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Die thermooptische Messanlage TOMMIplus, entwickelt im Zentrum für Geräteentwicklung CeDeD, kann Materialeigenschaften unter Hitzeeinwirkung bis zu 1750 °C untersuchen.
Foto: K. Dobberke für Fraunhofer ISC
Das Zentrum für Geräteentwicklung CeDeD in der Außenstelle Bronnbach des Fraunhofer ISC fertigt Pilot- und Spezialanlagen für die Herstellung und Verarbeitung von innovativen Materialien. Im angeschlossenen Mess- und Prüfzentrum werden Werkstoffe charakterisiert und getestet.
Insbesondere in der Hochleistungskeramik- und Spezialglasindustrie werden solche Qualitätskontrollen immer wichtiger. CeDeD unterstützt seine Partner in der gesamten Wertschöpfungskette: bei der Entwicklung eines Materials, bei laufenden Prozessen und bei der Verbesserung von bereits bestehenden Produkten.
Auf der Thermprocess präsentiert CeDeD seine Messanlage TOMMIplus, die Eigenschaften einer Materialprobe bei thermischer Behandlung charakterisieren kann. TOMMIplus ist ausgestattet mit einem oxidischen Kammerofen, mit dem Materialien bis 1750 °C untersucht werden können. Die optische Untersuchung erfolgt mit einer starken Lichtquelle (einem 100 Watt LED-Array mit Ulbrichtkugel) und einer CMOS-Kamera, die jeweils links und rechts am Ofen angebracht sind.
Der Ofen selbst besitzt auf beiden Seiten Fenster, durch die das Licht einerseits in den Ofen strahlt, die CMOS-Kamera andererseits das Konturbild der Probe mit einer Auflösung von 0,3 µm aufnimmt. Insbesondere Keramiken müssen Qualitätstests durchlaufen, um auftretende Qualitätsmängel – wie zum Beispiel unvollständige Sinterung – zu entdecken.
TOMMIplus unterstützt dabei den Produktionsprozess durch die Überwachung des Sintervorgangs und trägt so zu einer Verbesserung der Kontrolle der Produktionsbedingungen bei. Bei Glasproben kontrolliert TOMMIplus unter anderem das Schmelzverhalten sowie die Benetzung von feuerfesten Materialien und Gussformen durch die Glasschmelze und kann auch die dilatometrische Wärmeausdehnungsbestimmung ersetzen. In der Modifikation TOM-AC können Wärmeprozesse unter bestimmten Atmosphären bei Temperaturen bis zu 2400 °C untersucht werden.
Neben der thermooptischen Messanlage TOMMIplus zeigt das Fraunhofer ISC verschiedene Exponate im Bereich des thermischen Flachglasbiegens. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts »Flexibles-Flachglas-Biegeverfahren« entwickelte das Fraunhofer ISC zusammen mit verschiedenen Industriepartnern und dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM ein neues Verfahren zur Herstellung von gebogenem Flachglas.
Als Ziel des Projekts standen eine hohe Automatisierbarkeit, eine energieeffiziente und materialgerechte Produktion, eine hohe Produktqualität und -kontrolle sowie ein reproduzierbarer Herstellungsprozess im Fokus. Das Fraunhofer ISC stellte im Rahmen des Projekts Materialdaten zum thermischen Verhalten von Gläsern sowie die Messtechnik zur Online-Temperaturkontrolle bereit.
Das Institut trug dazu bei, dass das Flachglasbiegeverfahren hinsichtlich Qualität und Effizienz verbessert wurde und gleichzeitig der Materialverbrauch und der -ausschuss reduziert werden konnten.
Das Fraunhofer ISC bietet Software und Hardware zur Temperaturüberwachung und Qualitätskontrolle für die Bearbeitung und Herstellung von Flachglas an. Die großflächige und gleichzeitig punktuelle Temperaturmessung lässt sich in bereits bestehende Anlagen, zum Beispiel in der Flaschen- oder Glasfassadenproduktion, integrieren.
