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  2. Applikationen
  3. Thermografie-Lösungen für die Metallindustrie

Thermografie in der Metallindustrie

Die kontinuierliche Verbesserung von Prozesssicherheit und Produktivität hat in der Metallindustrie oberste Priorität. Metallerzeugnisse sollen vor allem qualitativ hochwertig und beständig sein sowie kostengünstig und ressourcenschonend hergestellt werden können.

InfraTec | Thermografie bei Gießvorgängen - Bildnachweis: @ iStock / Warut1
InfraTec | Thermografie beim Schweißen und Löten - Bildnachweis: @ iStock / nimis69
Anwendung der Wärmebildkamera ImageIR® 8100/9100 Serie von InfraTec, Bildnachweis: © sved oliver/stock.adobe.com
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Die Erreichung dieser Ziele kann durch Thermografie unterstützt werden. Dabei übernehmen Thermografiesysteme an verschiedenen Stellen der komplexen Metallverarbeitungsprozesse unterschiedliche Aufgaben:   

  • Überwachung von Temperaturen, z. B. beim Gießen, Schmelzen, Umformen

  • Prüfung von Materialeigenschaften bei Stresstests, im Rahmen der Qualitätssicherung

  • Detektion von Schwachstellen oder Verarbeitungsfehlern, z. B. an Schweißnähten

  • Sicherheitsrelevante Überwachung, z. B. von Schmelzöfen und Gießpfannen

Praxisberichte zur Thermografie in der Metallindustrie

InfraTec - Prozessmonitoring beim Freiformschmieden

Prozess­mo­ni­to­ring beim Frei­form­schmieden

Wer gekrümmte oder tordierte Bauteile aus Stahl und Aluminium herstellen möchte, der kann heutzutage auf das Biegeschmieden setzen. Mithilfe dieser Variante der inkrementellen Massivumformung lassen sich inzwischen Bauteile mit komplexen Geometrien fertigen.

Inline-Prozesskontrolle zur Qualitäts-sicherung von Schweißnähten - TU Ilmenau

Inline-Prozess­kon­trolle zur Quali­täts­si­che­rung von Schweiß­nähten

Im Rahmen des Verbundvorhaben 3dStahl wurde zur Automatisierung von Prozessen mit geringen Stückzahlen oder gar Einzelteilfertigungen ein 6-Achs-Roboter, ausgestattet mit einem Schweißgerät, kopfüber an einer raumüberspannenden Seilzug-Kinematik befestigt, um großvolumige Objekte (Schleusentore, Brücken) automatisiert zu fügen.

InfraTec Thermografie Referenz - Thermal Ceramics - Bildnachweis: © iStock.com / JazzIRT

Ther­mo­grafie für Isola­ti­ons­über­prü­fungen

Jede Art heißer Industrieprozesse muss gut abgeschirmt sein, damit der Prozess selbst weitergeführt werden kann und gleichzeitig benachbarte Anlagen und Mitarbeiter geschützt werden. Thermografie hilft dabei Schwachstellen zu entdecken und bietet erste Hinweise auf notwendige Reparaturen.

InfraTec - Prozessmonitoring beim Freiformschmieden

Prozess­mo­ni­to­ring beim Frei­form­schmieden

Wer gekrümmte oder tordierte Bauteile aus Stahl und Aluminium herstellen möchte, der kann heutzutage auf das Biegeschmieden setzen. Mithilfe dieser Variante der inkrementellen Massivumformung lassen sich inzwischen Bauteile mit komplexen Geometrien fertigen.

Inline-Prozesskontrolle zur Qualitäts-sicherung von Schweißnähten - TU Ilmenau

Inline-Prozess­kon­trolle zur Quali­täts­si­che­rung von Schweiß­nähten

Im Rahmen des Verbundvorhaben 3dStahl wurde zur Automatisierung von Prozessen mit geringen Stückzahlen oder gar Einzelteilfertigungen ein 6-Achs-Roboter, ausgestattet mit einem Schweißgerät, kopfüber an einer raumüberspannenden Seilzug-Kinematik befestigt, um großvolumige Objekte (Schleusentore, Brücken) automatisiert zu fügen.

InfraTec Thermografie Referenz - Thermal Ceramics - Bildnachweis: © iStock.com / JazzIRT

Ther­mo­grafie für Isola­ti­ons­über­prü­fungen

Jede Art heißer Industrieprozesse muss gut abgeschirmt sein, damit der Prozess selbst weitergeführt werden kann und gleichzeitig benachbarte Anlagen und Mitarbeiter geschützt werden. Thermografie hilft dabei Schwachstellen zu entdecken und bietet erste Hinweise auf notwendige Reparaturen.

Einsatzgebiete der Thermografie in der Metallindustrie

Produkte aus metallischen Werkstoffen werden für zahlreiche Anwendungen des verarbeitenden Gewerbes benötigt, unter anderem für die Automobilindustrie, den Maschinen- und Anlagenbau sowie das Transportwesen. Dabei sind die Anforderungen in den verschiedenen Bereichen der metallverarbeitenden Industrie sehr unterschiedlich.

