HomeNewsletterAboSpringer Automotive MediaMediadatenKontakt

Home > Aktuell > Nachrichten

Fraunhofer IPA untersucht zerstörungsfreie Qualitätsprüfung bei Kupplungsscheiben

Im Rahmen eines Industrieprojekts untersuchte das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), ob mit zerstörungsfreien Prüfverfahren die Qualität einer Verklebung bestimmt werden kann. Gegenstand der Untersuchungen waren Kupplungsscheiben, an denen die Verklebung von Trägerscheiben untersucht wurde.

Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Auswahl des geeigneten Prüfverfahrens sehr stark von der konstruktiven Ausführung und den verwendeten Reibbelägen abhängig ist. So können nach Angaben des IPA Fehler wie Delaminationen, Kissing Bonds oder falsche Press- und Aushärtungszeiten im Bereich der Klebeverbindung zwischen Stahlträger und Reibbelag am besten mittels Shearographie und Lock-in- Thermographie zerstörungsfrei nachgewiesen werden. Zu diesem Ergebnis kamen die Forscher, nachdem sie die Versuchsdurchführung sukzessive optimiert und die Ergebnisse mit zerstörenden Tests verglichen haben. Hieraus wurden dann Grenzmuster definiert und die Nachweissicherheit der Prüfmethode abgeleitet.

Im Rahmen der Optimierung wurde besonderes Augenmerk auf die Prüfzeit gelegt. Denn ein wesentliches Kriterium für die Eignung der Prüfverfahren sollte die Möglichkeit zur automatisierten Prüfung sein. Durch die Optimierung der Prüfparameter auf die typspezifischen Eigenschaften der unterschiedlichen Kupplungsscheiben konnte das IPA nach eigene Angaben Prüfzeiten erreichen, mit denen bei einer Serienproduktion eine 100-Prozent-Prüfung möglich ist. Demnach ermöglichen die beiden Methoden - Shearographie und Lock-in-Thermographie - eine Qualitätskontrolle der Kupplungsscheiben in Sekundenschnelle, so dass beide Verfahren auch für eine Online-Prüfung geeignet sind. Im Rahmen des Projekts haben die Wissenschaftler bereits die entsprechenden Konzepte für eine automatisierte Prüfanlage entwickelt.

Im nächsten Schritt soll die Generierung automatisierter Auswertungsalgorithmen für die Fehlererkennung sowie die Anpassung der im Labor gewonnenen Erkenntnisse auf reale Produktionsbedingungen folgen.

Shearographie mit Wärmeanregung ist ein berührungsloses, interferometrisches Messverfahren, welches auf dem Prinzip der Speckleinterferometrie basiert. An optisch rauhen Oberflächen reflektierte Lichtwellen erzeugen eine charackteristische Intensitätsverteilung in der Bildebene, die man als Speckleinterferogramm bezeichnet. Shearographie-Untersuchungen liefern Verformungsbilder in Form von Interferenzbildern.

Bei der Wärmeangeregete Lock-in-Thermographie wird Wärme in das Bauteil eingeleitet. Defekte reflektieren die Wärme - eine Infrarot-Kamera detektiert am Ort des Defektes eine höhere Temperatur als am restlichen Bauteil. Im Falle einer Lock-in-Untersuchung werden nur Temperaturänderungen ausgewertet, die mit der Lock-in-Frequenz korrelieren.

Die Ultraschallangeregte Lock-in- Thermographie nutzt den Effekt, dass eine in ein Bauteil eingeleitete und sich dort ausbreitende Ultraschallwelle zu Reibvorgängen an Grenzflächen führt. Diese Vorgänge sind Ursache für eine Wärmeentwicklung in diesen Bereichen, welche mit thermographischen Methoden detektiert werden kann. Auch bei dieser Methode kann das Lock-in-Verfahren verwendet werden.
Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte