Goldprüfgeräte

Goldbarren prüfen - Stand: 12.01.2019 -- Goldbarren testen

Manch einer schwört auf eine ihm bekannte Klanghöhe beim Anschlagen eines Barrens. Eine quantitative und nachvollziehbare Analyse eines Edelmetallobjektes stellt diese Methodik allerdings nicht dar. Die Prüfung sowohl auf hellen oder dunklen Tafeln zur Untersuchung des sog. Strichs von Edelmetallobjekten mittels Prüfsäuren als auch z.B. die Röntgenfluoreszenzanalyse ergeben nur Resultate für die Oberfläche des Prüfobjektes (< 10 µm), aber nicht eine durchgehende Prüfung.

 

Abb. 1: Heraeus Goldbarren zu 1000 g Feingewicht            Abb. 2: Umicore Goldbarren mit verschiedenen Feingewichten

 


1. Edelmetallbarren lassen sich mit den elektromagnetischen Prüfsets ATS 400/LFK, ATS 3100/LFK und ATS 3000 auf Basis des Wirbelstromprinzips auf die erwartete elektrische Leitfähigkeit hin prüfen: Dazu ist es nur erforderlich, den Durchmesser und die Dicke des Prüflings abzuschätzen oder mittels eines mitgelieferten Dickenmeßgerätes zu bestimmen und mit dieser Information den jeweils passenden Sensor auszuwählen. Gegebenenfalls ist noch eine Einstellung des erwarteten Metall- bzw. Legierungstyps und der Prüffrequenz für die Variation der Prüftiefe erforderlich, dann kann bereits die Prüfung unmittelbar erfolgen. Die Anzeige des Ergebnisses erfolgt nach dem Aufsetzen des Sensors (oder auch durch Auflegen des Prüflings) entweder durch einen numerischen Wert für die elektrische Leitfähigkeit (z.B. beim ATS 3100/LFK, ATS 3000 o. ATS 3000/LFK) oder aber durch eine Indikatoranzeige (z.B. beim ATS 400/LFK). Bei einer numerischen Anzeige erfolgt abschließend der Vergleich des gemessenen Ergebnisses inklusive der erlaubten Toleranz für den Feinmetall- bzw. Legierungstyp mit dem erwarteten Wert anhand einer Vergleichstabelle. Eine Indikator- oder Balkenanzeige erlaubt dagegen eine unmittelbare Aussage zum Prüfergebnis auf dem Display.

Abb. 3: Prüfung eines geblisterten 100 g Goldbarrens mittels Aufsetzen des Prüfkopfes beim ATS 3100/LFK mit numerischer Ausgabe des Leitfähigkeitswertes für Feingold von 44,6 MS/m (erwartet 44,7 ± 1,5) MS/m) [6].

Abb. 4: Prüfung eines geblisterten 100 g Goldbarrens mittels Aufsetzen des externen Prüfkopfes beim ATS 400/LFK

Abb. 5: Anzeige der Echtheit mittels Indikatorbalkens  [      ] innerhalb der eckigen Klammern beim ATS 400/LFK - positives Prüfergebnis für einen geblisterten 100 g Goldbarren

Abb. 6: Prüfung eines 1000 g Feingoldbarrens (999.9 Au Heraeus, foliert) auf dem Hauptsensor A des Basisgerätes ATS 450/LFK

Abb 7: Anzeige der Echtheit mittels 2-fach Indikatoranzeige beim ATS 450/LFK zusammen mit dem numerischen Wert der elektrischen Leitfähigkeit in MS/m und einer Dickenmessung mit den Brückensensoren - positives Prüfergebnis für den 1000 g Feingoldbarren (999.9 Au Heraeus, foliert) 


2. Die von AuroTest angebotenen ultraschallbasierten Prüfsets  ATS 500, ATS 1000 und ATS 2000 besitzen o.g. Nachteile traditioneller Prüfverfahren nicht, sondern:

2.1. Die Prüfung von Feingoldbarren besteht - nach Entnahme aus meist vorhandenen Kunststoffschutzfolien - in einer kombinierten Messung der Dichte des Barrens und der Messung der Ultraschallgeschwindigkeit an mehreren  Stellen. Beide Meßmethoden sind für den Barren völlig unschädlich und absolut zerstörungsfrei. Die Barren kommen dabei nur mit destilliertem Wasser und einer gut wasserlöslichen Einkoppelflüssigkeit für die kleine Ultraschallsonde an der Oberfläche des Barrens in Kontakt.

