Hochauflösende optische Sensortechnik

© Foto MABRI.VISION GmbH

Sensorsystem zur optischen tomographischen Prüfung

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Der Sensor ermöglicht eine zerstörungsfreie Inline-Prüfung von Wandstärken und Schichtaufbau bei Rohren und Schläuchen

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Toolbox zur Umsetzung individueller Prüfaufgaben

Die MABRI.VISION GmbH aus Aachen stellt mit dem System »MABRI.SENSE C3i« einen Sensor zur hochauflösenden tomographischen Darstellung und Messung von lichtdurchlässigen Materialien vor. Mithilfe des interferometrischen Detektionsprinzips lassen sich Wandstärken, Schichtdicken und Multilagen genau messen. Durch den Tiefenmessbereich des Sensors von bis zu 10 mm können auch Objekte mit großen Wandstärken in einem Schritt geprüft werden. Die Technologie erreicht Messgeschwindigkeiten von bis zu 75.000 Messungen pro Sekunde und die Auswertung erfolgt in Echtzeit.

Die Technologie kann außerdem zur Messung von Oberflächenprofilen und Geometrien eingesetzt werden. Durch das hochauflösende optische Detektionsprinzip können Abweichungen von einigen Mikrometern in Form von z. B. Kratzern, Macken oder Poren detektiert werden. Der große Dynamikbereich ermöglicht eine Erfassung von steilen Flanken, Fasen oder Spalten.

Der Sensor wird im Prüfsystem »MABRI.SECTOR« zur automatisierten Prüfung von Schichtaufbau, Wandstärken und Oberflächen von Rohr- und Schlauchproben eingesetzt. Der tomographische Sensor scannt mit einem Achssystem die Probe um 360 Grad ab. Über eine berührungslose und zerstörungsfreie Messung kann eine direkte Analyse des Schichtaufbaus in jeder Ebene durchgeführt werden.

Das Messverfahren eignet sich mit einem Tiefenmessbereich von bis zu 10 mm auch zur Prüfung von dickwandigen Kunststoffprodukten, wie Spritzgussteilen oder extrudierten Rohren und Schläuchen. Aufgrund des tomographischen Messprinzips lassen sich alle Schichten und Strukturen in einem einzigen Schritt erfassen. Je nach Konfiguration und eingesetzter Vergrößerung (1,5-fach bis 10-fach) reicht das Sichtfeld des Sensors von 4,5 mm x 4,5 mm bis zu 30 mm x 30 mm. Das Messverfahren ermöglicht die Darstellung von inneren Struktureffekten bei einer Grenzflächen-Auflösung von 0,1 µm.

Anwendungsbereiche im Überblick

Bei Spritzgussprozessen können Verformungen von Formwerkzeugen mithilfe einer schnellen und zerstörungsfreien Wandstärkenprüfung am Kunststoffteil quantifiziert werden. So können Zylinderversatz und Formschwankungen geprüft und minimiert werden.

Bei lichtdurchlässigen Materialien wie Kunststoff, Glas und Silizium können tomographische Querschnitte gemessen werden. Dadurch ergeben sich weitere Einsatzmöglichkeiten in der Verpackungsindustrie und in der Medizintechnik, z. B. bei der Prüfung von Wandstärken und Schichtdicken oder bei der Defekterkennung. Die Sensoren werden außerdem zur genauen Abstands- und Profilmessung in der Metallindustrie, Medizintechnik und Pharmaindustrie eingesetzt.