Integrierbare Prüftechnik für Komponenten und Prozesse

Neue Sensorkonzepte, robotergestützte Messungen, cloudbasierte Methoden der Datenerfassung und -verknüpfung sowie die Datenauswertung mittels aktueller KI-Entwicklungen erweitern das Einsatzspektrum klassischer Prüftechnik.

Schnelle Prozesse präzise überwachen

Die am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden entwickelte Laser-Speckle-Photometrie (LSP) ist ein neuartiges Verfahren für die Inline-Überwachung industrieller Prozesse. Systeme auf LSP-Basis sind kostengünstig, analysieren Oberflächeneigenschaften und ziehen daraus Rückschlüsse auf Oberflächendefekte, Porosität oder thermische Eigenschaften für fast alle Materialklassen.

Mit der Laser-Speckle-Photometrie lassen sich Porosität und Oberflächendefekte unterschiedlichster Materialien ohne großen Aufwand zerstörungsfrei ermitteln. Inzwischen ist es möglich, mittels der Korrelationsfunktions- und KI-Analyse Änderungen in der Porosität um 2% und Oberflächendefekte in metallischen Werkstoffen, die kleiner als 10 µm sind nachzuweisen. Das auf der Control vorgestellte LSP-System besteht aus Sensorik, Elektronik, Hard- und Software sowie der Auswerte-Algorithmik. Während der Messung erwärmt sich die Oberfläche durch einen kurzen Laser-Impuls um wenige Kelvin. Dadurch entsteht ein dynamisches Speckle-Muster aus dessen charakteristischer Änderung im Zeitverlauf sich Fehler im Material erkennen lassen, ohne dass das Bauteil beeinflusst wird. Durch den modularen Aufbau kann die Prüfmethode an eine Vielzahl von Aufgabenstellungen angepasst werden. Aufgrund der extrem kurzen Messzeiten der LSP ist das Verfahren für den Inline-Einsatz in der industriellen Produktion und für In-situ-Messungen bei Wartungs- und Reparaturaufgaben gut geeignet.

Ultraschall für industrielle Prüfaufgaben

Ein weiterer Schwerpunkt am Fraunhofer IKTS ist die Entwicklung kundenspezifischer Ultraschall-Prüfsysteme, Komponenten und Algorithmen sowie deren Validierung; zudem werden Prüfdienstleistungen angeboten. Auf der Control werden die aktuellen Entwicklungen der PCUS® pro-Gerätefamilie vorgestellt, die für die schnelle automatisierte und bei Bedarf robotergestützte Prüfung optimiert ist.

Die PCUS® pro-Serie ist eine modulare Plattform für die Ultraschallprüfung, die während der Fertigung, Wartung oder im Prüflabor die ZfP ermöglicht, sowohl durch konventionelle Ultraschall-Methoden als auch durch Gruppenstrahler-Techniken. Das Add-on für die Geräte der PCUS®-Familie ermöglicht die 3D-Visualisierung der Prüfergebnisse. Dafür werden die realen Prüfdaten mittels AR-Systemen wie der Microsoft Hololens auf den realen Prüfkörper projiziert. Diese neuartige Visualisierung ist blickwinkel- und bewegungsstabil und kann für fast alle Anwendungen der Ultraschallprüfung adaptiert werden.