40. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2022
Vortrag
28.10.2022
Objektive Bewertung der Kratzersichtbarkeit auf genarbten Oberflächen
SF

Dr. Susanne Fritz

FILK Freiberg Institute gGmbH

Fritz, S. (V)¹; Simon, F.¹
¹FILK Freiberg Insitute gGmbH
Vorschau
24 Min. Untertitel (CC)

Kratzprüfungen sind ein wichtiges Mittel zur Charakterisierung von Oberflächen, z. B. bezüglich der Härte, Lackhaftung oder Verschleißanfälligkeit. Doch die üblichen Methoden sind für genarbte Oberflächen von z. B. Leder, lederähnlichen Verbundmaterialien oder Kunststoffen nicht geeignet. Diese Oberflächen zeichnen sich vor allem durch ihre Designfunktion aus. Hinsichtlich der Kratzbeanspruchung spielt deshalb weniger die Oberflächenzerstörung als vielmehr die Entstehung sichtbarer und das Erscheinungsbild der Oberfläche störender Kratzer eine Rolle. Kratzprüfungen werden deshalb in aller Regel visuell bewertet - mit allen Nachteilen, die eine solche subjektive Prüfmethode bezüglich Reproduzierbarkeit, Vergleichbarkeit, Quantifizierbarkeit, Kommunizierbarkeit und Automatisierbarkeit mit sich bringt. Objektive Methoden zur Kratzerdetektion (wie Vermessung des Kratzprofils, Verformungsmessungen, Veränderungen von Farb- oder Glanzmesswerten oder Kontrastdetektion) sind nur für glatte Oberflächen geeignet. Für genarbte Oberflächen scheitern sie an dem in der Regel uneinheitlichen Kratzbild und liefern darüber hinaus keine Informationen über die tatsächliche Sichtbarkeit eines Kratzers, welche durch die Farbgebung und die Oberflächenstruktur maßgeblich beeinflusst wird.

In einem Forschungsprojekt wurde deshalb eine neue objektive und quantitative Bewertungsmethode für Kratzer entwickelt, in welcher die besonderen Eigenschaften lederähnlicher, genarbter Materialien berücksichtigt wurden und speziell die Kratzersichtbarkeit im Vordergrund stand. Anvisiert sind dabei praxisrelevante, mit bloßem Auge sichtbare Kratzer, wie sie z. B. durch spitze aber auch stumpfe Gegenstände wie Schlüssel, Hosennieten oder Fingernägel hervorgerufen werden. Die Methode beruht auf der Analyse einer fotografischen Nahaufnahme des Kratzers, benötigt kein spezielles Equipment und ist im Sinne von Industrie 4.0 automatisierbar. Im Gegensatz zu bestehenden Methoden ist sie vor allem für oberflächenstrukturierte oder auch mehrfarbige Oberflächen geeignet. Sie berücksichtigt die durch Struktur und Farbgebung veränderte, subjektiv empfundene Sichtbarkeit des Kratzers, was durch Optimierung der Bewertungsparameter gegenüber Probandenstudien sichergestellt wurde. Eine Übertragung der auch inline-tauglichen Methode auf weitere Formen der Verschleißprüfung wird derzeit angestrebt.


Abstract

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