das Partikel auf Oberflächen "an den Tag" bringt, wie die Sonne Putzstreifen auf Fensterscheiben: Streiflicht macht die Partikel sichtbar, ein Bildverarbeitungssystem erfasst automatisiert ihre Anzahl, Größe, Form und Lage. Beide Komponenten zusammen sind das Herzstück des neu entwickelten Messgeräts "GroundControl" sowie dessen kleinen Bruders "ParticleGuard". Der handliche "ParticleGuard" den die acp - advanced clean production GmbH, Esslingen, in Lizenz herstellt und vertreibt, hat sich im praktischen Einsatz bereits vielfach bewährt. Er ist speziell für die Mikroproduktion ausgelegt und weist auf einer Messfläche von 24 mm Partikel von 0,5 bis 4000 µm nach. Mit dem "GroundControl" haben die Stuttgarter Ingenieure nun auch große Flächen ins Visier genommen, die sich nach Quadratmetern bemessen. "GroundControl" deckt einen Messbereich von 12 cm2 ab und detektiert Partikel ab 20 µm bis 20000 µm. Das Gerät, das bisher nur als Prototyp vorliegt, arbeitet unabhängig von Standard-Kalibrier-Partikeln und misst und dokumentiert online. Eine Probennahme ist nicht nötig.
Die Messergebnisse des "GroundControl" lassen sich nach VDI-Richtlinie 2083, Blatt 4, in standardisierte Oberflächenreinheitsklassen (ORK) einordnen. "Die ORK sind definiert als die Anzahl von Einzelpartikeln auf einer Bezugsfläche von 1 cm2, bezogen auf einen Referenz-Partikeldurchmesser DP von 1 µm. Eine ORK gilt als eingehalten, wenn alle ermittelten Partikeldichten auf oder unterhalb der jeweiligen Klassengrenze liegen", erklärt Rapp. Der direkte und standardisierte Nachweis von Konzentration und Größe der vorhandenen Partikel ermöglicht eine diskrete, quantitative Aussage zur Leistungsfähigkeit von Reinigungsverfahren. Damit lassen sich auch verschiedene Reinigungsverfahren miteinander vergleichen. "Ebenso können wir auf Grund der gewonnen Messdaten belastbare Aussagen über die Beschaffenheit technischer Oberflächen und ihrer Reinigbarkeit treffen", sagt Projektleiter Rapp, "ein großer Vorteil beispielsweise bei der Entwicklung neuer Beschichtungen oder wenn es darum geht, ein neues Reinigungsverfahren auf den Markt zu bringen."
Die Praxistauglichkeit des "GroundControl" ist durch internen Studien am Fraunhofer IPA belegt. "Zudem haben wir eine Vorgehensweise entwickelt, um standardisiert den Verschmutzungsgrad großer Flächen - selbst ganzer Räume - zu bestimmen", berichtet Alexander Rapp. Extern kommt das Gerät bis jetzt nur mit IPA-Ingenieuren zum Einsatz, die die Reinheitsprüfung als Dienstleistung vornehmen.
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Themenwelt Aufschluss
Der Aufschluss von Proben ist ein kritischer Schritt in der chemischen Analytik, der oft über den Erfolg oder Misserfolg einer Untersuchung entscheidet. Es handelt sich dabei um die gezielte Umwandlung und Vorbereitung einer Probe, um die interessierenden Komponenten für die Analyse zugänglich zu machen. Durch verschiedene Verfahren wie die thermische, chemische oder enzymatische Aufschlussmethode werden Matrixkomponenten aufgelöst, unerwünschte Bestandteile entfernt und Zielsubstanzen freigesetzt.
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