Aktiv-Thermografie
Die verschiedenen Formen der Aktiv-Thermografie, wie z. B. die Lock-In-Thermografie und die Puls-Phasen-Thermografie, eignen sich in Verbindung mit hochauflösenden Wärmebildkameras bestens als bildgebende Verfahren zur berührungslosen und zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Sie ermöglichen die schnelle Detektion von Fehlstellen und eröffnen in den Bereichen Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung völlig neue Möglichkeiten.
Aktiv-Thermografie für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
Bei der Aktiv-Thermografie wird durch die energetische Anregung eines Prüfobjektes ein Wärmestrom induziert. Schichten oder Fehlstellen im Inneren des Materials beeinflussen den daraus resultierenden Wärmefluss. Diese Inhomogenitäten werden an der Oberfläche des Prüfobjektes mit einer hochpräzisen Wärmebildkamera erfasst. Die zusätzliche Anwendung verschiedener Auswertealgorithmen erzielt eine Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses, womit selbst kleinste Fehler detektiert werden können.
On demand: Infrared Lock-in Thermography for Inspection of Electronics and Integrated Circuits (Englisch)
- Failure analysis and defect inspection
- Quality and process control
- Flexible R&D solution
- Hotspot detection on printed circuit boards, integrated circuits, semiconductor material and multi-chip modules
- Detection of faulty thermal connections of heat sinks, short circuits, soldering defects and wire bonding errors
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Modulares Systemdesign für eine passgenaue Prüfung
Der vielseitige Einsatz der aktiven Thermografie bedingt eine durchdachte Konfiguration jedes einzelnen Prüfsystems. InfraTec bietet mit einer modularen Systemarchitektur alle dafür notwendigen Komponenten in einer breiten Auswahl an. Die hochauflösenden Wärmebildkameras, effiziente Steuer- und Auswertesoftware sowie die stimmigen und dauerbetriebsgeeigneten Anregungsquellen und -controller sind im System kompatibel und ermöglichen so eine flexible Anpassung an sich eventuell zukünftig ändernde Anforderungen.
Lock-In-Thermografie in der Elektronik und Elektrotechnik
Mittels Lock-In-Analyseverfahren der IRBIS® 3 active von InfraTec können Fehler, die lediglich mK- oder μK-Abweichungen hervorrufen, verlässlich detektiert und örtlich zugeordnet werden:
Wärmebildkameras mit höchster Präzision
Bei der Aktiv-Thermografie kommen gekühlte High-End-Wärmbildkameras mit schnellen Photonendetektoren der ImageIR®-Serie und ungekühlte Mikrobolometerkameras der neuesten Generation der VarioCAM® High Definition-Serie zum Einsatz.
Geometrische Auflösungen von bis zu (1.280 × 1.024) IR-Pixeln und thermische Auflösungen bis weit unter 0,015 K liefern die präzise technische Grundlage für die Erkennung kleinster Materialfehler. Hohe Bildaufnahmefrequenzen ermöglichen die Nutzung des Verfahrens auch bei Materialien mit hohen Wärmeleitfähigkeiten, wie sie zum Beispiel Metalle aufweisen. Zur Abbildung großflächiger Prüfobjekte sowie mikroskopischer Strukturen steht ein umfangreiches Optiksortiment zur Verfügung.
Praxisbeispiele der Aktiv-Thermografie
Effiziente Steuer- und Analysesoftware für die Aktiv-Thermografie
Mit der Aktiv-Thermografie-Software IRBIS® 3 active von InfraTec werden die bei der Prüfung generierten Thermografie-Sequenzen analysiert und zu einem Falschfarben-Ergebnisbild aufbereitet, in dem die ggf. vorhandenen Defekte zur Protokollierung oder weiteren Auswertung sichtbar gemacht werden. Dafür stehen verschiedene Analyseverfahren in der Software zur Verfügung. Die Auswahl der geeigneten Algorithmen ist abhängig von den Materialeigenschaften, der Geometrie und der Art der zu detektierenden Defekte.
Während bei der Quotientenmethode der Wärmefluss im Prüfobjekt anhand des Steigens und des Abfallens der Oberflächentemperatur untersucht wird, stützt sich die Puls-Phasen-Thermografie (PPT) auf die Analyse von Temperaturverläufen nach verschiedenen Frequenzen, wobei für jede Frequenz zwei Ergebnisbilder, ein Amplituden- und ein Phasenbild, berechnet werden. Bei der Untersuchung mithilfe der Lock-In-Thermografie (LIT) werden die Sequenzen der periodischen Anregung des Prüfobjektes analysiert.
Beispiel für die Lock-In Testmessung
Lock-In Testmessung in Echtzeit mit E-LIT von InfraTec
Vorteile der Thermografie-Lösung in dieser Anwendung
Defektspezifische Anregungsquellen und -controller
Zur Detektion der verschiedenen Fehlertypen in unterschiedlichen Materialien werden spezifische energetische Anregungseinheiten eingesetzt. InfraTec wählt die passenden Anregungsquellen wie beispielsweise Hochleistungsblitze, Induktionseinheiten, Kalt- oder Heißluft und homogene Halogenstrahler für die jeweilige Prüfsituation aus.
Anwendungsgebiete Aktiv-Thermografie
Eingesetzt wird die Aktiv-Thermografie in den unterschiedlichsten Fertigungstechnologien sowohl zur Offline-Prüfung als auch zur Inline-Prüfung in der Serienfertigung.
- Detektion von Lagenaufbau, Delaminationen und Inserts in CFK-Kunststoffen
- Detektion in glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie
- Untersuchungen von internen Strukturen oder Impacts in Honeycomb-Leichtbaukonstruktionen
- Erkennung von tiefer liegenden Materialschwächen wie Lunkerdetektion in Plastikteilen sowie nicht angebundene oder gebrochene Laserschweißnähte