Bei den meisten Verfahren zur Metallverarbeitung spielt die Temperatur und deren Verteilung eine entscheidende Rolle. Bereits minimale Abweichungen von der Soll-Temperatur können z. B. die vordefinierten Festigkeitseigenschaften des Erzeugnisses negativ beeinflussen. Dies wiederum führt zu hohen Ausschussraten und Kosten. Vermeidbar ist dieses Szenario mit Hilfe der wärmebildkameragestützten Prozessüberwachung. Zur berührungslosen Temperaturmessung auf metallischen Oberflächen eignen sich vor allem Thermografiesysteme, die im kurzwelligen Infrarotbereich (SWIR) arbeiten.

Zur Erkennung von Schlackebildung beim Abstich sowie der Überwachung von Pfannen und Öfen sind hingegen Wärmebildkameras, die im langwelligen Infrarotbereich messen, oftmals von Vorteil.

Gießen – Qualitätssicherung bei der Produktion

Die Temperatur ist im gesamten Prozess des Gießens ein zentraler und entscheidender Faktor für die Eigenschaften und somit Qualität des Endproduktes. Dies beginnt bereits mit der Einhaltung der materialspezifischen Schmelztemperatur zum Erreichen der optimalen Konsistenz der Metallschmelze. Denn neben der Schmelzebehandlung beeinflusst die Temperatur auch die Erstarrung der Schmelze und die daraus resultierende Mikrostruktur, welche wiederum über die Härte und Festigkeit des fertigen Gussstücks bestimmt.

Ziele der Thermografie bei Gießvorgängen
  • Form- und Schmelztemperatur überwachen

  • Energieeinsatz optimieren

  • Qualität des Gussstücks sichern (Festigkeit, Stabilität, keine Hohlräume)

  • Sicherheit für Mensch und Umwelt gewährleisten

Mit einer einmaligen Bestimmung der Temperatur, über eine berührende Messung vor Beginn des Gießvorgangs, ist eine Prozessführung auf Basis der bestehenden Erfahrungen zum Abkühlverhalten möglich. Diese gerät jedoch an ihre Grenzen, wenn Gießgeschwindigkeit und/oder -dauer stärkeren Schwankungen unterliegen. Um auch für diese Fälle sicherzustellen, dass die erforderliche Mindesttemperatur der Metallschmelze bis zum Prozessende eingehalten wird, ist die berührungslose Temperaturmessung mittels Thermografie eine zuverlässige Methode. Zusätzlich lässt sich über die dadurch ermöglichte Verringerung der vorzuhaltenden Temperaturreserve eine Optimierung des Energieeinsatzes erreichen.

Automatisierte Thermografie - Ladle Hot Spot Detection (LHSD) - Bildnachweis: © iStock.com / kot63

Eine messtechnische Herausforderung ist der Einfluss des Emissionsgrades bei Metallschmelzen. Ihre Oberflächen sind im mittleren und langwelligen Spektralbereich stark reflektierend und der Emissionsgrad weist einen noch geringeren Wert als im erstarrten Zustand auf. Jede Abweichung der Oberflächenbeschaffenheit kann sich auf den Temperaturmesswert auswirken. Mit dem Einsatz von Thermografiesystemen, die im SWIR-Spektralbereich messen, können solche Störeffekte unterdrückt werden. Wärmebildkameras leisten hier insofern einen wesentlichen Beitrag, da sie die Schmelztemperaturen berührungslos erfassen können. Bereits geringste Temperaturabweichungen, die erhebliche Auswirkungen auf das Fließvermögen und die Qualität der Schmelze hätten, können direkt detektiert und rasch korrigiert werden.

Ebenso entscheidend ist die Temperatur der Gussformen. Um die Entstehung von Lunkern durch Gas im Gussstück zu vermeiden, kann mit Hilfe von Thermografiesystemen die Formtemperatur permanent geprüft und gegebenenfalls nachjustiert werden.

Schlussendlich spielt die berührungslose Temperaturmessung auch bei der Wärmebehandlung von metallischen Werkstücken eine maßgebliche Rolle. Mit dieser Methode sollen die mechanischen Eigenschaften der entsprechenden Metallerzeugnisse verbessert werden. Voraussetzung dafür ist eine kontrollierte Erwärmung und Abkühlung zur gezielten Veränderung von Werkstoffeigenschaften, die mit Thermografiesystemen elegant überwacht werden kann.

