Qualitätssicherung beim Beschichten von Blechen, Folien, Glas und anderen Materialien
Die Thermografie bietet viele Vorteile bei der Detektion fehlerhafter Beschichtungen:
- Inline- und Offline-Prozesskontrolle vermeidet kostentreibenden Ausschuss
- Zerstörungsfreie und automatisierte Überwachung der Beschichtungsqualität
- Flexible Anpassung an verschiedene Messaufgaben (Rezepte, Bandgeschwindigkeit)
- Integration in vorhandene Prozess- und Systemumgebung
Die Oberflächenbeschichtung von Blechen, Folien, Glas oder auch Kunststoffen schützt diese wirksam vor äußeren Einflüssen, vermeidet u. a. Korrosion sowie Verschleiß und erhöht z. B. die Kratzfestigkeit. Ob diese Beschichtungen fehlerfrei sind, wird bereits bei deren Aufbringung zerstörungsfrei und prozesssynchron mit Hilfe von Wärmebildkameras und aktiver Anregung – beispielsweise mit dem Verfahren der Reflektografie – überwacht.
Geprüft werden können dabei z. B. die Homogenität und Menge von flüssigen Beschichtungen wie Wasser-, Öl- und Klebstoffschichten. Auch die Eigenschaften von unterschiedlichsten Funktionsbeschichtungen aus Metallen, Halbleitern, Dielektrika, organischen sowie Nanomaterialien sind mittels Thermografie prüfbar.
Automatisierte Prüflösung LayIR-CHECK
Das System LayIR-CHECK für die Reflektografie besteht aus einer oder mehreren gekühlten Wärmebildkameras der ImageIR®-Serie mit Spezialobjektiv und anlagenspezifischer Einbaukonstruktion, z. B. mit einer extra Wasserkühlung, modifizierten Anschlusseinheiten und einem Steuerschrank. Die im Haus InfraTec entwickelte, anwendungsspezifische Software INDU-SCAN steuert das System, bereitet die Messdaten auf und erzeugt die Prüfergebnisse.
Das Thermografie-Prüfsystem liefert InfraTec als Komplettlösung bestehend aus Beratung, Konzeption, Installation und Inbetriebnahme. Die Montage der Systemkomponenten geschieht direkt in der bestehenden Anlage und ermöglicht die unmittelbare Einbindung in interne Prozesse, wodurch eine effiziente und dauerbetriebsfeste Inline-Kontrolle gewährleistet wird. Eine flexible, industrietaugliche Verkabelungstechnologie sorgt für die Anbindung der Thermografiekamera. Diese kann über ein integriertes Filterrad mit aufgabenspezifischen Spektralfiltern ausgestattet werden, so dass der Empfindlichkeitsbereich der Kamera genau auf die spektralen Eigenschaften der zu detektierenden Beschichtung abgestimmt ist.
Fehlerhafte Beschichtungen mit Wärmebildkameras erkennen
Aufgabe der automatisierten Prüflösung LayIR-CHECK ist die Prüfung der Oberflächenbeschichtung von Blechen, Glas oder anderen Materialien. Durch Informationen über die Schichtdicke können Fehlbeschichtungen mit einem Durchmesser bis ca. 1 Millimeter effizient identifiziert werden. Das System alarmiert sofort und leitet Prozesseingriffe automatisch ein oder fordert sie an. Maschinenparameter können so umgehend nachjustiert werden und die Produktion läuft optimal weiter.
Die Durchführung der Messung sowie die Speicherung, Auswertung und der Vergleich von Messdaten erfolgen mit einer leistungsfähigen Thermografie-Spezialsoftware auf Basis des INDU-SCAN Baukastens. Mit dieser Software kann sehr flexibel auf täglich wechselnde Prüfaufgaben – gekennzeichnet durch Änderung von Sorten und Rezepten sowie unterschiedliche Bandgeschwindigkeiten – reagiert werden.
Die thermografiebasierte Charakterisierung von Beschichtungen mittels Reflektografie ist ein besonderes Verfahren, dessen hohe Spezifik maßgeblich von den am Prozess beteiligten Materialien bestimmt wird. Dafür werden speziell von InfraTec entwickelte Strahlereinheiten mit zugeschnittenen spektralen Eigenschaften eingesetzt. Deren Wärmestrahlung wird an der Oberfläche des Prüfobjektes wiederum spektral differenziert reflektiert und von der Thermografiekamera erfasst. Die Intensität dieser reflektierten Strahlung erlaubt dann die gewünschten Rückschlüsse auf den Beschichtungsprozess. Die Methode zählt damit zur aktiven und spektralen Thermografie. Diese Form der Messung erlaubt nicht nur Rückschlüsse auf vorgelagerte Prozesse, sondern sie charakterisiert auch permanent online die Qualität der Beschichtung. Damit wird eine Überwachung der Fertigung ermöglicht, mit deren Erkenntnissen die Produktqualität auf das nächste Level gehoben werden kann.
Vorteile gegenüber anderen Prüfverfahren
Die Prüfung verläuft voll automatisiert, online, direkt und vor allem zerstörungsfrei. Vollständig im Prozess integriert, vermeidet sie aufwendige Endkontrollen sowie kostentreibenden Ausschuss. Das automatisierte System kann für sehr schnelle Prozesse, beispielsweise Bandprozesse, in sehr schnellen Subframemodi betrieben werden. Hierbei findet eine Verknüpfung von höchsten Abtastraten und höchster geometrischer Auflösung statt.
