Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM»Unsere Systeme detektieren Verschmutzung auf Oberflächen und prüfen Beschichtungen.«
Schwerpunkt der Arbeiten in der Gruppe ist die Entwicklung schlüsselfertiger Messgeräte für die Prüfung von Oberflächen – sowohl im Labor als auch integriert in die Produktionslinie. Die Systeme werden vor allem für die Reinheits- und Beschichtungsprüfung von Bauteilen, aber auch für die Erkennung von Defekten und den Nachweis bestimmter Elemente eingesetzt. Sie prüfen ein breites Spektrum an Produkten – von Bandware über komplex geformte Bauteile bis zum Schüttgut – und erfassen Oberflächen vollständig, auch im freien Fall ohne weiteres Handling. Dabei werden in der Regel extrem dünne funktionale Beschichtungen, wie z. B. Barriereschichten auf Kunststoff (typ. < 100 nm) oder Ölfilme auf Blech (typ. < 1 µm) erfasst. Bei der Reinheitsprüfung können selbst geringste Rückstände eben solcher Beschichtungen nachgewiesen werden.
Mithilfe von Laserverfahren (LIBS) weisen wir chemische Elemente bis in den ppm-Bereich nach. Unsere LIBS-Systeme analysieren sowohl Schichtsysteme als auch Roh- oder Recycling-Material – beispielsweise mit Blick auf Schadstoffe wie z. B. Schwermetalle. Je nach Fragestellung integrieren wir die Systeme zur Prozessüberwachung auch direkt in Laserbearbeitungsprozesse.
In der Gruppe entwickelte Inline-Mikroskope charakterisieren Geometrie und Oberflächen von Mikrobauteilen im Produktionstakt mit sehr hoher Genauigkeit, beispielsweise bei der Herstellung von Medizinprodukten. Unsere Systeme werden für alle Umgebungsbedingungen ausgelegt – vom Reinraum über das klassische QS-Labor bis zum Einsatz in Maschinen wie z. B. Pressenstraßen für den Automobilbau.
Bildgebende Fluoreszenz
- Erkennung und Lokalisierung geringster organischer Verunreinigungen (typ. bis wenige mg/m²)
- Erkennung und hochaufgelöste Charakterisierung von Beschichtungen
- Messung in Bewegung möglich
Infrarotmesstechnik
- Erkennung und Dickenmessung an Barriereschichten bis wenige nm Dicke
Laserinduzierte Plasma-Spektroskopie (LIBS)
- Berührungslose Materialanalyse an Oberflächen und in Flüssigkeiten
- Dickenmessung funktionaler Schichten
- Nachweis von Bestandteilen bis in den ppm-Bereich
- Elementanalyse von Roh- und Recyclingmaterial
Anwendungsspezifische Bilderfassung und -verarbeitung
- Erkennung schwer erfassbarer Fehlermerkmale (Strukturfehler, Verunreinigungen, fehlerhafte Außenabmessungen oder Kratzer)
- Optimierte Beleuchtung und angepasste Bildaufnahme
- Klassifizierung von Merkmalen nach kundenspezifischen Kriterien