Mehr Sicherheit in der Gießerei-Industrie

Gussformen (vor allem Dauerformen) sowie Schmelzöfen und Gießpfannen unterliegen bei ihrer Nutzung einem technologisch bedingten Verschleiß. Damit dennoch zu jeder Zeit die Sicherheit für Mensch und Umwelt gewährleistet werden kann, ist auch hier die thermografische Überwachung sinnvoll. Mit Hilfe von Wärmebildkameras im langwelligen Infrarotbereich (LWIR) können beispielsweise Lecks und Risse in Formen und Öfen oder Auskolkungen an feuerfesten Auskleidungen zuverlässig identifiziert und daraus Sicherheitsmaßnahmen abgeleitet werden. Durch die gezielte Reparatur der Fehlstellen sinkt die im Prozess benötigte Energie und hohe Kosten, die mit einem Produktionsausfall verbunden wären, werden vermieden. Gleichzeitig lassen sich damit schwere Unfälle wie das Auslaufen der Schmelze aus durchgebrochenen Pfannen verhindern.

InfraTec | Aufgeheizte Druckgussform
Aufgeheizte Druckgussform

Thermografieaufnahmen aus der Gießerei

Thermografische Kontrolle eines Druckgusses
Thermografische Kontrolle eines Druckgusses
Thermografie einer Gießpfanne
Thermogramm einer Gießpfanne
Thermografie-Schlackedetektion
Thermografie Schlackedetektion
Thermografie-Aufnahme einer geöffneten Kokille mit Werkstück
Thermografie-Aufnahme einer geöffneten Kokille mit Werkstück
Thermografie-Aufnahme einer Kokille mit Werkstück
Thermografie-Aufnahme einer Kokille mit Werkstück
Thermografische Kontrolle eines Druckgusses
Thermografie einer Gießpfanne
Thermografie-Schlackedetektion
Thermografie-Aufnahme einer geöffneten Kokille mit Werkstück
Thermografie-Aufnahme einer Kokille mit Werkstück

Ther­mo­grafie-Auto­ma­tion & System­lö­sungen für die Gießerei

Zerstörungsfreie Prüfung - Bildnachweis: © RAM / Fotolia.com
Indus­tri­elle Auto­ma­tion

Prozesskontrolle – INDU-SCAN

Die berührungslose Messung von Temperaturverteilungen und Temperaturverläufen mit Industrie-Thermografiekameras erlaubt die effiziente Überwachung und Steuerung temperaturabhängiger Prozesse und Verfahren im Rahmen einer anlagenintegrierten Qualitätssicherung in der Industrie.

Automatisierte Thermografie in der Stahlindustrie SLAG-DETECT
Stahlherstellung

Schlackedetektion – SLAG-DETECT

Nutzen Sie die Infrarottechnologie zur Qualitätssicherung und Erhöhung der Prozessausbeute bei der Stahlherstellung in BOF- und EAF-Verfahren.

Thermografie-Überwachung von Gießpfannen LHSD
Stahl­her­stel­lung

Gießpfannen-Kontrolle und Torpedowagenüberwachung

Prüfen Sie mithilfe der Thermografie automatisiert die Außenhülle von Gießpfannen und Torpedowagen und vermeiden Sie dadurch Stillstandzeiten und Havarien.

InfraTec Kranseilüberwachung - © iStock-PG-1973
Stahl­her­stel­lung

Kranseilüberwachung im Stahlwerk

Die vollautomatische 24/7-Überwachung mit Infrarotkameras ermöglicht Ihnen das rechtzeitige Erkennen von Schwachstellen an Kranseilen.

Zerstörungsfreie Prüfung - Bildnachweis: © RAM / Fotolia.com
Indus­tri­elle Auto­ma­tion

Prozesskontrolle – INDU-SCAN

Die berührungslose Messung von Temperaturverteilungen und Temperaturverläufen mit Industrie-Thermografiekameras erlaubt die effiziente Überwachung und Steuerung temperaturabhängiger Prozesse und Verfahren im Rahmen einer anlagenintegrierten Qualitätssicherung in der Industrie.

Automatisierte Thermografie in der Stahlindustrie SLAG-DETECT
Stahlherstellung

Schlackedetektion – SLAG-DETECT

Nutzen Sie die Infrarottechnologie zur Qualitätssicherung und Erhöhung der Prozessausbeute bei der Stahlherstellung in BOF- und EAF-Verfahren.

Thermografie-Überwachung von Gießpfannen LHSD
Stahl­her­stel­lung

Gießpfannen-Kontrolle und Torpedowagenüberwachung

Prüfen Sie mithilfe der Thermografie automatisiert die Außenhülle von Gießpfannen und Torpedowagen und vermeiden Sie dadurch Stillstandzeiten und Havarien.

InfraTec Kranseilüberwachung - © iStock-PG-1973
Stahl­her­stel­lung

Kranseilüberwachung im Stahlwerk

Die vollautomatische 24/7-Überwachung mit Infrarotkameras ermöglicht Ihnen das rechtzeitige Erkennen von Schwachstellen an Kranseilen.

Thermografie bei der Warmumformung

Die Warmumformung ist für viele Branchen wie den Fahrzeugbau und die Bauindustrie sowie deren Zulieferer ein Verfahren von großer Bedeutung, da die so gefertigten Teile sehr leicht und dennoch äußerst stabil sind. Um in diesem Prozess eine gleichbleibend hohe Fertigungsqualität zu gewährleisten, unterliegen alle Fertigungsschritte einer strengen Qualitätsüberwachung.

