Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Flächige Dickenmessung von Beschichtungen für den industriellen Einsatz durch Entwicklung einer Mehr-Puls-Thermografie

Beschichtungen spielen heutzutage für viele Industriezweige eine zentrale Rolle. Bei einer jährlich in Deutschland produzierten Lackmenge von etwa 2 Mio. t ist eine ressourceneffiziente Nutzung zur Gewichts- und Kosteneinsparung für Firmen ein äußerst wichtiger Faktor, der maßgeblich von der Qualität der Beschichtung, insbesondere der Homogenität der Schichtdicke, beeinflusst wird. Verfügbare Schichtdickenmesssysteme weisen allerdings entscheidende Limitationen auf, z. B. aufgrund einer beschränkten Inlinefähigkeit, der punktuellen Anwendung, spezieller Materialanforderungen, einer Zerstörung oder Berührung des Bauteils, notwendiger Sicherheitsmaßnahmen oder einer aufwendigen Kalibrierung. Vielversprechend ist hier ein neuer Prüfansatz auf Basis Thermografie, den das SKZ entwickelt hat und der Vorteile der konventionellen Lock-in- und Puls-Thermografie vereint, um unabhängig von Umgebungseinflüssen ein Ergebnis mit hoher Reproduzierbarkeit und Richtigkeit zu erzielen. Dafür wird das Bauteil mit einer sequenziellen Blitzabfolge erwärmt, um nach geeigneter Signalverarbeitung auf die Schichtdicke gesamter Bauteilflächen rückschließen zu können. Die Technik soll in dem Forschungsvorhaben zu einem Demonstrator entwickelt und anhand repräsentativer Prüfkörper für die Schichtdickenmessung ausgelegt werden. Die Untersuchung industrierelevanter Einflussfaktoren, der Vergleich mit bestehenden Messsystemen, die Erprobung an Realbauteilen und der Vergleich unterschiedlicher Infrarotkameras dient der Erstellung von umfassenden Handlungsempfehlungen und einem effizienten Transfer in die Wirtschaft. Beschichtungen und Lacke werden in Deutschland zum Großteil durch KMU geprägte Branchen umgesetzt. Für Anwenderfirmen ergeben sich wirtschaftliche Vorteile durch erweiterte Prozessinformationen und Kosteneinsparungen durch geringeren Materialverbrauch und Schadensprävention. Ebenso profitieren Hersteller von Thermografie- und Schichtdickenmesssystemen, die fast ausschließlich KMU sind.