Reinheitsprüfung von Bauteilen

Sauberkeit ist ein Qualitätskriterium für viele industrielle Produkte. In vielen Branchen, wie z. B. der Medizintechnik, der Automobil- oder Elektronikindustrie, sind sowohl partikuläre als auch filmische Verunreinigungen unerwünscht. Sie können Teilschritte des Herstellungsprozesses stark stören und das Produkt unbrauchbar machen. Denn moderne, hocheffiziente Fügeverfahren, wie z. B. Laserschweißen, Laserlöten oder Kleben, reagieren mitunter sehr empfindlich auf Verschmutzungen, etwa Rückstände von Zieh- oder Trennmitteln.

Makellose, rückstandsfreie Oberflächen entscheiden daher in vielen Fällen über die Qualität moderner Produkte. Fraunhofer IPM bietet empfindliche Messsysteme an, die Verschmutzungen oder Defekte auf Oberflächen direkt in der Produktionslinie erkennen. Aktuell eingesetzte Verfahren messen entweder punktförmig an einzelnen Stellen des Bauteils oder durch Abwaschen der Verunreinigung und Analyse des Waschmediums. Die Messsysteme von Fraunhofer IPM ermöglichen dagegen eine automatisierte 100-Prozent-Kontrolle ganzer Flächen. Dabei werden verschiedene Bildgebungsverfahren sowie die bildgebende Fluoreszenzanalyse eingesetzt. Sowohl partikuläre als auch filmische Verunreinigungen werden erkannt und quantifiziert. Die Bildgebung ist in diesem Zusammenhang ein wesentlicher Vorteil, da nur so die Reinheit des gesamten Bauteils bewertet werden kann.

F-Scanner: Fluoreszenz-Messsystem zur großflächigen Inline-Prüfung von Oberflächenreinheit und Beschichtungen

Bildgebende Fluoreszenzmessungen nach dem Prinzip des F-Scanners machen sich ein simples Prinzip zu Nutze: Rückstände von Ölen, Fetten oder nasschemischen Reinigungsmitteln, 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 dann, wenn Verschmutzungen häufig an der gleichen Stelle auftreten.

Die Bilderfassung an Oberflächen mit speziellen Beleuchtungseinrichtungen wie z. B. der streifend eingestrahlten Dunkelfeldbeleuchtung ermöglicht auch die Untersuchung von Oberflächen auf partikuläre Verunreinigungen. Systeme dieser Art werden kundenspezifisch auf der Basis des Systems F-Camera aufgebaut.

Inline-Partikeldetektor: Technische Sauberkeit nach VDA 19-Standard prüfen

Eine Kombination verschiedener Bildgebungsverfahren macht es möglich partikuläre Verunreinigungen auf Bauteilen direkt in der Linie zu erkennen. Das Messsystem liefert Bilder und quantitative Informationen bezüglich Form, Position oder Menge der Verunreinigungen. Auch die Art der Verunreinigung – metallisch, nicht-metallisch, Faser – wird vom System erkannt. Dank eines innovativen Bildgebungsverfahrens können Verunreinigungen auch auf strukturierten Oberflächen wie z. B. bestückten Platinen detektiert werden.