Sämtliche Warmumformungsprozesse finden oberhalb der Rekristallisationstemperatur eines Metalls statt. Dies ermöglicht hohe Umformgrade bei zugleich geringen Umformkräften.

Ziele der Thermografie bei Warmumformprozessen
  • Qualität bei allen Fertigungsschritten sichern

  • Temperaturen überwachen und Abweichungen schnell erkennen

  • Energieeinsatz optimieren

Modernste Verfahrensvarianten des Presshärtens arbeiten darüber hinaus mit einer regelbaren Werkzeugkühlung, durch welche sich verschiedene Abkühlraten und damit unterschiedliche Härtegrade innerhalb ein und desselben Werkstücks erreichen lassen. Eine laufende thermografische Überwachung erlaubt sowohl die Kontrolle der Prozessbedingungen bei jedem einzelnen Pressvorgang als auch eine frühzeitige Erkennung von beginnenden systematischen Abweichungen.

Anwendung der Wärmebildkamera ImageIR® 8100/9100 Serie von InfraTec, Bildnachweis: © sved oliver/stock.adobe.com

Thermografie im Einsatz beim Presshärten

Thermografie im Einsatz beim Presshärten

Um die Aufheizprozesse möglichst effizient und unter dem Aspekt der Energieeinsparung zu gestalten, erfassen Thermografiesysteme berührungslos, wann die optimale Umformtemperatur des Werkstücks erreicht ist. Gemessen werden dabei sowohl die Homogenität der Temperaturverteilung als auch die Einhaltung der Soll-Temperatur. Mit Blick auf die Energieeffizienz wird dadurch nur die Energie eingebracht, die für die Umformung notwendig ist.

Tipp!

Auch wenn das Ausgangsmaterial für diesen Prozess in Bezug auf seine presstechnischen Eigenschaften präzise spezifiziert ist, stellt sich dessen thermografisch relevante Oberflächenbeschaffenheit als eine variable Größe dar. Mit Hilfe von Wärmebildkameras im SWIR-Spektralbereich lassen sich jedoch emissionsgradbedingte Messfehler reduzieren.

Thermografieaufnahmen von Warmumformungsprozessen

Prozessoptimierung bei der Umformung einer Bramme
Prozessoptimierung bei der Umformung einer Bramme
Prozessoptimierung bei der Herstellung einer Stahlbramme
Prozessoptimierung bei der Herstellung einer Stahlbramme
Automatisierte Thermografie im Warmumformen PRESS-CHECK
Automatisierte Thermografie beim Warmumformen – Press-Check
PRESS-CHECK
Positions- und Temperaturkontrolle während des Presshärteprozesses und Erstellung von Gesamtbildern aus mehreren Einzelbildern, auch bei eingeschränkten Bedingungen vor Ort.
Prozessoptimierung bei der Umformung einer Bramme
Prozessoptimierung bei der Herstellung einer Stahlbramme
Automatisierte Thermografie im Warmumformen PRESS-CHECK
PRESS-CHECK

Thermografie-Automation & Systemlösungen für die Warmumformung

Zerstörungsfreie Prüfung - Bildnachweis: © RAM / Fotolia.com
Indus­tri­elle Auto­ma­tion

Prozesskontrolle – INDU-SCAN

Die berührungslose Messung von Temperaturverteilungen und Temperaturverläufen mit Industrie-Thermografiekameras erlaubt die effiziente Überwachung und Steuerung temperaturabhängiger Prozesse und Verfahren im Rahmen einer anlagenintegrierten Qualitätssicherung in der Industrie.

Automatisierte Thermografie im Warmumformen PRESS-CHECK
Industrielle Automation

Qualitätskontrolle beim Presshärten – PRESS-CHECK

Prüfen Sie berührungslos die Temperaturverteilung von Blechteilen während des Presshärtens und stellen Sie eine gleichförmig hohe Festigkeit und Qualität aller produzierten Pressteile sicher.

Zerstörungsfreie Prüfung - Bildnachweis: © RAM / Fotolia.com
Indus­tri­elle Auto­ma­tion

Prozesskontrolle – INDU-SCAN

Die berührungslose Messung von Temperaturverteilungen und Temperaturverläufen mit Industrie-Thermografiekameras erlaubt die effiziente Überwachung und Steuerung temperaturabhängiger Prozesse und Verfahren im Rahmen einer anlagenintegrierten Qualitätssicherung in der Industrie.

Automatisierte Thermografie im Warmumformen PRESS-CHECK
Industrielle Automation

Qualitätskontrolle beim Presshärten – PRESS-CHECK

Prüfen Sie berührungslos die Temperaturverteilung von Blechteilen während des Presshärtens und stellen Sie eine gleichförmig hohe Festigkeit und Qualität aller produzierten Pressteile sicher.

