ANALIZEsingle & ANALIZEmulti

ANALIZEsingle: Schnell und präzise

ANALIZEsingle bestimmt die Dicke von Beschichtungen aus der Analyse eines einzigen Laserimpulses, indem die spektralen Signaturen des Beschichtungsmaterials und des Bauteilmaterials aus einem einzigen Spektrum verglichen werden. ANALIZEsingle misst die Dicke von Beschichtungen auf ±10% genau. Schichten von 1 nm bis 1 µm Dicke werden mit diesem Verfahren untersucht.

Fraunhofer IPM bietet ANALIZEsingle sowohl als Laborsystem als auch für die Integration in die Produktionslinie an.

Das Inline-System

Das Inline-System wird in die Produktionslinie (z. B. in der Blechfertigung) integriert und dort beispielsweise an ein schnell bewegtes Band platziert. Der optische Zugang befindet sich typischerweise auf einer Umlenkrolle, sodass die Position des Blechs relativ zur Optik gut definiert ist. Zu bestimmten vorgegebenen Zeitpunkten wird ein Laserpuls abgegeben und ein Spektrum aufgenommen. Die Auswertung der Spektren erfolgt in Echtzeit, sodass die Information über die Schichtdicke oder über die Zusammensetzung des Materials unmittelbar zur Verfügung steht.

Das Laborsystem

Beim Laborsystem werden die zu untersuchenden Bauteile in das System eingelegt. Die Spektren werden an vorher definierten Positionen vollautomatisch aufgenommen. Auch hier findet die Auswertung der Rohdaten in Echtzeit statt. Im Rahmen der Qualitätssicherung kann auf diese Weise eine stichprobenartige Prüfung von Bauteilen erfolgen.

ANALIZEmulti: Schichtanalyse in drei Dimensionen

ANALIZEmulti verwendet viele Laserimpulse, die in sehr schneller Folge auf den Messfleck des Bauteils eingestrahlt werden, sodass nach und nach die Elementverteilung als Funktion der Tiefe erfasst wird. Damit wird eine vollständige Analyse der Zusammensetzung von Beschichtung und Werkstückmaterial sowie der Dicke der Beschichtung erreicht.

ANALIZEmulti misst die Dicke von Beschichtungen mit einer Genauigkeit von ±5%. Schichten von 500 nm bis 50 µm Dicke können geprüft werden. Mit diesem Verfahren können außerdem Mehrschichtsysteme vollständig charakterisiert werden. Mit ANALIZEmulti lässt sich die Beschichtungsdicke in wenigen Sekunden bestimmen und als Regelgröße für die Folgeprozesse ausgeben.

Die Ausführung als Laborsystem dient der schnellen Analyse von Stichproben. Nach Einlegen der zu untersuchenden Bauteile in das System werden die Spektren an vorher definierten Positionen vollautomatisch aufgenommen. Die Auswertung der Spektren findet unmittelbar im Anschluss statt, sodass die Information über Schichtdicke oder Zusammensetzung des Materials unmittelbar ausgegeben wird. Im Rahmen der Qualitätssicherung kann auf diese Weise eine stichprobenartige Prüfung von Bauteilen erfolgen.