Zerstörungsfreie Fehlersuche
Luftultraschall für die Qualitätssicherung
Besonders hohe Präzision und Verlässlichkeit in der zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffen und Verbundmaterialien soll ein neues System der kontaktlosen Ultraschallprüfung bieten. Fehlstellen und Inhomogenitäten verschiedener Art sollen sicher detektiert werden.
Die Lösung besteht aus Scanner, Prüfköpfen, Industrierechner und Software und wird unter dem Namen Sonoair vertrieben und zielt vor allem auf Anwender in Prüflabors der Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen, aber auch für industrielle Anwendungen. Entwickelt wurde es in Kooperation mit dem Forschungszentrum Ultraschall (FZ-U) in Halle / Saale.
Das kompakte System eigne sich für die Detektion von Grenzflächenfehlern, den Nachweis von Inhomogenitäten, Fehlstellen, Lücken, Rissen und Einschlüssen sowie anderen Mängeln von Formteilen und Halbzeugen aus Kunststoff, bei denen eine Prüfung mit Koppelmittel zerstörungsfrei unmöglich oder zu aufwändig wäre. Auch karbon- und glasfaserverstärkte Materialien, andere Mehrschichtverbunde, geschäumte Kunststoff- oder Sandwichbauteile oder Klebeverbindungen beispielsweise in den Bereichen Leichtbau, Automotive, Luft- und Raumfahrt lassen sich auf Delaminationen, Lufteinschlüsse, Kissing Bonds und Impactschäden prüfen. Auch bei Gummi, Keramiken, Beton, Holz sowie Wabenstrukturen sei die Ultraschallprüfung nun möglich.
Die besondere Empfindlichkeit des Systems resultiere aus der hohen Sendeleistung der Prüfsignale bei Spannungen bis 800 Volt in Kombination mit einer zuvor massiven Verstärkung der mit geringem Eigenrauschen empfangenen Signale (unter 1 nV/√Hz). Das Rauschen, das über die Prüfbarkeit einer Probe entscheidet, liege damit im Bereich des thermischen Rauschens. Selbst bei starker Dämpfwirkung würden nun auch bei Kunststoffen eindeutige, reproduzierbare Messergebnisse gesichert, ohne das Prüfmaterial zu verändern. So habe man jetzt Zugang selbst zu Proben, die vorher als mit Ultraschall nicht prüfbar galten. Neben der Stärke der Signale könnten auch charakteristische Abweichungen der Signalform erfasst werden, die Rückschlüsse auf die Spezifik von Fehlern zulassen. Die Tests verursachten, so der Anbieter, gegenüber herkömmlichen Methoden zudem weniger Aufwand.
Zusätzlichen Anwendernutzen erschließe dessen enge Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum FZ-U. Auf dessen Erfahrung in der wissenschaftlichen Bearbeitung anspruchsvoller Prüfaufgaben könne jederzeit zugegriffen werden. So könne man die grundsätzliche Prüfbarkeit einer Probe schnell bewerten, gegebenenfalls die Technik an spezielle Prüfprobleme anpassen. Umfangreichere Fragestellungen ließen sich bei Bedarf in gemeinsame Forschungsprojekte überführen.
Prüfköpfe mit Piezokomposit-Technologie
Für die unterschiedlichsten analytischen Vorhaben nutzt Sonoair neue, besonders empfindliche CFC-Prüfköpfe, die eine präzise Auflösung ab einer Fehlergröße von einem Millimeter ermöglichen. Ihre stabile Reproduzierbarkeit bei identischen akustischen Eigenschaften verdanken sie der Eigenfertigung mit Piezokomposit-Technologie.
Mit bis zu vier Prüfkopfpaaren ist das System für die Untersuchung von Materialien und Bauteilen sowie für die Eigenentwicklung neuer Verfahren ausgelegt. Seine Mehrkanalfähigkeit gestattet hohe Messgeschwindigkeiten. Die gleichzeitige Verwendung von Prüfkopfpaaren mit unterschiedlichen Frequenzbereichen ermöglicht zudem die Untersuchung von Elementen mit unterschiedlichen Wanddicken.