2.2. Die Dichte der Barren wird mittels ihrer Wasserverdrängung oder mittels des Auftriebs in Wasser sowie ihrem Gewicht in Luft bestimmt. Das Auftriebsverfahren ist dem von Archimedes (ca. 287 -  ca. 212 v.u.Z) bekannten Prinzip verwandt, mit dem er die Verwendung von zu viel Silber in der goldenen Krone von König Hiero II. nachwies. Zu Zeiten von Archimedes war allerdings Wolfram als Goldersatz - mit einer fast identischen Dichte im Vergleich zum Gold - noch nicht bekannt. Und auch nicht die Herstellungsverfahren, mit denen man Wolfram als vollmetallischem Kern oder auch als Verbund- bzw. Sinterwerkstoff in Gold einbetten kann. Bei einfachen Barrenfälschungen lagen bis vor kurzem - aus Kostengründen für den Fälscher - sehr oft nur Kerne aus Kupferlegierungen, Silber, Nickel, Blei oder Stahl vor [5]. Allerdings ist der Gebrauch von Wolfram und Wolframlegierungen zur Fälschung von Goldbarren seit einigen Jahren signifikant angestiegen.

Eine zu geringe Dichte des Feingoldbarrens (d.h. kleiner als 19,1 g/cm3) - bei einem angegebenen Feingehalt von 999 oder besser - wäre bereits eine erste Indikation für das Vorliegen einer Fälschung. 

Abb. 8: Teile des Dichtemeßsets im ATS 500/1000/2000/3000 (Verdrängungsmethode) für Goldbarren und Münzen Abb. 9: Teile des zusätzlichen Dichtemeßsets im ATS 1000/2000/3000 (Auftriebsmethode) für Goldbarren und Münzen

  

2. 3. Im zweiten Schritt wird - nach Messung der Dicke des Barrens an der Schall-Einkoppelstelle - die Ultraschallgeschwindigkeit bestimmt, die für Gold und Wolfram um ca. 2000 m/s differiert. Feingold mit mindestens 999 Gehalt besitzt nach einem Gieß- oder Walzprozeß zur Herstellung eine Schallgeschwindigkeit von 3200 bis 3400 m/s, während gesintertes Wolfram bei einer Dichte von wenigstens 19,1 g/cm3 eine Schallgeschwindigkeit von über 5000 m/s besitzt. Analoge Aussagen lassen sich zudem für Platin-, Silber- und Palladiumbarren treffen [4]. Minderwertige Kupferlegierungen und Stahl haben ebenfalls deutlich zu hohe Schallgeschwindigkeiten im Vergleich zu Goldbarren mit einem Feingoldgehalt von mindestens 900/1000 Teilen. Hier ist das Überschreiten einer engen Toleranz - bei sorgfältigem Vermessen - bereits ein klares Indiz für eine Fälschung.

Abb. 10: Ultraschallprüfung mit  dem ATS 1000 an Gold- und Silberbarren sowie Münzen bis 1000 g Feingewicht

Auch andere Legierungsbestandteile im Wolfram können - wenn die Einhaltung einer mittleren Dichte von mindestens 19,2 bis 19,3 g/cm gewährleistet ist - die Schallgeschwindigkeit im Barren NICHT auf den - für ein Schwermetall - vergleichsweise recht niedrigen Wert von Gold bringen. Selbst ein Verbundmaterial aus Wolfram und Gold, ob als aufwendig herzustellendes Sinterprodukt oder als gold-ummantelter Wolframkern, wird die Schallgeschwindigkeit auf deutlich mehr als 3700 m/s ansteigen lassen [3], was bereits den eindeutigen Nachweis einer Fälschung darstellt. Bei Wolframkernen wird zudem die Schallwelle oft schon an der Grenzfläche zwischen Gold und Wolfram reflektiert. Dies ergibt deutlich zu kurze Schall-Laufzeiten und damit viel zu hohe scheinbare Schallgeschwindigkeiten, die dann weder zu Gold, noch zu Wolfram passen.

Abb. 11: Prüfung eines 400 oz. LGD-Standard-Goldbarren der Fa. Metalor mit dem Ultraschallmeßgerät des Prüfsatzes ATS 2000

2.4. Ein anschließend ausgedrucktes Meßprotokoll zur Dichte- und Schallgeschwindigkeitsbestimmung vervollständigt die Messung und die gewonnenen Meßergebnisse lassen einen eindeutigen Schluß auf die Echtheit der Feingoldbarren zu.

