Programm Wärmefluss-Thermographie

Seminartag 1

9:00 – 16:30 Uhr

Grundlagen und Verfahren

Uhrzeit Tagesordnungspunkt
ab 8:30 Ankunft und Begrüßungskaffee
9:00 - 9:15 Einführung in das Seminar

Dipl.-Ing. Michael Sackewitz, Fraunhofer Vision, Fürth

Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und Abgrenzung zur Thermographie
9:15 - 10:15 Infrarot-Detektoren und Thermographie-Kameras

Dr. Guido Mahler, InfraTec GmbH, Dresden

Grundlagen der Wärmebildtechnoogie – Aufbau und Funktion ungekühlter und gekühlter Infrarot-FPA-Detektoren – Aufbau und Funktion von Thermographie-Kameras – Erläuterung typischer Kennwerte und Anwendungsfelder
10:15 - 10:45 Objektive in der Thermographie

Dipl.-Phys. Konrad Hentschel, Sill Optics GmbH & Co. KG, Wendelstein

Materialeigenschaften – benötigte optische Parameter – Besonderheiten im Infrarot – typische Objektivtypen – Beschichtungen
10:45 - 11:15 Kaffeepause
  Grundlagen und Verfahren der Wärmefluss-Thermographie
11:15 - 11:45 a) Inline-Thermographie

Dr.-Ing. Jochen Aderhold, Fraunhofer WKI, Braunschweig

Grundlagen der Infrarot-Thermographie – Wärmefluss-Thermographie – aktive und passive Thermographie – Verfahren zur thermischen Anregung (optische Verfahren, Induktion, Mikrowellen, Ultraschall, sonstige Verfahren) – Inline-Thermographie (Realisierung, Möglichkeiten und Grenzen des Verfahrens)
11:45 - 12:30 b) Lock-in- und Impuls-Thermographie

Dr. Udo Netzelmann, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken

Wärmepulse – thermische Wellen – Lock-in-Technik – Auswertung – Vergleich Impuls-, Lock-in- und Stufenanregungstechnik – Kontrastausbildung – Schichtdickenmessung – zeitabhängige Auswertetechniken – Rekonstruktionsverfahren
12:30 - 13:30 Mittagspause
13:30 - 14:15 Bildverarbeitung in der Wärmefluss-Thermographie

Dr.-Ing. Jochen Aderhold, Fraunhofer WKI, Braunschweig

Bildverbesserung (Non Uniformity Correction, Tote-Pixel-Korrektur, Histogramm-Ausgleich) – Methoden zur Merkmalsextraktion (Histogrammanalyse, Erosion und Dilation, Filtertechniken und Transformationen) – Spezielle Verfahren zur Auswertung von Inline-Bildsequenzen (Pulsphasen-Thermographie, multivariate Verfahren)
14:15 - 15:00 Blick in die Zukunft: Bispektrale Thermographie

Dr. Frank Rutz, Fraunhofer IAF, Freiburg
Dr. Udo Netzelmann, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken

Vergleich mono-/bispektrale IR-Bildaufnahme – Aufbau und Funktionsweise bispektraler IR-Kameras – Materialsysteme – technologische Umsetzung – typische Leistungsdaten – Material- und Schichtcharakterisierung – Temperaturkamera
15:00 - 15:30 Kaffepause
  Vorträge: Praxisbeispiele und realisierte Anwendungen
15:30 - 16:00 Inline-Thermographie

Dr.-Ing. Jochen Aderhold, Fraunhofer WKI, Braunschweig

Aktive und passive Thermographie – Delaminationen – Lunker – Risserkennung – Fehler in Holz, Kunststoff, Verbundmaterialien etc.
16:00 - 16:30 Standardisierung, Normen und Richtlinien in der Wärmefluss-Thermographie

Dr. Udo Netzelmann, Frauhofer IZFP, Saabrücken
Dr. Frank Rutz, Frauhofer IAF, Freiburg

Normung auf nationaler und europäischer Ebene – Normung der Blitzthermographie und der Induktionsthermographie – Ringversuch zur Blitzthermographie – Temperaturmessung mit Wärmebildkameras – Kalibrierung von Thermographiegeräten
ab ca. 16:30 Abendimbiss

Seminartag 2

9:00 – 15:30 Uhr

Praxisbeispiele und realisierte Anwendungen

Uhrzeit Tagesordnungspunkt
9:00 - 9:30 Oberflächenrissprüfung von Metallen mit induktiv angeregter Thermographie

Dr. Udo Netzelmann, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken

Funktionsprinzip - Prüfung von Schmiedeteilen - Nachweisgrenzen - Vorteile gegenüber Magnetpulverprüfung - Bahnkomponenten
9:30 - 10:00 Wärmefluss-Thermographie mit optischer Anregung im VIS/IR-Bereich

