Oberfläche anders ermitteln !?

Hallo Allerseits,

ich bin ganz neu hier und hab mir mal Gedanken gemacht zur Berechnung der Oberfläche eines Werkstückes. Bei komplexen und unsymmetrischen Körpern, ist es ja schon fast unmöglich die Oberfläche genau zu berechnen.

Nun meine Frage: Kann man die Oberfläche nicht einfacher ermitteln? Es müsste doch möglich sein den Widerstand zwischen Anode und Kathode zu messen und so auf die Oberfläche des Werkstücks zu schließen, umso kleiner der Widerstand, umso größer die Fläche des Werkstücks. Das Es nicht ganz so einfach ist, ist mir schon klar, aber hat sich dennoch schon mal einer, eine Formel entwickelt oder so?

Gruß Michael

Hallo, Michael!

Leider ist Deine Annahme " umso kleiner der Widerstand, umso größer die Fläche des Werkstücks" nicht mit den Fakten der Physik vereinbar. Der Widerstand des Säurebades ist nicht von der Fläche der Messelektroden (Kathodenblech und Werkstück) abhängig.
Kennst Du die unter "Downloadbereich\Werkzeuge" runterladbare Exceltabelle bereits? Wenn nicht, schau sie Dir einmal an.

Grüße, Rudi

Hallo Rudi,

ich kenne die Tabelle bereits, aber es ist mir einfach zu viel Arbeit, bei sehr komplexen Werkstücken die genaue Oberfläche zu berechnen.
Ich bin mir gerade ein Becken am bauen und richte mir ein “Labor“ in meiner Garage ein.
Ich werde einige Versuche machen. Ich werde den elektrischen Widerstand, von in der Oberfläche definierten Körpern (1dm², 2dm², 3dm² Bleche, Zylinder, Säulen usw.) mit einem ziemlich genauem Messgerät messen. Diese Werte, werde ich alle in Excel aufnehmen und mir einen Grafen generieren. Daraus müsste man nun eine Formel ableiten können um die Oberfläche zu bestimmen.
Ist viel Arbeit und ich muss gucken das ich die Zeit dazu finde, aber wenn es soweit ist, lasse ich es euch wissen. Kann ja auch sein das nichts dabei rum kommt, aber dann habe ich Gewissheit.

Gruß Michael

Hallo, Michael!

Lass es mich wissen, sobald Du die Formel hergeleitet hast, damit ich genug Zeit habe, Dich für den nächstjährigen Physik-Nobelpreis vorzuschlagen!

Grüße, Rudi

Ich hab mir da auch schon oft den Kopf zerbrochen... bin aber auch noch auf keine Möglichkeit gestossen.
Mich tät mal interessieren, wie professionelle Galvanikdienstleister dieses Problem lösen.

Ich persönlich mach nur 2- (bzw. 2.5-)-dimensonale Aluteile (fräsen, dann eloxieren).... Also grob gesagt Bleche mit Löchern

Ich lass mir bei solchen Bauteilen mit einem schmutzigen Trick dann die Oberfläche immer von CorelDraw - zumindest näherungsweise - "berechnen".
Corel Draw kann eigentlich garnicht rechnen.. aber zählen !

Dazu bilde ich (graphisch) die Schnittmenge aus meinem Werkstück, und einem Raster von lauter 1x1mm grossen gezeichneten Quadraten.

Corel Draw zeigt mir dann die Anzahl der 1x1mm grossen Quadrate an, und ich habe damit meine Oberfläche in Quadratmilllimeter.
Das Zählergebnis noch x2...dann hab ich die fürs eloxieren relevante Oberfläche. Dann noch etwas "aufrunden" für die Fräskanten (Blechdicke).

Das Ergebnis ist genau betrachtet nur näherungsweise korrekt, war bislang aber immer ausreichend genau für die Stromermittlung.
Näherungsweise deshalb, weil auch "angeschnittne" 1x1mm-Quadrate als "1" gezählt werden.