Thermografie beim Schweißen

Durch das Schweißen sollen zwei Werkstücke unter Anwendung von Druck und/oder Wärme stoffschlüssig und dauerhaft miteinander verbunden werden, sodass diese den vorgegebenen Qualitätskriterien entsprechen. Die Thermografie ist eine etablierte Methode zur Überwachung der Einhaltung vorgegebener Temperaturen während des Schweißprozesses oder zur zerstörungsfreien Prüfung bereits gefertigter Schweißverbindungen.

Wie zwei Fügepartner miteinander verschweißt werden, ist von dem jeweiligen Schweißverfahren abhängig. Während beispielsweise beim Laserschweißen das Material der Fügepartner mit einem Laser aufgeschmolzen wird, um sie miteinander zu verbinden, wird beim Widerstandsschweißen Strom zur Wärmeerzeugung induziert, um die Verbindungspartner bis zum Erreichen der Schweißtemperatur zu erhitzen und anschließend unter Einwirkung großer Kraft miteinander zu verbinden. 

Ziele der Thermografie beim Schweißen
  • Temperaturentwicklung und -verteilung überwachen und Abweichungen schnell erkennen

  • Energieeinsatz optimieren

  • Fehlstellen, wie Lunker, Risse und Bindefehler erkennen und vermeiden

  • Qualität der Schweißnähte sicherstellen

  • Qualität der Endprodukte sichern

Unabhängig davon, welches Verfahren zum Einsatz kommt, ist die Einstellung und Steuerung der Temperatur bei allen wärmebasierten Schweißverfahren essenziell, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen.

An dieser Stelle kommen Thermografiekameras zur Anwendung. Mit deren Hilfe wird die Einhaltung der Prozesstemperaturen und deren zeitlicher Verlauf während des gesamten Schweißvorganges überwacht. Relevant sind dabei meistens die Erfassung der Temperaturverteilung auf den Oberflächen der Fügepartner, die Detektion thermischer Auffälligkeiten sowie die Messung der Schmelz- bzw. Liquidustemperaturen. Auch in der abschließenden Qualitätskontrolle findet die Thermografie Anwendung, wenn Bauteile hinsichtlich ihrer Stabilität auf Fehlstellen, wie beispielsweise Risse, Lunker und Bindefehler untersucht werden. Hier kommt im speziellen Fall die Aktivthermografie zum Einsatz, bei welcher mit Hilfe externer Anregungsquellen, z. B. durch Laser, Induktoren oder Blitzlampen Energie in das Bauteil eingebracht wird. Dies wiederum führt im zeitlichen Verlauf zu lokalen Temperaturunterschieden an der Oberfläche, wenn Fehlstellen im Inneren vorhanden sind.

InfraTec | Thermografie beim Schweißen und Löten - Bildnachweis: @ iStock / nimis69
InfraTec | Prüfung von Laserschweißnähten mit automatischer Bewertung
Prüfung von Laserschweißnähten mit automatischer Bewertung

Thermografie-Automation & Systemlösungen für Schweißprozesse

WELD-CHECK by InfraTec
ZfP – Zerstö­rungs­freie Prüfung

Schweißpunkt- und Schweißnahtprüfung – WELD-CHECK

Vollautomatisches System für die zerstörungsfreie und berührungslose Prüfung von Schweißverbindungen, zum Beispiel an Automobilkarosserien.

WELD-CHECK by InfraTec
ZfP – Zerstö­rungs­freie Prüfung

Schweißpunkt- und Schweißnahtprüfung – WELD-CHECK

Vollautomatisches System für die zerstörungsfreie und berührungslose Prüfung von Schweißverbindungen, zum Beispiel an Automobilkarosserien.

Thermografie beim Löten

Anders als das Schweißen, ist das Löten ein Fügeverfahren, bei welchem Metalle durch das Schmelzen von Lot miteinander verbunden werden. Die zu verbindenden Bauteile selbst werden dabei nicht an- oder aufgeschmolzen. Eine Herausforderung ist es, die Fügepartner auf die Arbeitstemperatur des Lotes zu bringen, um Abrisse zu vermeiden.

Weiterhin sollen beim Löten poröse Abrissflächen und Poren vermieden werden, die durch die Überhitzung des Lotes oder des Flussmittels beim Lötvorgang entstehen können. Wie bei den Schweißverfahren ist es also auch beim Löten empfehlenswert, die Prozesstemperatur jederzeit während des Lötvorganges zu prüfen und entsprechend zu steuern.

Ziele der Thermografie beim Löten
  • Temperaturentwicklung und -verteilung überwachen und Abweichungen schnell erkennen

  • Energieeinsatz optimieren

  • Qualität der Endprodukte sichern

Tipp!

Speziell der SWIR-Bereich bietet gute Voraussetzungen für eine Temperaturmessung mit deutlich reduziertem Emissionsgradeinfluss. Darüber hinaus stehen Objektive mit einem sehr kleinen Bildfeldwinkel zur Verfügung, die einen sicheren Abstand der Kamera zur Schweißstelle ermöglichen und sich noch dazu durch eine ausgesprochen kleine Bauform auszeichnen.

