Terahertz-Messtechnik: Zerstörungsfreie Prüfung mit Terahertz-Messtechnik

Terahertz-Messtechnik ist eine Technik, die mit elektromagnetischer Strahlung bei Frequenzen im Terahertz-Bereich arbeitet, wodurch Materialien wie Kunststoffe, Keramik, Papier, faserverstärkte Verbundwerkstoffe oder ähnliche, nicht-metallische Werkstoffe auf innenliegende Fehlstellen zerstörungsfrei untersucht werden können. Am Fraunhofer ITWM liegt umfassende Terahertz-Kompetenz zu allen relevanten Techniken und Systemen vor. Anwender aller Branchen können sich im Anwendungszentrum TeraTec im Hinblick auf die Optimierung ihrer Produktionsprozesse beraten und unterstützen lassen.

Stationäres und robotergestütztes System zur industriellen Schichtdickenmessung

Ein Hauptforschungsbereich am Fraunhofer ITWM ist die industrielle Schichtdickenmessung. Das entwickelte Schichtdickenmesssystem eignet sich vor allem für die Dickenmessung einzelner Schichten innerhalb eines Mehrschichtsystems, wobei die Beschichtung auf beliebigem Material aufgetragen sein kann. Ebenso ist die Messung von feuchten, klebrigen und weichen Beschichtungen und Schichten auf gekrümmten Oberflächen möglich. Die in vielen industriellen Umgebungen vorhandenen Vibrationen und Schwingungen werden durch eine speziell angepasste Auswertesoftware ausgeglichen, durch die auch unter widrigen Bedingungen zuverlässige Dickenmessungen möglich sind. Seit kurzem steht das Schichtdickenmesssystem zusätzlich als robotergestützte Variante zur Verfügung, wodurch die Integration in das Arbeitsfeld vereinfacht wird.

Mobile Terahertz-Prüfsysteme

Mit Terahertz-Sensoren sind überwiegend punktuelle Messungen möglich, die für linien- und flächenartige Untersuchungen in einen stationären Scanner integriert werden. Die Messanordnung ist damit fix und die zu untersuchenden Bauteile müssen zum Prüfsystem gebracht werden, was manchmal aufgrund der Bauteilgröße oder des stationären Einbaus nicht möglich ist.

Am Fraunhofer ITWM werden daher mobile Terahertz-Messsysteme entwickelt, bei denen der Sensor zum zu prüfenden Bauteil gebracht wird. Diese mobilen Messsysteme sind hinsichtlich des Orts der Messung, der Bauteilgeometrie und der Messanordnung flexibler als stationäre Systeme. 

Aktuell stehen ein Handscanner und ein kompakter Scanner zur Verfügung. Mit dem Handscanner sind schnelle Messungen in Richtung der Sensorbewegung möglich und das Innere des untersuchten Bauteils kann mittels B-Scan dargestellt werden. Die kompakte Ausführung kann die Fläche eines DIN A4-Blatts schnell scannen. Neben den B-Scans sind auch C-Scan-Darstellungen möglich, sodass auch 3D-Darstellungen möglich sind.

Schichtdickenmessung

• Lackierprozesse in der Inlinekontrolle und Endkontrolle
• Hersteller von Folien, Flaschen, Kunststoffrohren

Mobile Geräte

• Inspektion von Kunststoff- und beschichteten Metallrohren
• Prüfung von isolierten und speziell geschützten Rohren (z. B. für Fernwärme oder Meeresleitung)
• Prüfung von Baugruppen aus Faserverbundwerkstoffen wie Radome oder Zug-Anbauteile
• Wartung
• Service
• Reparatur
• Produktion
• Montage

Terahertz allgemein

• nichtmetallische Werkstoffe
• Kunststoff
• Faserverbund
• Keramik
• Automobil
• Schienenfahrzeuge
• Rohrhersteller