Materialprüfung

Beschichtungsprozesse gezielt regeln

Bauteiloberflächen erfüllen oftmals bestimmte Funktionen. Verschleiß an Oberflächen oder fehlerhafte Funktionsschichten können die Funktion eines Bauteils beeinträchtigen. Mit den stetig steigenden Qualitätsanforderungen an alle Bauteile in der industriellen Fertigung steigen daher auch die Anforderungen an Qualität und Vergütung von Oberflächen und Beschichtungen.

Fraunhofer IPM entwickelt Inline-Messsysteme für die Analyse der elementaren Zusammensetzung von Metallen und funktionellen Beschichtungen. Die Systeme basieren auf laserinduzierter Plasmaspektroskopie (Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS) und bestimmen die elementare Zusammensetzung und Homogenität  von Oberflächenschichten zuverlässig und präzise mithilfe weniger Lichtpulse eines Kurzpulslasers. Auf Basis der Messdaten kann der Beschichtungsprozess bei Bedarf geregelt werden. 

Qualitätssicherung moderner Kunststoffe und Verpackungen

Die Prüfung ultradünner Beschichtungen – etwa für Lebensmittelverpackungen oder Medizinprodukte – spielt eine wichtige Rolle bei der Qualitätssicherung moderner Kunststoffprodukte. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften und der geringen Dicke des Beschichtungsmaterials kommt eine konventionelle Bildverarbeitung dafür jedoch nicht in Frage. Doch optische Kontraste sind nicht allein auf den sichtbaren Spektralbereich beschränkt: Kunststoffprodukte offenbaren ihre Eigenschaften häufig bereits im Infraroten.

Fraunhofer IPM setzt daher Infrarot-Kameras oder Spektrometer ein, um die Materialzusammensetzung von Kunststoffen zu untersuchen oder verdeckte Elemente sichtbar zu machen. Ein von Fraunhofer IPM entwickeltes Prüfsystem erfasst die Qualität ultradünne Beschichtungen – auch auf dreidimensional geformten Oberflächen – schnell, genau und zerstörungsfrei.

Qualitätssicherung ferromagnetischer Materialien mithilfe von Quantentechnologie

Quantensensoren eröffnen neue Möglichkeiten für die Materialprüfung. Risse oder Fehlstellen in ferromagnetischen Materialien erzeugen magnetische Streufelder. Mit optisch gepumpten Magnetometern (OPM) können wir Schäden anhand ihres magnetischen Fingerabdrucks sehr empfindlich und mit hoher Ortsauflösung messen – und damit Defekte erkennen, bevor sie sich zu größeren Schäden auswachsen. Anders als andere optische Verfahren spüren Quantenmagnetometer auch Fehlstellen im Probeninneren auf.