Makellos: Saubere Oberflächen dank Fluoreszenz-Messtechnik

Reinheitsprüfung von Oberflächen

Sauberkeit ist ein Qualitätskriterium vieler industrieller Produkte. Das gilt sowohl für das fertige Produkt als auch für die Produktionsanlagen, mit denen sensible Produkte, etwa Lebensmittel oder Pharmazeutika, hergestellt werden. Aber auch im Bereich Automotive gewinnt das Thema Sauberkeit zunehmend an Bedeutung. Grund sind moderne, hocheffiziente Fügeverfahren wie z. B. Laserschweißen, Laserlöten oder Kleben, die mitunter sehr empfindlich auf Verschmutzungen, etwa Rückstände von Zieh- oder Trennmitteln, reagieren.

Makellose, rückstandsfreie Oberflächen entscheiden daher in vielen Fällen über die Qualität moderner Produkte. Fraunhofer IPM entwickelt Messsysteme, die Verschmutzungen oder Defekte auf Oberflächen direkt in der Produktionslinie erkennen. Die empfindlichen Messsysteme ermöglichen eine 100-Prozent-Kontrolle von Flächen verschiedener Größenordnung. Mit Verfahren der optischen Reinheitskontrolle inspiziert Fraunhofer IPM neben Bauteilen auch die Produktionsanlagen selbst, beispielsweise in der Pharma- und Lebensmittelindustrie. Bislang werden hier Restverschmutzungen mittels Probenahme analysiert. Die Systeme von Fraunhofer IPM verwenden hingegen Fluoreszenzanalyse und erkennen so störende Reste – etwa Reinigungsmittel aber auch mikrobiologische Substanzen – automatisiert.

Bildgebende Fluoreszenzmessungen machen sich ein simples Prinzip zu Nutze: Öle, Fette oder Rückstände nasschemischer Reinigungsmittel, die zur Materialverarbeitung oder -reinigung eingesetzt werden, fluoreszieren. Fluoreszenz-Messsysteme analysieren Oberflächen von Bauteilen oder Produktionsanlagen berührungslos auf Rückstände dieser Substanzen. Dank Bildgebung lassen sich Quantität und Verteilung der Verunreinigungen einfach lokalisieren. Bei der Bauteilkontrolle ermöglicht dies, Rückschlüsse auf die Ursache der Verunreinigung zu ziehen – beispielsweise wenn Verschmutzungen häufig an der gleichen Stelle auftreten. Möglich ist auch der gezielte Einsatz von Fluoreszenzmarkern – also Stoffen, die an gesuchten Substanzen anbinden – um sie mittels Fluoreszenz-Messtechnik nachzuweisen. Je nach Aufgabenstellung basieren die Systeme auf unterschiedlichen Technologien wie Infrarot-Spektroskopie, Fluoreszenz-Spektroskopie oder Streulicht-Messungen.