Ther­mo­grafie in der Werk­stoff­prü­fung

Die Spannungsänderungen bei einer Zugprobenmessung liefern Aussagen über die Werkstoffeigenschaften von Metallen, wie zum Beispiel deren Bruchfestigkeit. Mithilfe von Thermografiekameras können metallene Festkörper auf solche Spannungsänderungen geprüft werden.

Die Kombination von Messergebnissen aus der digitalen Bildkorrelation (ARAMIS, DIC) und Temperaturmessdaten von Infrarotkameras ermöglicht die gleichzeitige Analyse des thermischen und mechanischen Verhaltens von Prüfkörpern im Bereich der Material- und Bauteilprüfung.

Die Additive Fertigung hat eine rasante Entwicklung vom ursprünglichen Bereich der Prototypenfertigung hin zu einer vollständigen Produktionstechnologie im industriellen Umfang genommen. Dabei ist die genaue Überwachung von Maschinen, Anlagen, Materialien und vor allem der Temperaturen von elementarer Bedeutung.

Neue Materialien mit genau gesteuerten optischen und thermischen Transporteigenschaften können einen großen Beitrag für ein ressourcenschonendes Wärmemanagement leisten. Diese Vision verfolgen Wissenschaftler der Universität Bayreuth. Sie nutzen die Infrarotthermografie, um die Wärmeleitfähigkeit in nano‐ und mesostrukturierten Polymermaterialien quantitativ zu bestimmen.

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.

Ein Kernthema moderner Werkstoffforschung ist die Erforschung von Kunststoffen als vielseitiges Material für verschiedene Technologie-Anwendungen. Nicht selten werden aus der akademischen Grundlagenforschung heraus Industrieanwendungen entwickelt. An der Fakultät für Maschinenbau der Universität Paderborn arbeitet die Kunststofftechnik Paderborn (KTP) intensiv an diesem Themengebiet und verwendet dafür unter anderem eine VarioCAM® HD.

STMicroelectronics fertigt als europäischer Hersteller weltweit ein breites Sortiment von Halbleiterbauelementen für Elektronikanwendungen. Das Unternehmen führt die Fehleranalyse an Chips, diskreten Bauelementen, Sensoren, LEDs und Leistungsmodulen mit Hilfe des E-LIT-Systems von InfraTec durch. Dabei schätzen die Anwender vor allem die einfache visuelle Identifizierbarkeit von Fehlern sowie die Flexibilität des Systems bei Messungen an unterschiedlichen Bauelementen.

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.

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.

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

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

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

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

Schneller messen bei konstantem Bildfeld

Dank der Binning-Technologie verfügen Wärmebildkameras über einen zusätzlichen High-Speed-Modus, in dem die Bildfrequenz auf mehr als das Dreifache ansteigt und die thermische Auflösung verdoppelt werden kann.

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.

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.

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.

Messung hoher Temperaturen & spektraler Bereiche

Bis zu zwei mit Filtern und Blenden bestückbare und frei kombinierbare Räder erlauben die Anpassung der Kameraempfindlichkeit an die spezifischen Anforderungen anspruchsvoller Messaufgaben.

Das Multispektralfeature ermöglicht es, Sequenzen mit kontinuierlich wechselnden Spektralfiltern aufzunehmen. Die Bildaufnahme erfolgt dabei synchron zu einem mit den Filtern bestückten schnellen Filterrad. Je nach Ausführung kann zwischen bis zu sieben Filtern gewechselt werden. Dadurch kann die Multispektral-Messung des Kamerasystems auf die spektralen Eigenschaften der jeweiligen Messobjekte optimiert werden, sollten die voreingestellten Bereiche ungeeignet sein. Die Integrationszeiten können innerhalb der für den Filter kalibrierten Grenzen angepasst werden.

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

Zur Erkennung geringer Temperaturänderungen bieten Wärmebildkameras von InfraTec thermische Auflösungen bis < 15 mK im Echtzeitbetrieb. Durch das Verfahren der Lock-In-Thermografie lässt sich dieses Auflösungsvermögen weiter deutlich erhöhen. Dafür werden Prüfobjekte periodisch angeregt und zerstörungsfrei auf Fehler und Unregelmäßigkeiten hin untersucht.