Aktive Thermografie

Die aktive Thermografie eignet sich in Verbindung mit hochauflösenden Wärmebildkameras bestens als bildgebendes Verfahren zur berührungslosen und zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Sie ermöglicht die schnelle Detektion von Fehlstellen und eröffnet in den Bereichen Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung völlig neue Möglichkeiten.

Details zu diesem Anwendungsgebiet

Aktive Thermografie im Flugzeugbau

Aktive Thermografie für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Bei der aktiven Thermografie wird durch die energetische Anregung eines Prüfobjektes ein Wärmestrom induziert. Schichten oder Fehlstellen im Inneren des Materials beeinflussen den daraus resultierenden Wärmefluss. Diese Inhomogenitäten werden an der Oberfläche des Prüfobjektes mit einer hochpräzisen Wärmebildkamera erfasst. Die zusätzliche Anwendung verschiedener Auswertealgorithmen erzielt eine Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses, womit selbst kleinste Fehler detektiert werden können.

Modulares Systemdesign für eine passgenaue Prüfung

Der vielseitige Einsatz der aktiven Thermografie bedingt eine durchdachte Konfiguration jedes einzelnen Prüfsystems. InfraTec bietet mit einer modularen Systemarchitektur alle dafür notwendigen Komponenten in einer breiten Auswahl an. Die hochauflösenden Wärmebildkameras, effiziente Steuer- und Auswertesoftware sowie die stimmigen und dauerbetriebsgeeigneten Anregungsquellen und -controller sind im System kompatibel und ermöglichen so eine flexible Anpassung an sich eventuell zukünftig ändernde Anforderungen.

Wärmebildkameras für die aktive Thermografie

Wärmebildkameras mit höchster Präzision

Für die aktiven Thermografie-Lösungen werden gekühlte High-End-Wärmbildkameras mit schnellen Photonendetektoren der ImageIR ®-Serie und ungekühlte Mikrobolometerkameras der neuesten Generation der VarioCAM ® high resolution-Serie eingesetzt. Geometrische Auflösungen von bis zu (1.280 x 1.024) IR-Pixeln und thermische Auflösungen bis weit unter 0,015 K liefern die präzise technische Grundlage für die Erkennung kleinster Materialfehler. Hohe Bildaufnahmefrequenzen ermöglichen die Nutzung des Verfahrens auch bei Materialien mit hohen Wärmeleitfähigkeiten, wie sie zum Beispiel Metalle aufweisen. Zur Abbildung großflächiger Prüfobjekte sowie mikroskopischer Strukturen steht ein umfangreiches Optiksortiment zur Verfügung.

Defektspezifische Anregungsquellen und -controller

Zur Detektion der verschiedenen Fehlertypen in unterschiedlichen Materialien werden spezifische energetische Anregungseinheiten eingesetzt. InfraTec wählt die passenden Anregungsquellen wie beispielsweise Hochleistungsblitze, Induktionseinheiten, Kalt- oder Heißluft und homogene Halogenstrahler für die jeweilige Prüfsituation aus.

Aktive Thermografie Software® IRBIS 3

Effiziente Steuer- und Analysesoftware für die Aktive Thermografie

Mit der Aktiv-Thermografie-Software IRBIS ® 3 active von InfraTec werden die bei der Prüfung generierten Thermografie-Sequenzen analysiert und zu einem Falschfarben-Ergebnisbild aufbereitet, in dem die ggf. vorhandenen Defekte zur Protokollierung oder weiteren Auswertung sichtbar gemacht werden. Dafür stehen verschiedene Analyseverfahren in der Software zur Verfügung. Die Auswahl der geeigneten Algorithmen ist abhängig von den Materialeigenschaften, der Geometrie und der Art der zu detektierenden Defekte.

Während bei der Quotientenmethode der Wärmefluss im Prüfobjekt anhand der Steigung bzw. des Abfallens der Oberflächentemperatur untersucht wird, stützt sich die Puls-Phasen-Thermografie (PPT) auf die Analyse von Temperaturverläufen nach verschiedenen Frequenzen, wobei für jede Frequenz zwei Ergebnisbilder, ein Amplituden- und ein Phasenbild, berechnet werden. Bei der Untersuchung mithilfe der Lock-In-Thermografie (LIT) werden die Sequenzen der periodischen Anregung des Prüfobjektes analysiert.

Aktive Thermografie im Automobilbau

Anwendungsgebiete Aktive Thermografie

Eingesetzt wird die aktive Thermografie in den unterschiedlichsten Fertigungstechnologien sowohl zur Offline-Prüfung als auch zur Inline-Prüfung in der Serienfertigung.

  • Detektion von Lagenaufbau, Delaminationen und Inserts in CFK-Kunststoffen
  • Detektion in glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie
  • Untersuchungen von internen Strukturen oder Impacts in Honeycomb-Leichtbaukonstruktionen
  • Erkennung von tiefer liegenden Materialschwächen wie Lunkerdetektion in Plastikteilen sowie nicht angebundene oder gebrochene Laserschweißnähte

Wärmebildkameras für diese Anwendung