Ther­mi­sche Opti­mie­rung von Kompo­nenten und Prozessen

Die thermografische Schadens- und Funktionsanalyse an elektronischen Bauteilen gehört mittlerweile zu den etablierten Prüfmethoden in der Elektrotechnik. Auch am Institut für Elektrische Systeme und Energielogistik der BTU Cottbus-Senftenberg nutzt man dieses Verfahren zu Forschungszwecken. Prof. Dr. Ralph Schacht beschäftigt sich in diesem Zusammenhang intensiv mit der Material- und Systemcharakterisierung sowie der zerstörungsfreien Fehleranalytik von Leiterplatten, elektronischen Bauteilen, Mikroelektronik als auch von Verbundsystemen der Aufbau- und Verbindungstechnik.

Die Energieeffizienz von Elektronikbauteilen spielt in zahlreichen Anwendungsfeldern eine immer wichtigere Rolle. Und nicht nur das. Gefragt sind in unserem Elektronik- und Hightech-Zeitalter immer schnellere aktive Komponenten, höhere Leistungsdichten von miniaturisierten Systemen sowie absolute Zuverlässigkeit. Hinzu kommen der Anspruch an eine umweltbewusste Ressourcenbeschaffung und die Forderung, dass die Leistungssteigerung von Modulen parallel zum geringeren Energieverbrauch ablaufen soll.

Das Druckgießen ist ein effizientes industrielles Verfahren für die Massenfertigung von Teilen aus NE-Metallen wie Aluminium- und Magnesiumlegierungen. Mit modernen automatisierten Druckgussanlagen werden komplexe, teilweise sehr große und gleichzeitig filigrane Bauteile hergestellt.

Die Maschinen und Werkzeuge müssen dabei in engen thermischen Prozessfenstern betrieben werden, was es notwendig macht, diese direkt inline im Prozess für jeden einzelnen Bauteil-Fertigungszyklus zu überwachen und ggf. zu steuern.

Technische Anlagen und Geräte unterliegen häufig dem Einfluss von Wärmeenergie oder erwärmen sich durch interne Prozesse selbst. Durch ein optimiertes Wärmemanagement können zum Beispiel deren Wirkungsgrad und Standzeit erhöht werden. Zu diesem Zweck sind die verbauten aktiven Komponenten meist ausgiebig optimiert. Passive Komponenten werden unter diesem Aspekt dagegen oftmals vernachlässigt.

Epoxidharzsysteme werden meist als Matrixmaterial in Faserverbundwerkstoffen eingesetzt. Bei vielfältigen Herstellungsprozessen wird das entsprechende Harzsystem im fließfähigen Zustand verarbeitet. Die Steifigkeit erhält der Werkstoff erst in einem anschließenden Aushärteprozess. Dieser ist durch eine exotherme chemische Reaktion mit ausgeprägter Temperaturabhängigkeit gekennzeichnet.

Wie sieht die Energieversorgung der Zukunft aus? Mit dieser Frage beschäftigt sich das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald.

Die Stromerzeugung mithilfe von Windenergieanlagen (WEA) nimmt weltweit zu. Diese Entwicklung geht mit einer steigenden Notwendigkeit von Tests der Produktzuverlässigkeit, Funktionalität und Lebensdauer von Teilsystemen solcher Anlagen, wie dem Antriebsstrang, einher.

Gas- und Dampfturbinenkraftwerke der SIEMENS AG sind heute mehr denn je komplexe Hightech- Produkte und jede einzelne Komponente ist unabdingbar. Stark beanspruchte Teile wie die Turbinenschaufeln werden daher mit modernster zerstörungsfreier Prüftechnik getestet, wie z. B. mit der Thermografie.

Die Firma Delphi setzt am Laborstandort Test & Validation Services des Unternehmens in Wiehl verstärkt Thermografie als Qualitätssicherungsmaßnahme in der Design- und Produktvalidation ein. Damit wird eine stabile hardwareseitige Grundlage für die Integration immer neuer Funktionalitäten in Automobilen gelegt, die letztlich einen wichtigen Beitrag zur Verkehrssicherheit liefert.

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.

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

Solarturmkraftwerke gehören zur Kategorie der solarthermischen Kraftwerke, deren Grundprinzip auf der Absorption von Direktstrahlung der Sonne und ihrer Umwandlung in Wärmeenergie beruht. 

Überprüfen Sie mechanische Bauteile im Belastungstest auf Dauerbetriebsfestigkeit unter Verwendung von High-End-Thermografie-Kameras.

Erzielen Sie Qualitäts- und Kostenvorsprünge durch berührungslose thermografische Prüfung Ihrer Solarzellen und PV-Module mit einer Wärmebildkamera.

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

Detektieren Sie bereits während der Fertigung ungleichmäßige Temperaturverteilungen und lokale Energieverluste mittels Lock-In-Thermografie.

Sichern Sie Ihre Waren und Anlagen wirksam durch Einbindung der Infrarotthermografie in die automatische Brandfrüherkennung.

Sichern Sie Ihre Waren und Anlagen wirksam durch Einbindung der Infrarotthermografie in die automatische Brandfrüherkennung.

Das Überwachungssystem für Umspannwerke GRID-DETECT nutzt Infrarot-Technologie, um die Temperatur von Umspannwerkskomponenten zu überwachen und so die Zuverlässigkeit der Anlage zu gewährleisten.

Garant für Flexibilität und Messgenauigkeit

Dank der innovativen Funktion bleibt die Messgenauigkeit der Kameras auch dann erhalten, wenn Integrationszeiten oder die Messbereiche verändert werden. Anwender sparen so Zeit und Kosten.

Die Option Auto Calibration erweitert die Funktion „HighSense“ um eine automatische, dynamische Anpassung der Integrationszeit, um durchgehend die beste Temperaturmessgenauigkeit und ein optimales Signal-Rausch-Verhältnis zu ermöglichen. Die Aussteuerung eines Detektors („Wellfill“) ist üblicherweise in bestimmten Bereichen des Dynamikumfangs optimal. Befindet sich das Signal des Messobjekts außerhalb dieser bzw. vom Anwender vorgegebener Grenzen, wird die Integrationszeit nachgeregelt.

Extrem schnelle Datenübertragung
Hochauflösende Detektoren und hohe Bildraten erzeugen große Datenmengen. Mit der 10 Gigabit Ethernet-Schnittstelle lassen sich diese Daten schnell, verlustfrei und zuverlässig übertragen.

Fernsteuerbare Fokussierung des Wärmebildes

Wechselbare Standard-Optiken der ImageIR®-Serie können mit einer Motorfokuseinheit ausgestattet werden. Über die Bediensoftware wird so eine präzise, fernsteuerbare und schnelle Fokussierung möglich.

Schnelle Messungen in definierten Teilbereichen

Erfassung sehr schneller Temperatur- und Bewegungsabläufe im Voll-, Halb-, Viertelbild- und Linien-Modus sowie in per Click-and- Drag definierten Teilbildformaten mittels hoher Bildwiederholraten

Schnittstelle für ein- und ausgehende Steuersignale

Mittels Trigger-Signalen an oder von der Kamera kann die Bilddatenerfassung gesteuert und synchronisiert werden. Auch lassen sich thermografische Messwerte zur Steuerung von Prozessen nutzen.