Die Software Sonoware Basic wurde für schnelle Untersuchungen im Labor und in Industrieanlagen entwickelt. Erhobenen Daten werden hier in der Regel als zweidimensionale Abbildungen (C-Bilder) ausgegeben. Optimieren lassen sich die Ergebnisse mit den Filtern und Prozessoren einer zugehörigen Toolbox. Zur Entwicklung eigener Analyse- und Auswertemethoden ist dagegen die Programmversion Sonoware Advanced gedacht. Sie gewährt auch vollen Zugriff auf die Rohdaten.
Zeitnah soll das Angebot um eine Variante für Anlagenbauer und Industriekunden erweitert werden, die das neue System in eigene Produkte integrieren wollen.
Das könnte Sie auch interessieren
Qualitätssicherung in der additiven Fertigung
3D-gedruckte Kunststoffproben automatisch prüfen
Der 3D-Druck ist auf dem Vormarsch. Es vergeht kaum eine Woche ohne Meldungen zu neuen Anwendungsmöglichkeiten, Weiterentwicklungen oder neuen 3D-Druckverfahren. Gerade im Kunststoffbereich gibt es unzählige Einsatzmöglichkeiten für 3D-Drucker,...
mehr...Qualitätssicherung in der K-Branche
Moderne Maschinen- und Steuerungstechnik, verschiedene Simulations- und Qualitätssicherungs-Systeme und Inline-Datenerfassung – eine Fülle moderner Technologien und Strategien ermöglicht prozesssicher „Qualität zu produzieren statt zu erprüfen“.
mehr...Leitfähigkeit von Thermoplast-Compounds messen
Thermoplast-Compounds gewinnen als Werkstoff für funktionale Oberflächen an Bedeutung. Dabei hängt die Leitfähigkeitseffizienz nicht nur vom Füllstoff oder Additiv ab, sondern auch von dessen Größe, Struktur und Verteilung. Um die zuverlässig zu...
mehr...Cobot-Arbeitsplatz für die Vermessung
Mit nur einer Roboter-Workstation soll das Automatisieren der Vermessung mit Datenaufzeichnung, Handhaben und Platzieren von Kleinteilen einfacher möglich sein.
mehr...Schneller wissen was drin ist
Durch die Zugabe von Fasern lassen sich bei Kunststoffen die mechanischen und mechanisch-thermischen Eigenschaften verbessern. Dies gilt insbesondere für Festigkeit, Steifigkeit, Härte, Wärmeformbeständigkeit, Verschleißwiderstand, Maßhaltigkeit und...
mehr...Lebensdauer von Kunststoffen vorhersagen
Um die Material- und Bauteilentwicklung zu beschleunigen, ist es von Vorteil, die Dauer der Prüfzyklen, der Klimalagerung oder der Laborbewitterung zu verkürzen.
mehr...Polymere auf dem Prüfstand
Von einfachen Transportverpackungen für Lebensmittel über Gehäuse von elektronischen Geräten bis zu hochbelasteten Funktionsteilen in Fahrzeug- und Maschinenbau – Polymere finden sich buchstäblich überall. Dementsprechend vielfältig sind die...
mehr...Hyperspektrales Sehen beschleunigt Folienprüfung
Weltweit arbeiten Forscher daran, organische Leuchtdioden, Solarzellen und Schaltkreise mit verbesserten, speziellen Folien gegen Luftfeuchtigkeit und andere schädliche Umwelteinflüsse zu schützen. Das soll die Bauteile der Organischen Elektronik...
mehr...Computertomographie in der Praxis
Mit weniger Iterationen zum perfekten Spritzgießwerkzeug
Fünf bis zehn Werkzeuganpassungen sind in der Kunststoffbranche nach wie vor eher die Regel als die Ausnahme auf dem Weg hin zum perfekten Spritzgießwerkzeug. Ein Aufwand, den Unternehmen laut Zeiss mit dem Reverse Engineering (ZRE) und Einsatz von...
mehr...