...markus

Hallo Markus,

an so etwas habe ich auch schon mal gedacht, für deine Zwecke auch eine sehr gute Lösung.
Aber wenn ich mit deiner Technik eine Kugel messen möchte würde es sicherlich nicht gehen,
aber eine Kugel lässt sich einfach errechnen. Es gibt in der 3D-Drucker-Szene, Bauanleitungen für 3D-Scanner um 3D-Objekte abzufilmen und zu digitalisieren Nachteil man kann Löcher unter Umständen nicht sehr gut ermitteln.

Wie komplex ist Dein Werkstück denn... und hast Du's als CAD Datei ?

Analoger Ansatz zu meiner Methode könnte sein:
Dein Werkstück komplett mit Klebefolie bekleben.. Sämtliche Innen und Aussenkonturen mit Skalpell ausschneiden.... Folie wieder abziehen... mit ner Waage wiegen.... und dann per Dreisatz mit ner vorher abgewogenen Referenzfläche die Oberfläche des Werkstücks über das Gewicht der abgezogenen Folie berechnen.

Ich hab dieses Oberflächen-Berechnungsproblem auch schon mal nem Freund geschildert, der damals das beste Abitur seines Bundeslandes hatte... dem ist auch nix eingefallen

... markus

Hallo!

Ja, die liebe Oberflächenberechnung

Wer mit CAD-Systemen arbeitet, hat üblicherweise kein großes Problem damit. Die allermeisten 3D-CAD-Systeme können die Oberfläche exakt bestimmen.

Aus den Baddaten (Spannung, Widerstand etc.) lässt sich das nicht berechnen, weil die Parameter dazu viel zu unbestimmt sind: das beginnt mit der Form der Kathode, geht über den Winkel, in dem das Bauteil zur Kathode aufgehängt ist, die Position an der Titanhalterung, Säuretemperaturen/-konzentration/Aluminiumgehalt und geht über die Legierung, Oberflächenrauhigkeit hin zur Bauteilgeometrie (Sackbohrungen etc.). Selbst die Zirkulationswege der Säure im Bad können wichtig sein, so dass man manchmal gezielt Teile des Bauteils "unter Wasser" mit einem "Säurestrahl" beaufschlagt.

Mein einem Satz: so eine Berechnung ist schlicht nicht möglich.

Grundsätzlich sollte man bei der Berechnung schon eine gewisse Sorgfalt walten lassen - aber man darf es auch nicht übertreiben. So verhält sich eine Rohrinnenwand oder auch ein zu anodisierendes Gewinde anders als eine ebene, äußere Oberfläche. In einem Rohr nimmt das elektrische Feld von den Öffnungen zur Mitte hin langsam ab - die Schichtstärke dann also ebenfalls. Ähnliches gilt für Sackbohrungen oder sonstige Kavitäten. Will man das verhindern, so muss man mit Extrakathoden (bspw. Kathodentitanstab achsial in der Mitte des Rohres) arbeiten. Ebenso hat man an jeder Kante andere Verhältnisse im elektrischen Feld, was ebenfalls die Schichtdicke beeinflusst.

Vor diesem Hintergrund ist es wenig sinnvoll, den Strom bei komplexeren Teilen auf das Prozent genau zu ermitteln. Da reicht dann eine Überschlagsrechnung mit +/-10%. Für zertifizierbare Ergebnisse muss sowieso eine Nullserie gefahren, die Schichtdicke überall auf dem Teil vermessen und dann entsprechend bspw. durch Zusatzkathoden oder Lageänderung etc. korrigiert werden.

Mit freundlichen Grüßen
Christoph Drube
Electronic Thingks

Hi,

ok ich merke schon das einfach zu viele Faktoren mitspielen um die Oberfläche über den Widerstand zu ermitteln. Ich denke die Ermittlung über einen 3D-Scanner ist dann wesentlich einfacher. Man muss nur einen Scanner für teures Geld kaufen oder man baut sich selber einen

Z.B. So netzkonstrukteur.de/3d-scanner-selber-bauen-so-gehts/

und muss die Datei noch in ein CAD-Programm bekommen die, die Oberfläche ausgibt.

Gruß Michael