Bildgebende Fluoreszenzmesstechnik

Fluoreszenz von Beschichtungen oder Verunreinigungen für den Nachweis nutzen

In der Industrie werden Öle, Fette oder Polymere als Beschichtungen verwendet. Gleichzeitig sind sie als Kontamination auf Bauteilen zu finden. Will man die Belegung oder Verunreinigungen mit einer dieser Substanzen nachweisen, lässt sich deren Eigenfluoreszenz nutzen: Die Stoffe leuchten, wenn sie mit Licht bestrahlt werden. Insbesondere durch Bestrahlung mit violettem oder ultraviolettem Licht kann man organische Stoffe außerordentlich sensitiv nachweisen.

Um Fluoreszenz für die Messtechnik zu nutzen, muss die Bauteiloberfläche mit einer intensiven Lichtquelle, beispielsweise einem Laser oder einer LED, beleuchtet werden. Optische Filter trennen das Fluoreszenzlicht vom kurzwelligen Anregungslicht. Detektiert wird es mit Kameras oder noch empfindlichere Detektoren.

Fluoreszenzmesstechnik in der Produktion

Die Fluoreszenzmesstechnik ist eine sehr leistungsfähige Methode zur Qualitätsüberwachung – sei es zur Detektion von Verunreinigungen oder zur Prüfung gezielt aufgebrachter Beschichtungen. Insbesondere bei der Produktion von Hightech-Komponenten wird die Prüfung von Oberflächen hinsichtlich organischer Kontaminationen oder Beschichtungen immer wichtiger. So müssen beispielsweise Oberflächen vor sensiblen Prozessen wie dem Galvanisieren oder Verkleben frei von Verschmutzungen sein. Dasselbe gilt für Vakuum- oder Sterilanwendungen. Umgekehrt sind Oberflächenbeschichtungen unerlässlich für Prozesse wie das Tiefziehen oder das Formtrennen von Bauteilen.

Fraunhofer IPM entwickelt hochempfindliche, sehr schnelle und robuste Systeme für die Fluoreszenzbildgebung in ganz unterschiedlichen Anwendungen – sowohl für die Integration in Produktionslinien als auch für den Einsatz im Labor. Darunter sind Systeme zur 100-Prozent-Kontrolle der Beölung von Blechen in der Produktion von Karosserieteilen ebenso wie Geräte zum Nachweis geringster Verunreinigungen auf Bauteilen für Elektronikgehäuse. Die eigens entwickelten Software-Lösungen ermöglichen die Darstellung und Verarbeitung der Daten im Produktionstakt. Sowohl beim Laborgerät als auch beim System für die Produktionslinie werden Mechanik, Optik, Elektronik, Software und Schnittstellen kundenspezifisch angepasst.

Laserscanner- oder Kamera-System?

In unseren F-Scanner-Systemen kombinieren wir die äußerst empfindliche laserangeregte Fluoreszenzmessung mit dem Konzept des Laserscanning zur großflächigen und schnellen Bildgebung. Dabei wird ein violetter Laserstrahl durch eine Ablenkeinheit über die Bauteiloberfläche bewegt. Simultan wird die Fluoreszenz detektiert. Aus den Messdaten erzeugt die Software ein hochaufgelöstes Bild der Kontaminationen bzw. Beschichtung auf der Bauteiloberfläche.

Für noch mehr Details werden kleinere Bauteile bis etwa 100 cm² mit dem besonders hochauflösenden F-Camera-System untersucht. Es ermöglicht unter anderem die Kombination von Fluoreszenz mit anderen Bildgebungsverfahren zur Erkennung von Partikeln oder Defekten. Dadurch können sehr aussagekräftige Bilddaten generiert werden.

Beide Systeme bauen wir in verschiedenen Varianten auf – jeweils maßgeschneidert auf die Anwendung – im Labor, stationär in der Linie oder auch am Roboter. Für die Inspektion von Massenbauteilen als Schüttgut bietet Fraunhofer IPM eine Fluoreszenzprüfung im freien Fall an: Hier werden alle Seiten eines Bauteils simultan erfasst – ohne aufwendiges Handling. Das Verfahren kann mit einer detaillierten Geometrieprüfung kombiniert werden.

Fluoreszenz-Messtechnik für mehr
Produktsicherheit

Anwendungen »Bildgebende Fluoreszenzmesstechnik«

Anwendungen

F-Camera

Oberflächenreinheit messen – Beschichtungen prüfen

Anwendungen

F-Scanner

Bildgebende Beschichtungs- und Reinheitskontrolle

Anwendungen

Inspect-360° F

100-Prozent Reinheits- und Beschichtungsprüfung im freien Fall

Publikationen »Bildgebende Fluoreszenzmesstechnik«

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2024 Lückenlose Reinheitsprüfung mit Laserscannern
Blättermann, Alexander; Buchta, Dominic; Behrendt, Vivien
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 In-line fluorescence detector for production control in robot-driven environments
Behrendt, Vivien; Buchta, Dominic; Adolph, Stefan; Lutz, Christian; Scherer, Jens; Blättermann, Alexander
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Vollständige Prüfung metallischer Bauteile mittels Fluoreszenz
Behrendt, Vivien; Buchta, Dominic; Blättermann, Alexander
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 A fiber-optical fluorescence sensor for in-line determination of cleanliness during cip processes
Behrendt, Vivien; Blättermann, Alexander; Brandenburg, Albrecht
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Auch komplexe Bauteile schnell ortsaufgelöst prüfen
Blättermann, Alexander; Brandenburg, Albrecht; Buchta, Dominic; Carl, Daniel; Boinski, Christiane; Gehrke, Jörg
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Fluoreszenzscanner für die ortsaufgelöste und quantitative Inline-Detektion filmischer Verunreinigungen zur Qualitätssicherung in Beschichtungsprozessen (Scan4Coat). Schlussbericht
Blättermann, Alexander; Boinski, Christiane
Bericht
Report
2021 Qualitätssicherung bei der Reinigung von Metalloberflächen
Blättermann, Alexander; Buchta, Dominic; Brandenburg, Albrecht; Carl, Daniel; Knospe, Alexander
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Quantifizierung geringster Verunreinigungen
Blättermann, Alexander; Buchta, Dominic; Brandenburg, Albrecht; Carl, Daniel; Boinski, Christiane; Gehrke, Jörg
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Quantifizierung geringster Verunreinigungen
Blättermann, Alexander; Buchta, Dominic; Brandenburg, Albrecht; Carl, Daniel; Boinski, Christiane; Gehrke, Jörg
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2020 Quantitative bildgebende Oberflächenanalyse mittels Multiparameter-Fluorometrie
Holz, Philipp
Dissertation
Doctoral Thesis
2020 Quantitative Measurement of Fluorescent Layers with Respect to Spatial Thickness Variations and Substrate Properties
Holz, Philipp; Pönisch, Christoph; Brandenburg, Albrecht
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2019 Calibration of systems for quantitative fluorescence analysis of thin layers
Holz, Philipp; Brandenburg, Albrecht
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2019 Fluorescence laser scanner for in-line inspection of functional coatings in metal processing industries
Holz, Philipp; Brandenburg, Albrecht
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2018 Ortsaufgelöste Messung filmischer Verunreinigungen
Holz, Philipp; Brandenburg, Albrecht
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2017 Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen von Ablagerungen an einer Innenseite einer Wand eines Behältnisses oder Rohres
Brandenburg, Albrecht
Patent
2017 Optical scanner system for high resolution measurement of lubricant distributions on metal strips based on laser induced fluorescence
Holz, Philipp; Lutz, Christian; Brandenburg, Albrecht
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2016 Kleinste Verunreinigungen werden sichtbar
Brandenburg, Albrecht; Holz, Philipp
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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