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Viele Materialfehler sind für das menschliche Auge nicht zu erkennen: Ob die Dekorschicht bei Laminatfußböden richtig verklebt ist, Gußteile Hohlräume oder Glasscheiben feine Kratzer aufweisen, kann ein Sichtprüfer oft nicht feststellen. Hier hilft die industrielle Bildverarbeitung. Auf der Hannover Messe (19.- 24. April) stellt die Fraunhofer-Allianz Vision in Halle 17 Stand D34 neue Systeme vor, die für das Auge unsichtbare Fehler sichtbar machen.
Ein wichtiges Kriterium für die Qualität von Laminatfußböden ist die gute Haftung der Dekorschicht auf dem Holzträger. Ist die laminierte Deckschicht nicht gut mit dem Holzwerkstoff verklebt, kann sie sich vom Untergrund lösen. Diese Mängel bemerkt der Käufer meist erst, wenn der neue Fußboden bereits verlegt ist. Bislang gibt es noch keine Möglichkeit, Haftungsfehler während der Produktion festzustellen. Hier könnte ein vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung Wilhelm-Klauditz-Institut WKI entwickeltes Verfahren Abhilfe schaffen. Die Online-Thermographie zeigt Haftungsfehler auf.
Ein Transportband führt den Prüfling unter einem Wärmestrahler hindurch. Dieser erwärmt Material um einige Grad. Ist die Beschichtung gut mit dem Untergrund verklebt, verteilt sich die Wärme gleichmäßig. Befindet sich unter der Oberfläche jedoch ein Haftungsfehler, wird der Wärmefluß in die Tiefe behindert. Die fehlerhafte Stelle erwärmt sich stärker als die Umgebung und kann mit Hilfe einer Thermographiekamera sichtbar gemacht werden. Anhand des Wärmemusters werden dann Haftungsfehler erkannt. »Das neue Verfahren haben wir bereits in einer Forschungsanlage erfolgreich getestet, die unter industrieähnlichen Bedingungen läuft«, berichtet Jörg Sembach vom WKI. Als nächster Schritt soll die Anlage, die auf der Hannover Messe präsentiert wird, in Produktionslinien integriert werden. Auch das vom Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK und der Firma Visotec entwickelte Prüfsystem Eurotec 2000 macht Fehler sichtbar, die für das menschliche Auge nur schwer zu erkennen sind. Es prüft Glasscheiben auf Oberflächenschäden und Materialfehler wie Kratzer oder Beschichtungsfehler wie Luftblasen oder Fremdkörpereinschlüsse. Das System arbeitet folgendermaßen: Acht Kameras nehmen jeden Meter der beleuchteten Glasscheibe auf. Eine spezielle Software wertet diese Bilder in Echtzeit aus. So können sogar nur wenige Mikrometer große Kratzer oder Fehler in dem Glas erkannt werden. »Mit diesem Verfahren kann eine skalierbare Inspektionsbreite von Flachglas bis zu vier Metern, bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von bis zu 48 Metern pro Minute realisiert werden«, erläutert Heiner Fricke von der Firma Visotec. Weiterer Vorteil des Systems: Der Anwender kann Fehlererkennung und Auswertkriterien an die speziellen Bedürfnisse seiner Kunden anpassen.
Auch die vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS entwickelte PentaCam setzt mehrere Kameras ein. Getreu dem Motto: Fünf Augen sehen mehr als zwei, arbeitet das System mit fünf Kameras. Jeder Defekt wird so aus unterschiedlichen Blickwinkeln aufgenommen und kann ähnlich wie bei der aus der Medizintechnik bekannten Computertomographie dreidimensional dargestellt werden. Die optische Tomographie ermöglicht es, Fehler in transparenten Schlauch- und Rohrmaterialien oder Glaskörpern aufzuspüren.
Hohe Anforderungen werden auch an die Qualität von Gußteilen gestellt. Denn bereits kleine Hohlräume in Gußteilen, Lunker genannt, können schwerwiegende Folgen haben. Weist zum Beispiel eine Benzinpumpe an einer ungünstigen Stelle einen Lunker auf, kann sie undicht werden. Um dies zu vermeiden, können zur Qualitätssicherung Röntgen-Computer-Tomographie-Systeme (CT) eingesetzt. Konventionelle zweidimensionale CT haben jedoch einen Nachteil: Das Prüfsystem ist sehr langsam, da pro Messung nur ein Schnittbild erstellt wird. Um das gesamte Volumen zu prüfen, müssen viele Einzelbilder erstellt werden. Schneller arbeitet da das vom Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik angebotene industrielle 3D-ComputerTomograhie System. Es bildet den inneren und äußeren Aufbau der Bauteile dreidimensional ab. So können Fehler wie etwa Lunker schnell festgestellt werden. Das neue Prüfsystem kann neben der Gußindustrie auch in der Kunststoff-, Gummi - und Automobilindustrie sowie der Verkehrstechnik zur Qualitätssicherung eingesetzt werden. »Darüber hinaus können mit der 3D-Computertomographie sogar innenliegende, verdeckte Strukturen exakt vermessen werden«, erläutert Dr. Holger Reiter.
Ansprechpartner:
Dr. Norbert Bauer
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Weichselgarten 3, D-91058 Erlangen
Telefon 0 91 31/7 76-5 00, Telefax 0 91 31/7 76-5 99
email: bau@iis.fhg.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Maschinenbau, Wirtschaft
überregional
Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
Deutsch
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