3. Speziell für Reihenprüfungen an Edelmetallbarren z.B. von 500 g bis 15 kg lassen sich die ultraschallbasierten Prüfsätze ATS 5000 einsetzen, die ein sehr effizientes und detailliertes Ultraschall-Monitoring erlauben. In den damit gewonnenen Ultraschallspektrogrammen lassen sich auch kleinste Qualitätsmängel der Barren (Lunker, Layering, Luftblasen, kleinste Fremdteile) entdecken.

Abb. 12: Digitales Ultraschallprügerät des ATS 5000 zusammen mit einer der vier Standard-Ultraschallmeßsonden


4. Auch Magnetwaagen (wie die Magnetwaage ATS 300 MW) erlauben eine schnelle und zuverlässige Prüfung von Edelmetallbarren im Gewichtsbereich von 1 g bis 1000 g durch die Messung der diamagnetischen Eigenschaften (von Feingold und Feinsilber) oder aber der paramagnetischen Eigenschaften von Platin, Palladium oder Rhodium mittels eines bekannten, tabellierten Vergleichswertes, der sich im Lieferumfang der Magnetwaage befindet [7]. Feingold und Feinsilber ergeben positive magnetische Differenzgewichte.

Abb. 13: Prüfung eines geblisterten 100 g Goldbarrens mit dem erwarteten positiven magnetischen Differenzgewicht


Quellenhinweise:

[1] Gregor Kessler - Financial Times Deutschland vom 10.08.2009
Goldbarren fälschen leicht gemacht
http://www.ftd.de/boersen_maerkte/aktien/rohstoffe/396814.html

[2] Fälschungen bei Kleinbarren: "Gefälschte Goldbarren sind keine Legende" - Interview mit ÖGUSSA Geschäftsführer Marcus Fasching und boerse-express.com vom 15. April 2010
http://www.foonds.com/article/5714

[3]  D.K. Mak (a), R.B. Steinfl (b): Ultrasonic Velocity Measurements of Au-W Composites, 
Nondestr. Test. Evaluation, 5 (1989) 39-48
(a) Metallurgy Research Laboratories, CANMET, Ottawa, Canada
(b)Treasury Department, Canadian Imperial Bank of Commerce, Toronto, Canada

Kurzer Auszug aus dem Artikel:

INTRODUCTION
Because of the high price of gold, tungsten rods have been found to be illegally included
in gold bars. The density of gold is 19.32 g/cm3 while that of tungsten is 19.3 g/cm3.
Because cast gold bars have some porosity it is difficult to detect whether any tungsten
is included in gold by simply measuring density. However, the acoustic impedances
(density x velocity of sound) of the two metals are quite different. This enables a
tungsten insert in a gold bar to be detected easily by using ultrasonic flaw detection.
...
CONCLUSIONS
...
Thus, it is ... possible to determine the concentration of
tungsten powder in gold bars by measuring the ultrasonic velocities

[4] Tabellen zur Schallgeschwindigkeit und Dichte von Edelmetallen (Gold, Silber, Platin, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Iridium, Osmium und deren handelsüblichen (Dental-) Legierungen) und Edelmetallersatzstoffen, einschließlich Wolfram, Rhenium, Tantal, Messing bei Raumtemperatur (ca. 20 °C)  und Diagramme zur Dichte und Schallgeschwindigkeit von Farbgold- und Weißgoldlegierungen bei Raumtemperatur sind Bestandteil der Edelmetall-Prüfsets AuroTest ATS 500, ATS 1000 und ATS 2000 und ATS 5000

[5] Counterfeit Chinese Coin or Fake Bullion Bar Sellers on Ebay (Liste gefälschter Edelmetall-Münzen und -Barren von Verkäufern aus China in Ebay)
http://www.china-mint.info/fakechinesecoinsellers.html

[6] Tabellen zur elektrischen Leitfähigkeit von Edelmetallen (Gold, Silber, Platin, Palladium, Rhodium und deren handelsüblichen Legierungen) bei Raumtemperatur (ca. 20 °C)  und Diagramme zur Leitfähigkeit und Dichte von Anlage-Edelmetallen sind Bestandteil der Edelmetall-Prüfsets AuroTest 400/LFK, ATS 450/LFK, ATS 3100/LFK und ATS 3000 & ATS 3000/LFK

[7] Tabellen zu den magnetischen Differenzgewichten von Edelmetallen in Münz- und Barrenform bis 1000 g (Gold, Silber, Platin, Palladium, Rhodium und deren handelsüblichen Legierungen) sind Bestandteil der Edelmetall-Prüfsets AuroTest ATS 300 MW (Magnetwaage)