InfraTec Laseranwendungen - Laserschneiden

Thermografie-Automation & Systemlösungen für Schweiß- und Lötprozesse

Zerstörungsfreie Prüfung - Bildnachweis: © RAM / Fotolia.com
Indus­tri­elle Auto­ma­tion

Prozesskontrolle – INDU-SCAN

Die berührungslose Messung von Temperaturverteilungen und Temperaturverläufen mit Industrie-Thermografiekameras erlaubt die effiziente Überwachung und Steuerung temperaturabhängiger Prozesse und Verfahren im Rahmen einer anlagenintegrierten Qualitätssicherung in der Industrie.

WELD-CHECK by InfraTec
ZfP – Zerstö­rungs­freie Prüfung

Schweißpunkt- und Schweißnahtprüfung – WELD-CHECK

Vollautomatisches System für die zerstörungsfreie und berührungslose Prüfung von Schweißverbindungen, zum Beispiel an Automobilkarosserien.

Zerstörungsfreie Prüfung - Bildnachweis: © RAM / Fotolia.com
Indus­tri­elle Auto­ma­tion

Prozesskontrolle – INDU-SCAN

Die berührungslose Messung von Temperaturverteilungen und Temperaturverläufen mit Industrie-Thermografiekameras erlaubt die effiziente Überwachung und Steuerung temperaturabhängiger Prozesse und Verfahren im Rahmen einer anlagenintegrierten Qualitätssicherung in der Industrie.

WELD-CHECK by InfraTec
ZfP – Zerstö­rungs­freie Prüfung

Schweißpunkt- und Schweißnahtprüfung – WELD-CHECK

Vollautomatisches System für die zerstörungsfreie und berührungslose Prüfung von Schweißverbindungen, zum Beispiel an Automobilkarosserien.

Welche Systemlösung passt zu welcher Anwendung?

Während nichtmetallische Objekte typischerweise einen hohen und weniger variablen Emissionsgrad aufweisen, ist bei Metallen das Gegenteil der Fall. Hier wird der veränderliche Emissionsgrad zu einem wesentlichen Einflussfaktor auf die Messgenauigkeit. Aus diesem Grund werden für Messungen an Metalloberflächen SWIR-Thermografiesysteme empfohlen. Dem zu Grunde liegt eine physikalische Gesetzmäßigkeit: Je kürzer die Wellenlänge, in welcher eine Thermografiekamera arbeitet, umso dynamischer steigt oder fällt die Intensität der von ihr erfassten Infrarotstrahlung bei einer Änderung der Temperatur des Messobjekts. Im Gegenzug sinkt der Einfluss von möglichen Abweichungen der Oberflächeneigenschaften des Objekts, die ansonsten zu erheblichen Verfälschungen der Messwerte führen würden. SWIR-Wärmebildkameras ermöglichen die zuverlässige Messung von Temperaturen ab 300 °C und sind damit für den Einsatz bei der Metallverarbeitung prädestiniert. Im Bereich der Sicherheitsüberwachung an Gießpfannen, Schmelzöfen etc. kommen vorzugsweise LWIR-Thermografiesysteme zum Einsatz, da die Temperaturen hier zumeist unter 300 °C liegen und der Emissionsgrad höher und damit weniger variabel ist, was die Messung deutlich vereinfacht.

Was ist der Emissiongrad?

Der Emissionsgrad ist das Maß für das Vermögen eines Körpers, Infrarotstrahlung auszusenden. Der Schwarze Strahler als strahlungsphysikalisches Modell besitzt mit dem Wert 1 (= 100 %) den größtmöglichen Emissionsgrad, welcher zudem unabhängig von der Wellenlänge ist.

Der Emissionsgrad realer Messobjekte kann hingegen von der Wellenlänge abhängig sein und wird in erster Linie durch folgende Parameter beeinflusst:

  • Materialzusammensetzung (Oberfläche)

  • Rautiefe der Oberfläche

  • Betrachtungswinkel zur Flächennormalen

  • Objekttemperatur


Mehr erfahren: Physikalisches Prinzip

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InfraTec Deutschland
InfraTec GmbH Infrarotsensorik und MesstechnikGostritzer Straße 61 - 6301217 DresdenDEUTSCHLAND

Vorteile der Thermografie-Lösung in dieser Anwendung

Thermografie mit ImageIR Series von InfraTec - HDR - Bildnachweis: © iStock.com / Vershinin M

HDR – Große Temperaturbereiche gleichzeitig abbilden

Die Funktion High Dynamic Range (HDR) der Wärmebildkamera-Serie ImageIR® ermöglicht das kontinuierliche Aufnehmen von Messszenarien, die extrem voneinander abweichende Temperaturen aufweisen. Im HDR-Modus werden mehrere Thermogramme mit verschiedenen Integrationszeiten und verschiedenen Filtern schnell aufeinanderfolgend erstellt und zu einem Gesamtbild mit hohem Dynamikumfang zusammengesetzt. Der Messbereich kann dabei eine Spanne von bis zu 1.500 K umfassen. Nutzer erhalten kontrastreiche Bilder und Sequenzen in einem breiten Temperaturbereich, die eine hohe Messgenauigkeit auszeichnet.