Dr. Guido Mahler, InfraTec GmbH, Dresden

Werkstückprüfung auf Lunker, Risse bzw. Materialablösungen – kameraabhängige Methoden zur phasengekoppelten Bildaufnahme – praktische Realisierung eines Lock-In-Prüfplatzes – leistungsfähige Strahlungsquellen im sichtbaren bzw. infraroten Spektralbereich – Automatisierbarkeit.
10:00 - 10:45 Blick über den Tellerrand: Zerstörungsfreie Prüfung mit Terahertz-Messtechnik

Dr. Joachim Jonuscheit, Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern

Grundlagen und Eigenschaften von Terahertz-Wellen – Vorstellung industrietauglicher Verfahren – Anwendungsbeispiele: Schichtdickenmessung und Volumeninspektion von GFK-Proben – Ausblick: Kombination mit Thermographie – Demonstration von Messungen an GFK-Proben
10:45 - 11:00 Kaffeepause
ab 11:00   im Anschluss: Praktikum
Durchführung von Messungen an folgenden Thermographie-Systemen

Station Systembeschreibung
Station 1

Inline-Thermographie-Prüfsystem

Das System kann Fehler im Inneren des Materials mit einer Eindringtiefe von einigen Zentimetern erkennen. Es werden Beispiele aus dem Flugzeugbau, der Rotorblattinspektion und dem Sandwichbau gezeigt, wobei der Schwerpunkt im Bereich der Erkennung von Fehlverklebungen, Rissen, Lunkern und strukturellen Schwächen in verschiedenen modernen Verbundmaterialien liegt.

» Fraunhofer WKI, Braunschweig

Station 2

Lock-In-Thermographie mit Lichtanregung

Das Verfahren der Lock-In-Thermographie eignet sich zur manuellen und automatisierten Prüfung von Werkstücken auf Lunker und Risse ebenso wie auf Schichtablösungen im Falle von mehrschichtigen Materialverbindungen. Vorgestellt wird ein Labor-Prüfplatz mit periodischer Anregung des Prüflings durch leistungsfähige Strahlungsquellen im sichtbaren Spektralbereich. Neben den Möglichkeiten zur Amplituden- und Phasenauswertung der Bilddaten wird der Zusammenhang zwischen Frequenz und Eindringtiefe der Wärmewelle ebenso demonstriert wie der Einfluss weiterer Aufnahmeparameter und Materialeigenschaften.

» InfraTec GmbH, Dresden

Station 3

Bispektrale Thermographie mit einem Dual-Band-Kamerasystem

Gezeigt wird eine Dual-Band-Infrarotkamera, die mithilfe eines Quantum Well Infrared Photodetector (QWIP)-Chips gleichzeitig im mittleren Infrarot (MWIR) um 5 µm Wellenlänge und im langwelligen Infrarot (LWIR) um 8 µm Wellenlänge zeit- und pixelsynchron messen kann. Dadurch erschließen sich neue messtechnische Möglichkeiten. Viele keramische Werkstoffe und Kunststoffe sind im Infrarotbereich wellenlängenabhängig unterschiedlich durchscheinend. Dies wird an Musterproben demonstriert. Die Information aus zwei Spektralbändern reicht manchmal bereits für eine einfache abbildende Spektroskopie aus. Dadurch lassen sich Werkstoffzustände und Kontaminationen an der Oberfläche identifizieren.


» Fraunhofer IZFP, Saarbrücken

Station 4

Induktionsthermographie

Für die Prüfung elektrisch leitender Werkstoffe stellt die induktiv angeregteThermographie eine interessante Alternative zur Magnetpulverprüfung bei magnetischen Werkstoffen und zur Farbeindringprüfung bei nichtmagnetischen Metallen dar. Induzierte Strombahnen werden an Ungänzen wie z. B. Oberflächenrissen oder Schalungen gestört und zeigen durch lokale Ohm´sche und magnetische Erwärmung die Fehler an. Ein Aufbau mit Induktionsanregung und einer Infrarotkamera steht für Demonstrationen zur Verfügung.


» Fraunhofer IZFP, Saarbrücken

Im Anschluss:
Möglichkeit zur Diskussion und Analyse individueller Prüfaufgaben mit den Betreuern der Prüfsysteme

Untersuchung eigener Proben
Es besteht die Möglichkeit, eigene Proben im Rahmen des Praktikums untersuchen zu lassen. Bitte nehmen Sie hierzu Kontakt mit der Seminarleitung auf. Die Teile müssen spätestens vier Wochen vorher vorliegen.

Die Seminarleitung behält sich in Ausnahmefällen Änderungen der Referenten und des Programmablaufs vor.