Die Qualität produzierter Waren und Halbzeuge ist für Unternehmen ein entscheidender Faktor. Mit thermografischen Prüfverfahren kann die Leistungsfähigkeit von geklebten Fügeverbindungen automatisiert sichergestellt werden.
In der industriellen Serienfertigung geklebter Bauteile werden heute meist manuelle, zerstörende und damit kostenintensive Prüfungen eingesetzt. Eine Weiterentwicklung zerstörungsfreier Prüftechniken für den Einsatz in einer automatisierten Fertigung ist daher zur Steigerung der Akzeptanz und Sicherstellung der Funktionsfähigkeit geklebter Bauteile von hoher wirtschaftlicher und technischer Bedeutung.
rechts: Thermografische Prüfung einer flächigen Klebverbindung im kontinuierlichen Durchlauf und beispielhaftes Thermografie-Ergebnis fehlerhafter Bereiche
Als zerstörungsfreies Prüfverfahren für die Klebtechnik eignet sich insbesondere die Thermografie, bei der der Wärmefluss in Prüfkörpern mit Hilfe einer Infrarotkamera nach einer thermischen Anregung erfasst wird. Verborgene Fehlstellen sind über deren Einfluss auf das Wärmeflussverhalten detektierbar. Ziel dieses Forschungsprojektes war es, thermografische Prüfverfahren hinsichtlich der Einsetzbarkeit zur automatisierten Inspektion in der Fertigung weiterzuentwickeln. Basierend auf ausgewählten Referenzbauteilen der Projektpartner (Ski, Snowboard, Scheibeneinklebung im Kfz-Dachmodul, CFK-Tank) wurden zunächst Probekörper mit fertigungsrelevanten Klebfehlern hergestellt, um deren grundsätzliche thermografische Prüfbarkeit zu beurteilen.
Nach der Auswahl geeigneter thermischer Anregungsverfahren und Signalformen wurden automatisierte, anwendungsspezifische Prüfkonzepte erarbeitet und in Form von Demonstratoren realisiert. Die induktive Erwärmung der Bauteile erwies sich dabei gegenüber anderen Anregungsquellen sowohl hinsichtlich der Fehlstellenerkennbarkeit als auch hinsichtlich der Prozessintegrationsfähigkeit als optimal geeignet. An diesen Demonstratoren konnten sowohl die thermografische Prüfung im kontinuierlichen Durchlauf als auch die scannende Prüfung großer geklebter Flächen durch Spiegeltechniken dargestellt werden. Die entwickelten Prüfkonzepte erlauben gegenüber konventionellen Prüfverfahren eine deutliche Prüfzeitreduktion, sodass eine Integration in Fertigungsanlagen zur 100 %-Prüfung auch bei geringen Taktzeiten möglich ist.
