Prescale – Folienmesstechnik zur Visualisierung von Drücken

11.05.2017

Um Druck ging es im Vortrag von Ralf Andussies am 11. Mai beim zweiten iP³-Kolloquium in diesem Semester. Der Druck verursacht einen Farbkontrast zur Darstellung einer Information, dennoch handelte es sich nicht um eine unserer gewohnten Drucktechnologien im Sinne von Beschichten und Informationsübertragen, sondern um Druck als physikalische Größe und um eine Methode, Druckverteilungen zu visualisieren und zu messen. Der Referent stellte in seinem Vortrag dafür vorgesehene Messfolien vor, hergestellt von Fujifilm.

Oftmals fehle es an Messtechnik, um in Verarbeitungsmaschinen, z. B. im Walzenspalt, eine objektive Aussage zum tatsächlich wirkenden Druck zu treffen. Hier stellen die Druckmessfolie Prescale ein einfaches Hilfsmittel dar. Die Folien enthalten eine Schicht mit einer verkapselten Flüssigkeit, wobei die Kapseln unterschiedliche Größe im Bereich weniger Mikrometer aufweisen. Unter Druckeinwirkung platzen die Kapseln auf und benetzen eine Entwicklerfolie, die zu einem Farbumschlag der Flüssigkeit führt. Steigender Druck führt zur Zerstörung immer kleinerer Kapseln, was sich in einem intensiveren Rot darstellt.

Die verfärbten Folien lassen bei Vergleich mit Normfarbfeldern bereits eine visuelle, wenn auch subjektive Auswertung zu. Leicht erkennbar sind dabei Ungleichmäßigkeiten in der Verteilung von Drücken. Für objektive Messergebnisse wird die Folie mit einem speziellen Scanner eingelesen und mittels Software ausgewertet, so dass den Farbbereichen reale Messwerte zugeordnet werden.

Die Anwendungen sind vielfältig und in nahezu jeder Branche zu finden: beim Test von Airbags, die beim Aufprall Windschutzscheiben nicht zum Bersten bringen dürfen, bei der Erkennung von Leckagen an Flanschverschraubungen oder bei der Robotersicherheit, denn Kontakte zwischen Roboter und Mensch dürfen bestimmte Drücke nicht überschreiten, um Verletzungen zu vermeiden. Und sogar die gleichmäßige Dicke von Pizzateig kann überprüft werden. Aber natürlich brauchen wir nicht weit über den Tellerrand zu schauen, lassen sich doch Einsatzmöglichkeiten der Druckmessfolien leicht in der grafischen und Verpackungsbranche identifizieren. So läßt sich die Gleichmäßigkeit des Drucks zwischen Siegelbacken ermitteln, mit denen ein luftdichtes Verschließen von Beuteln oder Blistern garantiert wird, oder im Siebdruck die gleichmäßige Farbübertragung, die vom Rakeldruck und der Siebspannung abhängt. Die Kenntnis von Unregelmäßigkeiten in Stanz- und Prägemaschinen erleichtert das exakte Zurichten von Werkzeugen, damit z. B. Stanz- und Rillinien gleichmäßig ausgebildet werden. Walzenspalte, zwischen denen gleichmäßiger Materialtransport oder Farbübertragung zu gewährleisten sind, finden wir u. a. in Druckmaschinen und Falzmaschinen.

Für diese unterschiedlichen Applikationen existieren sieben verschiedene Messbereiche, beginnend mit Folien für minimale Drücke von 0,05 … 0,20 N/mm² bis hin zu 300 N/mm². Erhältlich sind die Folien als Blatt- oder Rollenware.

Eine zweite, vom Grundprinzip ähnliche Folie ist die UV-Scale-Folie, die auf einstrahlendes UV-Licht reagiert. In Abhängigkeit von der Energie des eingestrahlten UV-Lichts erfolgt hier eine Blaufärbung unterschiedlicher Intensität, was ebenfalls eine visuelle bzw. messtechnische Auswertung erlaubt. Eine Präzisierung der visuell ermittelten Aussagen ist auch ohne Spezialsoftware mit Densitometern möglich, die in grafischen Unternehmen als Standardmesstechnik gelten.

UV-Meßfolien erlauben eine einfache Prozesskontrolle von UV-Strahlern und Reflektoren sowie die Überwachung von Trocknungsprozessen. Eine regelmäßige Ermittlung der Intensität von UV-Strahlern optimiert die Lebensdauer dieser Technik, da ein verfrühter Austausch ausgeschlossen werden kann.

Referent Ralf Andussies ist Verkaufsleiter bei FUJIFILM Europe GmbH Düsseldorf

 

Text und Foto: Inés Heinze