Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

16.10.2017

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach sich. Prozessstörungen werden aufgrund der auf Stichproben beschränkten Prüfung überdies oft erst erkannt, wenn bereits in erheblichem Umfang Ausschuss entstanden ist. Zerstörungsfreie Prüfverfahren sind daher eine Alternative und nach entsprechenden Anpassungsprozessen langfristig auch ein Ersatz für zerstörende Verfahren.


Durchführung einer robotergestützten Prüfung von Stahlplatinen. Untersucht werden mechanische Eigenschaften (u. a. Eigenspannungen) mittels mikromagnetischer Verfahren (3MA).

Fraunhofer IZFP / Uwe Bellhäuser


Schematischer Aufbau einer Walzstraße zur zerstörungsfreien Prüfung von Grobblechen

Fraunhofer IZFP

Kognitive Sensorik zur Qualitätssicherung in der Produktion

Unsere Ingenieure demonstrieren auf der diesjährigen Blechexpo ein robotergestütztes Sensorsystem, welches sich schnell und einfach in Produktionsprozesse integrieren lässt. Der automatisierte Einsatz intelligenter zerstörungsfreier Sensorsysteme ist nicht nur essenziell zur Sicherstellung der optimalen Produktqualität in der Fertigung, sondern auch unabdingbar zur Realisierung aktueller »Machine-Learning«-Konzepte.

Die mögliche Anwendung solcher Systeme wird anhand einer robotergestützten Prüfung an pressgehärteten Bauteilen mittels EMUS* und 3MA** beispielhaft demonstriert. EMUS ermöglicht die koppelmittelfreie Fehlerprüfung im Blech, während 3MA parallel eine quantitative Materialcharakterisierung erlaubt.

Sekundenschnelle Prüfung

Die Vorteile der roboterbasierten Kombination der zwei Sensoren (3MA, EMUS) liegen in der sekundenschnellen Prüfung, der Bestimmung und Bewertung von mehreren relevanten Qualitätsmerkmalen sowie der berührungslosen Prüfung von Blechen. »Durch das kombinierte sensorgestützte Prüfverfahren werden mechanische Eigenschaften, beispielsweise der Eigenspannungszustand und die Härte eines Stahls, sowie Defekte wie Risse oder Einschnürungen frühzeitig erkannt.

Dies ist ressourcenschonend, reduziert Kosten und trägt zur Stärkung der Wettbewerbsposition der Produzenten bei«, erklärt Frank Leinenbach, Entwicklungsingenieur am Fraunhofer IZFP. Das Institut verfügt über jahrzehntelange Erfahrung und Know-how im Bereich der Kombination und Automatisierung von zerstörungsfreien Prüfmethoden für die Fertigung.

Qualitätssicherung während der Stahlherstellung

Die Stahl herstellende und verarbeitende Industrie benötigt zerstörungsfreie Prüfverfahren für die Qualitätssicherung. Dabei sind Härte, Härtetiefe, Festigkeit und Eigenspannungen häufig relevante Qualitätsmerkmale. Um eine schnelle und sichere Aussage über den Qualitätszustand ferromagnetischer Werkstoffe zu erhalten, sind zerstörungsfreie mikromagnetische Prüfverfahren bestens geeignet.

»Eine derzeit häufig angefragte Prüfaufgabe betrifft das Monitoring von Grobblechen und die damit verbundene Detektion von oberflächennahen lokalen Aufhärtungen«, erläutert Sargon Youssef, Wissenschaftler und Ingenieur am Fraunhofer IZFP. Mit Hilfe der am Fraunhofer IZFP entwickelten 3MA-X8-Prüftechnologie können diese lokalen Aufhärtungen mittels mikromagnetischer Messeffekte bestimmt werden.

Die besonderen Stärken des 3MA-X8-Prüfsystems liegen in der benutzerfreundlichen Anlernphase bzw. Kalibrierung und in einer variablen und robusten Sensorgestaltung. Ein spezieller Schwerpunkt liegt in der mehrkanaligen Echtzeitfähigkeit des Prüfsystems.

Das 3MA-X8-Prüfverfahren wird auf der Blechexpo in Stuttgart anhand eines Messeexponats demonstriert: Unsere Hightech-Prüftechnik ist – wie unter realen Bedingungen – in einer miniaturisierten Walzstraße integriert. Hierfür werden Testbleche auf der Walzstraße mit den Prüfverfahren vermessen und entsprechend ihren Zuständen als »Blech i.O.« oder »Blech n.i.O.« erkannt und gegebenenfalls sortiert.

* EMUS – Elektromagnetisch angeregter Ultraschall
** 3MA – Mikromagnetische Multiparameter-, Mikrostruktur- und Spannungs-Analyse

Weitere Informationen:

http://www.izfp.fraunhofer.de
http://www.facebook.com/FraunhoferIZFP/
https://twitter.com/FraunhoferIZFP

Sabine Poitevin-Burbes | Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP
Weitere Informationen:
http://www.izfp.fraunhofer.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Analytica 2018 – „World of Temperature“
14.02.2018 | JULABO GmbH

nachricht Come together: Gemeinsam zur optimalen Mischbauweise
14.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

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

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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