Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Massivholz ohne Makel

01.08.2011
Hat der Eichentisch einen Haarriss? Ist der Fensterrahmen fehlerhaft verklebt?

Die Ultraschall-Thermographie entdeckt Materialfehler im Holz bereits im Produktionsprozess zuverlässig. Ausschuss lässt sich so frühzeitig erkennen und aussondern, defekte Ware rechtzeitig reparieren.


Der Ultraschallanreger versetzt das Holz in Schwingung und erzeugt so im Bereich von Rissen Reibungswärme. Eine Wärmebildkamera macht die Defekte sichtbar. (© Fraunhofer WKI)

Wer sich einen teuren Massivholztisch oder -schrank kauft, möchte sichergehen, dass das Möbel keinen noch so kleinen Riss aufweist. Auch Klaviere und Flügel klingen nur gut, wenn Resonanzboden, Stege und Klaviatur aus hochwertigem Material gefertigt wurden. Wichtig ist makelloses Holz ebenso für den Haus- und Fensterbau, ein tragender Holzbalken etwa muss von einwandfreier Qualität sein – schließlich können selbst kleinste Risse zum Bruch führen.

Forscher vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI in Braunschweig machen Fehler im Holz sichtbar, die sich mit bloßem Auge nicht entdecken lassen. Mit der Leistungsultraschall-Thermographie (LUS-Thermographie) spüren sie Längs- und Querrisse, Fehlverklebungen, Delaminationen und Schwarzäste auf.

Hierfür versetzen sie die Holzplatte mit einer Sonotrode, sprich einem Ultraschallanreger, in Schwingung. Mit 20 KHz – also 20 000 Mal pro Sekunde – wird das Bauteil bewegt. Im Bereich von Defekten reiben die Teile des Materials aneinander und produzieren so Wärme. Eine Wärmebildkamera macht diese an den Enden der Fehlstellen sichtbar, bei Haarrissen ist die Reibungswärme auch entlang der Risse zu erkennen. Sogar nicht verklebte Dübel unter der Oberfläche oder Defekte unter Beschichtungen können die Forscher mit der LUS-Thermographie entdecken. Mit bisherigen Methoden wie der mechanischen Werkstoffprüfung und mit elektrischen Messverfahren war das nicht möglich, sie arbeiten weit weniger zuverlässig.

»Wir können die Fehlstellen schon im Rohholz ausfindig machen. Das ist wichtig, da der Ausschuss früh erkannt werden muss, bevor das Material teuer und zeitaufwändig weiterbearbeitet werden muss«, sagt Diplomphysiker Peter Meinlschmidt vom WKI. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um Eiche, Nussbaum oder Buche handelt. Dies gilt auch für die Beschaffenheit des Holzes – die mit einem Monitor verbundene Thermographiekamera zeigt Fehler auch in feuchten Bauteilen an. Wie weit die Wissenschaftler in das Material vordringen können, hängt von der Wärmeleitfähigkeit des Holzes ab, möglich sind bis zu 20 Millimeter. »Unser Verfahren eignet sich vor allem, um Defekte in hochwertigen Massivholzteilen und in Fensterkanteln für Fensterrahmen oder schlecht verklebte Leimfugen zu detektieren. Die Prüfmethode ist zerstörungsfrei. Lediglich beim Anlegen des Ultraschallanregers entstehen kleine Druckstellen, was beim Rohholz aber nicht von Bedeutung ist«, erläutert Meinlschmidt.

Mit der LUS-Thermographie ist es den Forschern sogar gelungen, Risse in Keramiken und in Glas nachzuweisen. In Labortests konnten sie etwa Defekte an gebrannten Keramik-Fußbodenfliesen und aus Glas hergestellten Mundwasserflaschen sichtbar machen. »Bei Glas und Keramik können wir bis zu 30 Zentimeter weit von der Sonotrode entfernt liegende Fehler aufspüren«, so der Experte. Ein Demonstrator des Ultraschallgenerators inklusive Wärmebildkamera existiert bereits.

Peter Meinlschmidt | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010-2011/20/massivholz-ohne-makel.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Nutzfahrzeuge: Neuer Professor entwickelt effizientere und leichtere Bauteile mit 3D-Metall-Drucker
03.05.2018 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Die Zukunft des Fliegens auf dem Prüfstand
25.04.2018 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: LZH showcases laser material processing of tomorrow at the LASYS 2018

At the LASYS 2018, from June 5th to 7th, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) will be showcasing processes for the laser material processing of tomorrow in hall 4 at stand 4E75. With blown bomb shells the LZH will present first results of a research project on civil security.

At this year's LASYS, the LZH will exhibit light-based processes such as cutting, welding, ablation and structuring as well as additive manufacturing for...

Im Focus: Kosmische Ravioli und Spätzle

Die inneren Monde des Saturns sehen aus wie riesige Ravioli und Spätzle. Das enthüllten Bilder der Raumsonde Cassini. Nun konnten Forscher der Universität Bern erstmals zeigen, wie diese Monde entstanden sind. Die eigenartigen Formen sind eine natürliche Folge von Zusammenstössen zwischen kleinen Monden ähnlicher Grösse, wie Computersimulationen demonstrieren.

Als Martin Rubin, Astrophysiker an der Universität Bern, die Bilder der Saturnmonde Pan und Atlas im Internet sah, war er verblüfft. Die Nahaufnahmen der...

Im Focus: Self-illuminating pixels for a new display generation

There are videos on the internet that can make one marvel at technology. For example, a smartphone is casually bent around the arm or a thin-film display is rolled in all directions and with almost every diameter. From the user's point of view, this looks fantastic. From a professional point of view, however, the question arises: Is that already possible?

At Display Week 2018, scientists from the Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP will be demonstrating today’s technological possibilities and...

Im Focus: Raumschrott im Fokus

Das Astronomische Institut der Universität Bern (AIUB) hat sein Observatorium in Zimmerwald um zwei zusätzliche Kuppelbauten erweitert sowie eine Kuppel erneuert. Damit stehen nun sechs vollautomatisierte Teleskope zur Himmelsüberwachung zur Verfügung – insbesondere zur Detektion und Katalogisierung von Raumschrott. Unter dem Namen «Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory» erhält die Forschungsstation damit eine noch grössere internationale Bedeutung.

Am Nachmittag des 10. Februars 2009 stiess über Sibirien in einer Höhe von rund 800 Kilometern der aktive Telefoniesatellit Iridium 33 mit dem ausgedienten...

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Designerzellen: Künstliches Enzym kann Genschalter betätigen

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Embryonale Genregulation durch mechanische Reize

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Quantenverschränkung auf den Kopf gestellt

22.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics