Kategorie: Qualitätskontrolle, Messtechnik, Sensorik

Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Qualitätskontrolle, Messtechnik und Sensorik

BAM entwickelt Frühwarnsystem für Rohrleitungsschäden

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Wie kann man Rohrleitungssysteme kontinuierlich überwachen und so Schäden frühzeitig erkennen? In einer Machbarkeitsstudie untersucht die BAM den Einsatz von verteilter akustischer und faseroptischer Sensorik zur Detektion von Schäden, damit Rohrleitungen in Zukunft noch sicherer werden.

Sensoren spüren kleinste Schäden auf

Bereits kleinste Lecks in Rohrleitungen von Industrieanlagen, die Gase oder Flüssigkeiten führen, können große Schäden verursachen. Umso wichtiger ist es, dass potenziell gefährliche Veränderungen frühzeitig erkannt und überwacht werden. Im Projekt „Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen“ (AGIFAMOR) untersucht ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der BAM, wie man Rohrleitungssysteme kontinuierlich auf Schäden wie Risse, Brüche oder Ablagerungen überwachen kann. Weiterlesen

Neue Elektronenquelle zur Materialbestimmung

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Jülicher Physikern ist es gelungen, die Bestimmung von Materialeigenschaften schneller und effizienter zu machen. Sie entwickelten eine spezielle Elektronenquelle, die die Vermessung von Materialoberflächen stark vereinfacht und die Dauer einer Messung von Tagen auf Minuten verkürzt.

Wie lassen sich Solarzellen effizienter machen? Wie lässt sich Sonnen- und Windenergie am besten für den späteren Bedarf speichern? Technologien für die Energiewende benötigen maßgeschneiderte Materialien, die sowohl preiswert als auch effizient sind. Ein wichtiges Werkzeug für die Suche nach diesen Materialien ist die hochauflösende Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie, oder kurz HREELS. Bei dieser Methode wird der zu untersuchende Werkstoff mit einem Strahl von Elektronen beschossen. Die Elektronen prallen von der Oberfläche des Materials ab und verlieren dabei einen Teil ihrer Energie. Dieser Energieverlust kann gemessen werden – und erlaubt damit Rückschlüsse auf die Eigenschaften des Materials, wie etwa seine Fähigkeit Strom oder Wärme zu leiten. Weiterlesen

Objektiver als das menschliche Gehör

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In der industriellen Fertigung führt die Prüfung von Maschinen und Produkten anhand akustischer Signale noch ein Nischendasein. Fraunhofer zeigt auf der Hannover Messe 2017 ein kognitives System, das fehlerhafte Geräusche objektiver als das menschliche Ohr erkennt (Halle 2, Stand C16/C22). Die Technologie hat erste Praxistests erfolgreich bestanden und spürte dabei bis zu 99 Prozent der Fehler auf.

Bei der industriellen Fertigung ist es entscheidend, dass die Maschinen funktionieren und das Produkt keine Mängel aufweist. Der Produktionsprozess wird daher kontinuierlich überwacht. Von Menschen, aber auch von immer mehr Sensoren, Kameras, Soft- und Hardware. Meist orientiert sich die von Maschinen übernommene automatisierte Prüfung an visuellen oder physikalischen Kriterien. Nur der Mensch setzt ganz natürlich auch seine Ohren ein: Wenn etwas ungewöhnlich klingt, schaltet er die Maschine sicherheitshalber ab. Das Problem: Jeder Mensch nimmt Geräusche unterschiedlich war. Ob etwas schief läuft, ist daher eher ein subjektives Gefühl und bietet eine erhöhte Fehleranfälligkeit. Weiterlesen

Zeit- und ressourceneffiziente Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens bei sehr hohen Lastspielzahlen mittels moderner Ultraschall-Schwingprüfsysteme

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J. Tenkamp, S. Siddique, F. Walther

Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT), Technische Universität Dortmund, Baroper Str. 303, D-44227 Dortmund, www.wpt-info.de

Einleitung

Viele Bauteile des Maschinen- und Anlagenbaus werden im Betrieb schwingbeansprucht. Dabei müssen diese nicht selten 107 bis 109 oder gar 1010 Lastwechsel ertragen. War es früher Stand des Wissens, dass Werkstoffe nicht durch Ermüdung versagen, wenn die einwirkende Beanspruchung unterhalb der sog. „Dauerfestigkeit“ liegt, wurden mit neuen Methoden Ausfälle im Bereich sehr großer Lastspielzahlen (VHCF, Very High Cycle Fatigue) auch für Beanspruchungen unterhalb der „Dauerfestigkeit“ festgestellt. Dies führt zum Schluss, dass eine derartige „Grenze“ nicht existiert [1,2]. Weiterlesen

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

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© Foto Fraunhofer IFAM
Aluminium-FVK-Verbindung hergestellt im Niederdruckguss.

Im Leichtbau kommen zunehmend zukunftsweisende Hybridbauweisen aus Faserverbundwerkstoffen und Leichtmetallen zum Einsatz, welche die Vorteile beider Werkstoffgruppen im Hybridmaterial vereinigen. Die Verbindungen werden nach heutigem Stand der Technik geklebt oder genietet. Am Fraunhofer IFAM wurde in den letzten Jahren eine neuartige Fügetechnologie für verschiedene hybride Verbindungsarten im Druckguss entwickelt. Im Vergleich zu den konventionellen Verbindungstechniken bieten die Gussteile Vorteile bezüglich des Bauraums, geringerem Gewicht und galvanischer Entkopplung. Für den sicheren Einsatz der Hybridgussbauteile erforschen nun drei Institute der Fraunhofer-Gesellschaft gemeinsam Prüfkonzepte, um die industrielle Serienfertigung dieser hybriden Bauteile zu ermöglichen. Weiterlesen

Kothes! Augmented Reality

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Die Augmented-Documentation-App in der Anwendung.

Die Augmented-Documentation-App in der Anwendung.

Erweiterte Realität

Bei Augmented Reality handelt es sich um eine Symbiose zwischen wahrgenommener und digitaler Realität mit Echtzeit-Interaktion. Der Dienstleister für technische Kommunikation Kothes! aus Kempen; sowie die Partnerfirmen DOCUFY/Bamberg und RE´FLEKT/München entwickelten eine Augmented-Documentation-App. Weiterlesen

Bessere Qualitätskontrolle durch digitales Assistenzsystem

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© Foto Fraunhofer IFF Die Honmaschine im VW-Werk in Salzgitter. Die Expertinnen und Experten vom Fraunhofer IFF in Magdeburg haben ein digitales Assistenzsystem für die Qualitätsprüfung entwickelt und es in den Produktionsprozess integriert.

© Foto Fraunhofer IFF
Die Honmaschine im VW-Werk in Salzgitter. Die Expertinnen und Experten vom Fraunhofer IFF in Magdeburg haben ein digitales Assistenzsystem für die Qualitätsprüfung entwickelt und es in den Produktionsprozess integriert.

Ist das Wissen in Unternehmen auf viele Köpfe verteilt, lassen sich Fehler frühzeitig erkennen und Ressourcen sparen. So bei einer Honmaschine des Motorenwerks von VW in Salzgitter, mit der Zylinderkurbelgehäuse bearbeitet werden: Ein digitales Assistenzsystem von Fraunhofer-Forschern erlaubt künftig deutlich mehr Mitarbeitern als bisher, die Qualität des Honprozesses sicherzustellen.

Ob in der Automobilindustrie oder in anderen Branchen – im Produktionsprozess müssen alle Abläufe einwandfrei funktionieren. Ist auch nur das kleinste Werkzeug abgenutzt, kann es passieren, dass gefertigte Teile aussortiert werden müssen. Aus Kostengründen und im Hinblick auf Ressourceneffizienz gilt es, Fehlerquellen und die damit einhergehenden Ausschüsse zu vermeiden. Diesen Anspruch hat auch Volkswagen Salzgitter. Daher soll die Prozesskontrolle von Honmaschinen optimiert werden. Weiterlesen

Auch für Hybridteile geeignet: Die neuen Computertomografen von ZEISS vereinfachen die Qualitätssicherung

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ZEISSMETROTOM

ZEISS METROTOM 1500 (Quelle Bilder: ZEISS)

Auf der Control 2016 stellte ZEISS der Öffentlichkeit erstmals seine neue Generation von Computertomografen vor. Die beiden Messgeräte ZEISS METROTOM 800/225 kV und METROTOM 1500/225kV erweitern das Einsatzspektrum der nichtinvasiven Prüfung für Unternehmen.

Wie medizinische Computertomografen durchleuchten auch industriell genutzte Geräte Objekte von allen Seiten mit Röntgenstrahlen. Das Ergebnis dieses Verfahrens sind dreidimensionale Volumenmodelle der gescannten Gegenstände, die einen tiefen Blick ins Innere gewähren. Bei der Beurteilung der Volumendaten kann der Anwender auch die Materialstruktur analysieren und somit abschätzen ob Poren, Lunker oder andere Defekte im Werkstückinneren die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen. Weiterlesen

Prozessintegrierte Qualitätssicherung für die Kunststoffverarbeitung Teil 2

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Ultraschall

Eine innovative Möglichkeit, die Dispergierung von Füllstoffen direkt bei der Kunststoffaufbereitung im Prozess zu überwachen, bieten Ultraschallverfahren. Als Ultraschall (US) werden akustische Schallwellen mit Frequenzen von ca. 16 kHz bis 1 GHz bezeichnet. Prinzipiell hat eine Schallausbreitung im Compound eine frequenzabhängige Dämpfung zur Folge, die auf viskose Verluste, Streueffekte und thermoelastische Effekte zurückzuführen ist [Hoc11, Sch13].

Aktuelle Entwicklungen beschäftigen sich hierbei mit der Nutzung dieser Effekte zur Inline-Überwachung der Dispergierung während der Compoundierung. Dabei werden anhand von Ultraschallkennwerten wie der Dämpfung, die mit der Partikelgröße korreliert, oder der Schallgeschwindigkeit, welche mit dem Gehalt an Zusatzstoffen korreliert, auf die Menge und Dispergierung von Zusatzstoffen geschlossen [Sch13]. Weiterlesen

Qualitätssicherung für die Kunststoffverarbeitung, Teil 1

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In der Kunststoffaufbereitung, dem sogenannten Compounding, sowie bei der formgebenden Verarbeitung durch Extrusion wird die Qualität der Produkte maßgeblich definiert. Ziel des Compounding ist es die Eigenschaften der Ausgangsmaterialien z. B. in Form optischer Effekte, UV- und Alterungsbeständigkeit oder mechanischer Kennwerte zu beeinflussen. Dazu wird das polymere Ausgangsmaterial aufgeschmolzen um Zusatzstoffe in das sogenannte Compound einbringen zu können. Vor allem die Dispergierung, respektive die Ver- und Zerteilung der Zusatzstoffe, ist dabei von großer Bedeutung. Derzeit existiert bereits ein großes Spektrum an Messmethoden für die Qualitätsüberwachung im Prozess. Im Folgenden wird ein Überblick über aktuelle Trends in der Qualitätssicherung bei der Kunststoffverarbeitung gegeben. Weiterlesen