Schnelleinstieg: Oberflächenveredelung und -funktionalisierung

Zerstörungsfreie Prüfung zur Qualitätssicherung von Beschichtungsprozessen

Optische Kohärenztomographie

Das nicht-invasive, tomographische Bildgebungsverfahren ermöglicht es, die Topographie von Oberflächen in streuenden Medien sichtbar zu machen. Dazu wird das Untersuchungsobjekt mit breitbandigem, nahinfrarotem Licht bestrahlt und das Streulicht spektroskopisch verarbeitet. Die Optische Kohärenztomographie erlaubt dabei Prüfungen in Echtzeit und ohne direkten Kontakt mit der Probe. Sie besticht zudem durch hohe Messgeschwindigkeiten, die die Erfassung volumetrischer Untersuchungsbereiche innerhalb weniger Sekunden ermöglicht. Diese Vorteile qualifizieren das Verfahren als einen effizienten und kostengünstigen Ansatz zur Inline-Defekterkennung.

Laser-Speckle-Photometrie

Die zeitaufgelöste Laser-Speckle-Photometrie (LSP) ist ein am Fraunhofer IKTS entwickeltes Verfahren, mit dem Bauteiloberflächen charakterisiert werden können. Es basiert auf der Auswertung der zeitlichen Veränderung von Speckle-Mustern, die sich bei mechanischer oder thermischer Anregung der Prüfobjekte entwickeln. Das berührungslose Verfahren zeichnet sich durch einen einfachen, robusten Aufbau und im Vergleich zu konkurrierenden Messmethoden durch geringe Kosten aus. Die extrem kurzen Messzeiten prädestinieren es für den Inline-Einsatz in der industriellen Produktion. Die Laser-Speckle-Photometrie verfügt über eine hohe Empfindlichkeit für Out-of-plane- und In-plane-Verschiebungen.

Hochfrequenz-Wirbelstromverfahren

Die Wirbelstrommethode ist ein elektromagnetisches Verfahren unter anderem zur zerstörungsfreien Prüfung von metallischen Oberflächen und nicht oder schwach leitfähigen Kunststoff- oder auch Keramikoberflächen. Sie arbeitet sehr schnell, funktioniert ohne Koppelmittel, stellt keine Anforderungen an den Strahlenschutz und lässt sich problemlos in industrielle Fertigungsprozesse integrieren. Am Fraunhofer IKTS wurden die sogenannte Hochfrequenz-Wirbelstromtechnik und die abbildende Impedanzspektroskopie im Frequenzbereich von 100 kHz bis 100 MHz entwickelt.

Dielektrische Impedanzanalyse

Das Verfahren kann beispielsweise zur Bewertung des Trocknungsverhaltens von elektrisch leitfähigen Lacksystemen eingesetzt werden. Hierbei wird das Beschichtungsergebnis im noch nassen Zustand geprüft, indem das Perkolationsverhalten der Schicht über eine kontaktfreie Impedanzmessung sofort nach dem Lackiervorgang bestimmt wird. Da die Partikel unmittelbar nach der Beschichtung noch nicht miteinander verbunden sind, hat die Schicht dielektrische Eigenschaften. Bei der Trocknung setzt die Perkolation ein, d. h. die Partikeldichte erhöht sich. Nach erfolgter Perkolation ist die Schicht elektrisch leitfähig aber noch feucht. Der Zeitpunkt des Perkolationspunkts kann aus der Impedanzmessung sehr gut bestimmt werden und korreliert mit der zukünftigen Schichtdicke im trockenen Zustand. Im Fall einer fehlerhaften Schichtdicke oder abweichenden Partikelkonzentration kann so im nassen Zustand nachgearbeitet oder die Lackschicht wieder entfernt werden.