HighSense für Thermografiekameraserie ImageIR®

High­Sense – Immer die opti­male Kame­ra­ein­stel­lung

Dank HighSense haben ImageIR®-Anwender die Möglichkeit, auf Basis der Werkskalibrierung individuelle Messbereiche einzustellen, die optimal zur jeweiligen Aufgabenstellung passen. Je nach Messaufgabe kann der gewünschte Temperaturbereich gewählt werden und die dafür optimale Integrationszeit wird automatisch ausgegeben – oder man entscheidet sich für ein Vorgehen in umgekehrter Reihenfolge. Die Kalibrierung kann somit auch bei geänderten Integrationszeiten beibehalten werden.

Thermografie-Kameraserie ImageIR® mit neuer 10 GigE-Schnittstelle

10 GigE-Schnitt­stelle für ein kräf­tiges Plus an Leis­tung

Die 10 Gigabit Ethernet-Schnittstelle der High-End-Kameraserie ImageIR® erschließt diesen extrem schnellen Übertragungsstandard mit einer eigens dafür bei InfraTec entwickelten Netzwerkkarte. Diese arbeitet mit einsteckbaren, modularen, optischen oder elektrischen Transceiver-Modulen, die leicht wechselbar sind und als SFP+ bezeichnet werden.

InfraTec Glossar - ImageIR® mobile kabellose Kamerafernsteuerung

Mobile kabel­lose Kame­rafern­steue­rung

Stationäre Kamerasysteme werden üblicherweise PC-gesteuert genutzt. Alternativbietet InfraTec eine Lösung, die den Betrieb des Kamerasystems noch vielseitiger gestaltet. Dabei wird am Kameragehäuse ein zusätzlicher Tablet-PC befestigt, der die drahtlose Steuerung aller Kamerafunktionen ermöglicht. Die Display-Lösung erlaubt den Zugriff auf alle Funktionen der IRBIS® online Steuer- und Akquisitions-Software, die mit der Kamera mitgeliefert wird.

InfraTec Glossar - Rotierendes Filter- und Blendenrad

Sepa­rates Filter- & Blen­denrad – Spek­trale Ther­mo­grafie

Die Kombination aus je einem separaten Filter- und Blendenrad mit bis zu sechs freien Positionen (35 Kombinationen) ist Voraussetzung für den universellen Einsatz bei Messaufgaben mit hohen Objekttemperaturen und im Bereich der spektralen Thermografie. Durch die zur Signalabschwächung genutzten Neutraldichtefilter oder die Kombination von Spektralfiltern und Blenden werden Störeffekte sicher vermieden.

Schutzgehäuse für Thermografiekameras

Großes Sorti­ment an Schutz­ge­häusen

Zum Angebot von InfraTec gehören zahlreiche Schutzgehäuse. Die allwettertauglichen und robusten Metallgehäuse ermöglichen den Einsatz der Thermografiekameras in rauer Umgebung und schützen vor mechanischer Beanspruchung, Staub sowie Spritzwasser. Je nach Anforderung können Anwender auch ATEX-zertifizierte Schutzgehäuse wählen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können.

Thermografie-Aufnahme während der Zündung eines Airbags

Fens­ter­modus (Subwin­do­wing) – Erfas­sung schneller Sequenzen

Die Wärmebildkamera kann im Voll-, Halb-, Viertelbild- und Linien-Modus betrieben werden. Über die Kamera- Steuersoftware besteht die Möglichkeit, die erweiterte Subwindowing-Funktion zu nutzen. Mittels Click-and- Drag können so frei definierbare Teilbildformate schnell und komfortabel eingerichtet werden. Zur Erreichung dieser sehr hohen Bildwiederholraten wird jeweils ein definierter Teilbereich des Detektors ausgelesen.

Thermografie mit ImageIR Series von InfraTec - HDR - Bildnachweis: © iStock.com / Vershinin M

HDR – Große Temperaturbereiche gleichzeitig abbilden

Die Funktion High Dynamic Range (HDR) der Wärmebildkamera-Serie ImageIR® ermöglicht das kontinuierliche Aufnehmen von Messszenarien, die extrem voneinander abweichende Temperaturen aufweisen. Im HDR-Modus werden mehrere Thermogramme mit verschiedenen Integrationszeiten und verschiedenen Filtern schnell aufeinanderfolgend erstellt und zu einem Gesamtbild mit hohem Dynamikumfang zusammengesetzt. Der Messbereich kann dabei eine Spanne von bis zu 1.500 K umfassen. Nutzer erhalten kontrastreiche Bilder und Sequenzen in einem breiten Temperaturbereich, die eine hohe Messgenauigkeit auszeichnet.

