Zerstörungsfreie Prüfverfahren - Überblick
Zerstörungsfreie Prüfungen (ZfP) zeichnen sich dadurch aus,
dass sie die Qualität des Untersuchungsmaterials in keiner Weise
beeinträchtigen. Zerstörungsfreie Prüfungen sind nicht nur mit
Thermographie möglich, sondern auch mit Röntgen, Ultraschall,
Wirbelstrom und optischen Methoden. |
Grundlagen der Online-Thermographie
Neben den physikalischen Grundlagen der Infrarot-Thermographie
werden Beispiele für den Einsatz der Online-Infrarot-Thermographie
als Werkzeug zur Qualitätssicherung aufgezeigt. Die Thermographie
nutzt Emissivitätsunterschiede und Unterschiede in den thermischen
Materialparametern der Messobjekte. Die Online-Thermographie
eignet sich in erster Linie zur Erkennung von oberflächennahen
Delaminationen, Verklebungsfehlern o.ä. in nicht-metallischen
Verbundwerkstoffen. |
Moderne Thermographieverfahren
– Impuls- und Lock-In-Thermographie
Beschrieben werden die Grundlagen der Impulsthermographie
und der thermischen Wellen. Die beiden Varianten der dynamischen
aktiven Thermographie werden vergleichend erläutert und in
Hinblick auf die jeweiligen Stärken und Anwendungsbereiche
behandelt. |
Möglichkeiten der thermischen Anregung
Muss der Prüfling erwärmt werden, stellt sich für den Anwender
die Frage nach der geeigneten Wärmequelle. Zur Auswahl stehen
unter anderem Blitzleuchten, Impuls- und Dauerstrichlaser, Quarzglas-,
Carbon- und Keramikstrahler oder aber auch heißes und kaltes
Wasser. |
Hochauflösende Infrarot-Detektormatrizen
Die Verfügbarkeit von hochauflösenden, robusten und industrietauglichen
Infrarot-Detektormatrizen ist eine wesentliche Grundlage für
die modernen Verfahren zur zerstörungsfreien Material- und Bauteilprüfung
auf Basis der Wärmefluss-Thermographie. Erläutert werden Funktionsweise,
Aufbau und Leistungsdaten verschiedener Infrarot-Detektormatrizen.
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Auswertealgorithmen von Online-Thermographiebildern
Vorgestellt werden Methoden und Algorithmen zur Auswertung von
Online-Thermographiebildern. Mit einer robusten Auswertealgorithmik
ist es möglich, dass die Beurteilung eines Thermographiebildes
nicht durch einen menschlichen Beobachter, sondern vollautomatisch
erfolgt. |
Algorithmik zur Auswertung von Thermographiebildern
bei der Lock-In- und Impulsthermographie
Die Kontrastausbildung eines Fehlers unter der Oberfläche bei
der blitzangeregten Impulsthermographie wird anhand einer numerischen
Modellrechnung diskutiert und daraus werden charakteristische
Punkte in der thermischen Abklingkurve begründet. Ähnliche Betrachtungen
werden auch für die Lock-In-Thermographie dargestellt, bevor
ein Ausblick auf neue Ansätze wie die Polynomentwicklung oder
die numerische Filterung gegeben wird. |
Aktive und passive Online-Thermographie
Bei aktiven Thermographie-Messungen muss das zu untersuchende
Material erwärmt werden. Von einer passiven Messung spricht
man, wenn für die Erkennung von Fehlern im Material die Produktionswärme
genutzt werden kann. Beide Verfahren werden anhand von Beispielen
erläutert. |
Aktive Thermographie in der Prüfung von Gasturbinenschaufeln
Gasturbinen werden zur Stromerzeugung eingesetzt und unterliegen
hier mit Temperaturen von über 1200 °C und enormen Fliehkräften
bei 3000 Umdrehungen in der Minute großen Belastungen, die höchste
Ansprüche an die Qualität der Komponenten stellen. Die Prüfaufgaben,
die bei der Fertigung von Gasturbinenschaufeln mit thermographischen
Methoden übernommen werden können, überspannen die komplette
Fertigungskette vom Guss der Schaufel über die Nachbearbeitung
bis zum Aufbringen der Wärmedämmschicht. |
Prüfung von elektrischen Bauteilen und Baugruppen
Zur Unterstützung der Beobachtung und Verifikation des thermischen
Verhaltens von Bauelementen und Baugruppen im passiven und aktiven
Zustand kann die Thermographie eingesetzt werden. An verschiedenen
Beispielen aus der Praxis werden die Anwendungsmöglichkeiten
veranschaulicht. |
Zerstörungsfreie Wärmefluss-Prüfung zur fertigungsintegrierten
Qualitätssicherung in der Automobilindustrie
Die Wärmefluss-Thermographie erlebt in der Automobilindustrie
eine sprunghaft ansteigende Nachfrage. Die Technik macht bestimmte
Prüfaufgaben erst möglich und dient bei anderen Anwendungen
als Vergleich zu herkömmlichen Prüfmethoden. Anhand ausgewählter
Beispiele wird der aktuelle Einsatz der Wärmefluss-Prüfung in
der Automobilindustrie sowie zukünftige Möglichkeiten aufgezeigt. |
Referenzen
Interessenten, die sich eingehender mit dem Thema „Wärmefluss-Thermographie“
befassen wollen, erhalten Hinweise zu Literatur, Zeitschriften,
Verbänden und Vereinigungen, Messen, Seminaren, Workshops und
wissenschaftlichen Konferenzen. |
ISBN: 3-8167-6754-0
ISSN: 1618-1565
Schutzgebühr: 15,50 EUR Kostenloser
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