SKZ: Thermografie mit Weitsicht - Neue Methoden der Bauteilanregung und Signalverarbeitung

Links: Thermografiesystem bei der Messung einer CFK-Platte. Rechts: Dreidimensionale Darstellung der Mess-Ergebnisse - (Bild: SKZ).

Zerstörungsfreie Prüfverfahren sind maßgeblich daran beteiligt, die Qualitätssicherung zu verbessern und spielen beim Erkennen von Herstellungsfehlern und der Optimierung von Prozessparametern eine wesentliche Rolle. Als eines der verbreitetsten dieser Messverfahren gilt die aktive Thermografie, bei der ein zu prüfendes Bauteil beispielsweise mittels Halogenstrahler erwärmt wird. Dabei verfolgt eine Wärmebildkamera das Erwärmungs- bzw. Abkühlungsverhalten, das abhängig von inneren Strukturen wie unbeabsichtigten Fehlstellen ist. Die Erschließung neuer Anwendungsfelder wird derzeit allerdings durch die eher geringe Tiefenreichweite, die in zunehmender Tiefe abnehmende Auflösung sowie der Tatsache, dass verdeckte, d.h. räumlich hintereinander gelegene Strukturen und Defekte kaum erkennbar sind, gebremst.

Um diese Defizite zu überkommen, arbeitet das Kunststoff-Zentrum SKZ seit Oktober 2020 daran, neue Methoden der Bauteilanregung und Signalverarbeitung zu entwickeln und praxistauglich zu machen. Die dabei untersuchten Methoden der sog. Pulskompression verwenden modulierte Anregungssignale und erzeugen nach Korrelation der Messdaten mit diesen Signalen zeitlich hochaufgelöste Daten mit großem Signal-zu-Rausch-Verhältnis. Da somit auch tiefere Materialschichten als bisher beurteilt werden können und die Detektion verdeckter Strukturen und Fehlstellen deutlich verbessert werden kann, soll auch eine tomografische 3D-Darstellung der Messergebnisse realisiert werden. Für Anwenderfirmen ergeben sich somit wirtschaftliche Vorteile durch erweiterte Prozessinformationen und höhere Produktqualitäten.

Die Umsetzung der Forschungsergebnisse für Firmen, die bereits die Thermografie nutzen, soll nach Abschluss des zweijährigen Entwicklungsprojektes voraussichtlich sehr einfach zu vollziehen sein, da sich die notwendigen Investitionen in den meisten Fällen auf die Anschaffung neuer Software beschränken wird. Sind noch keine Wärmebildkameras vorhanden, bieten sich zur Prozessüberwachung zum Beispiel die Kameras PI450i oder PI640 der Optris GmbH an, die dieses Forschungsprojekt durch Zurverfügungstellung von Wärmebildkameras unterstützt.

Da das Projekt, welches im Rahmen der „industriellen Gemeinschaftsforschung“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird, besonderen Wert auf die Bedürfnisse von KMU legt, können sich interessierte Unternehmen gerne an das SKZ wenden und sich über die Projektergebnisse informieren oder auch direkt eigene Fragestellungen mit einbringen.

Kontakt:
Pierre Pfeffer
p.pfeffer@skz.de
Tel.: +49 931 4104-469

Weitere Informationen: www.skz.de

SKZ - Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg

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