HighSense für Thermografiekameraserie ImageIR®

High­Sense – Immer die opti­male Kame­ra­ein­stel­lung

Dank HighSense haben ImageIR®-Anwender die Möglichkeit, auf Basis der Werkskalibrierung individuelle Messbereiche einzustellen, die optimal zur jeweiligen Aufgabenstellung passen. Je nach Messaufgabe kann der gewünschte Temperaturbereich gewählt werden und die dafür optimale Integrationszeit wird automatisch ausgegeben – oder man entscheidet sich für ein Vorgehen in umgekehrter Reihenfolge. Die Kalibrierung kann somit auch bei geänderten Integrationszeiten beibehalten werden.

Thermografie-Kameraserie ImageIR® mit neuer 10 GigE-Schnittstelle

10 GigE-Schnitt­stelle für ein kräf­tiges Plus an Leis­tung

Die 10 Gigabit Ethernet-Schnittstelle der High-End-Kameraserie ImageIR® erschließt diesen extrem schnellen Übertragungsstandard mit einer eigens dafür bei InfraTec entwickelten Netzwerkkarte. Diese arbeitet mit einsteckbaren, modularen, optischen oder elektrischen Transceiver-Modulen, die leicht wechselbar sind und als SFP+ bezeichnet werden.

InfraTec Glossar - ImageIR® mobile kabellose Kamerafernsteuerung

Mobile kabel­lose Kame­rafern­steue­rung

Stationäre Kamerasysteme werden üblicherweise PC-gesteuert genutzt. Alternativbietet InfraTec eine Lösung, die den Betrieb des Kamerasystems noch vielseitiger gestaltet. Dabei wird am Kameragehäuse ein zusätzlicher Tablet-PC befestigt, der die drahtlose Steuerung aller Kamerafunktionen ermöglicht. Die Display-Lösung erlaubt den Zugriff auf alle Funktionen der IRBIS® online Steuer- und Akquisitions-Software, die mit der Kamera mitgeliefert wird.

InfraTec Glossar - Rotierendes Filter- und Blendenrad

Sepa­rates Filter- & Blen­denrad – Spek­trale Ther­mo­grafie

Die Kombination aus je einem separaten Filter- und Blendenrad mit bis zu sechs freien Positionen (35 Kombinationen) ist Voraussetzung für den universellen Einsatz bei Messaufgaben mit hohen Objekttemperaturen und im Bereich der spektralen Thermografie. Durch die zur Signalabschwächung genutzten Neutraldichtefilter oder die Kombination von Spektralfiltern und Blenden werden Störeffekte sicher vermieden.

Schutzgehäuse für Thermografiekameras

Großes Sorti­ment an Schutz­ge­häusen

Zum Angebot von InfraTec gehören zahlreiche Schutzgehäuse. Die allwettertauglichen und robusten Metallgehäuse ermöglichen den Einsatz der Thermografiekameras in rauer Umgebung und schützen vor mechanischer Beanspruchung, Staub sowie Spritzwasser. Je nach Anforderung können Anwender auch ATEX-zertifizierte Schutzgehäuse wählen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können.

Thermografie-Aufnahme während der Zündung eines Airbags

Fens­ter­modus (Subwin­do­wing) – Erfas­sung schneller Sequenzen

Die Wärmebildkamera kann im Voll-, Halb-, Viertelbild- und Linien-Modus betrieben werden. Über die Kamera- Steuersoftware besteht die Möglichkeit, die erweiterte Subwindowing-Funktion zu nutzen. Mittels Click-and- Drag können so frei definierbare Teilbildformate schnell und komfortabel eingerichtet werden. Zur Erreichung dieser sehr hohen Bildwiederholraten wird jeweils ein definierter Teilbereich des Detektors ausgelesen.

Wärmebildkameras für den Einsatz in der Metallindustrie

Wärmebildkamera von InfraTec
Zoom-Wärmebildkameras

ImageIR® 6300 Z

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypXBn

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 8300 hs

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypT2SLS oder InSb

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400 hp

Bildformat(2.560 x 2.048) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Systemkameras

ImageIR® 9100

Bildformat(1.280 x 1.024) IR-Pixel
DetektortypInGaAs

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 10300

Bildformat(1.920 x 1.536) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Systemkameras

ImageIR® 8100

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypInGaAs

Wärmebildkamera von InfraTec
Kompaktkameras

PIR uc 605

Bildformat(640 x 480) IR-Pixel
DetektortypUngekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9500

Bildformat(2.560 x 1.440) IR-Pixel
DetektortypMCT

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400

Bildformat(2.560 x 2.048) IR-Pixel
DetektortypInSb

Verwandte Branchen und Anwendungsgebiete

Laseranwendungen

Laser­in­dus­trie

High-End-Thermografie bei wärmebildenden Laseranwendungen in der Materialbearbeitung.

Thermografie in der Werkstoffprüfung

Werk­stoff­prü­fung

Sparen Sie Zeit und Kosten mit zerstörungsfreier Werkstoffprüfung mit einer Wärmebildkamera von InfraTec.

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