Themenbereich:
Fördermittelgeber:
Jahr:
Luftschall-Prüftechnik für die Analyse der Schallfeldverformung
LuPAS
Themenbereich: ZfP
01.09.2020-31.08.2022
Dr. Jana Klammer
Projektziel
Im Projekt LuPAS wollen wir eine neue Modalität der Luftultraschallprüfung anwendungsreif entwickeln. Durch mehrsegmentigen Empfang des durch die Probe transmittierten Schalls sollen Verformungen des Schallfeldes auswertbar werden. Das wird erstmals einen neuartigen Kontrast für die Luftschallprüfung in Transmission erschließen, der mit der Tiefenlage der Ungänzen korreliert ist.
Arbeitsschwerpunkte
Zur Umsetzung der Methode wird eine auf hervorragendes Signal/Rausch-Verhältnis angepasste Prüftechnik entwickelt. Anhand von Modellversuchen werden geeignete Konfigurationen für den Mehrsegmentempfang entwickelt und diese schließlich in Prüfköpfe integriert. Die Prüfmethode wird entwickelt, dass möglichst leicht interpretierbare Prüfbilder mit der neuen Prüfmethodik generiert werden.
Gefördert durch:
Prozess- und Qualitätsüberwachung in der Polymerschaumextrusion mittels Luftultraschall
Themenbereich: ZfP
01.06.2020-31.05.2022
Dr. Ralf Steinhausen
Projektziel
Im Verbund-Projekt soll untersucht werden, wie die Luftultraschalltechnik bei der kontinuierlichen Prozessüberwachung in der Schaumextrusion eingesetzt werden kann. Dabei wird geprüft, wie Schaumeigenschaften sich anhand der Ultraschalleigenschaften charakterisieren lassen. Durch Vergleich mit Referenzproben soll so eine inline Bewertung der hergestellten Bauteile möglich werden, welche zweiwertig zwischen intakt und nicht intakt differenziert.
Arbeitsschwerpunkte
Das FZ-U testet im Verbundprojekt verschiedene Prüfmethoden auf Tauglichkeit für typische anwendungsrelevante Schaumaterialien. Die Robustheit des Verfahrens gegenüber Prüfbedingungen wird untersucht und gegebenenfalls durch Maßnahmen sichergestellt. Prüfalogorithmen für die relevanten Prüfsituationen werden entwickelt und einer Prüfsoftware gebündelt. Die Entwicklungen werden an einem Demonstrator einem Praxistest bei der Schaumextrusion unterzogen.
Zerstörungsfreie Prüfung von Schuhen mit Ultraschalltechnik am Beispiel von Sohlenklebung
Themenbereich: ZfP
01.10.2018 - 30.09.2020
Dr. Ralf Steinhausen
Projektziel
Zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung von Schuhen werden derzeit häufig zerstörende Verfahren verwendet, beispielsweise um Klebeverbindungen zu testen. Im Projekt werden Verfahren entwickelt, um mit Ultraschall zerstörungsfrei Klebeverbindungen am fertigen Schuh zu ermöglichen und das Potential der Ultraschallgrößen für weitere Prüfaufgaben untersucht.
Arbeitsschwerpunkte
Eine geeignet Prüftechnik wird entwickelt, welche sender- und empfängerseitig auf die spezielle Schuhgeometrie angepasst ist. Die Eignung der Luftultraschalltechnik dazu wird überprüft. Möglichkeiten zur Differenzierung von guter und schlechter Qualität werden erarbeitet und Korrelation zur zerstörenden Prüfung hergestellt. An einem Demonstrator wird das Verfahren erprobt.
Zusammenarbeit
Das Projekt findet im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung mit den beiden Forschungseinrichtungen FZ-U sowie Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. (PFI) statt.
Förderung
Das IGF-Vorhaben Nr. 20344 BG wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.
Ergebnisse
Hier finden Sie die Ergebnisse zum Projekt.
Gefördert durch:
Entwicklung einer inlinefähigen vollautomatischen Qualitätskontrolle für Geometrie und Material bei Miniaturbauteile mittels resonanter Ultraschall- Spektralanalyse
RSUA
Themenbereich: ZfP
01.09.2018 - 31.08.2020
Dr. Jana Klammer
Projektziel
Ziel ist es eine Ultraschall-Prüfmethode zu entwickeln, um mit hoher Reproduzierbarkeit Bauteile mit kleinen Abmessungen anhand des Signalverlaufs einer Schallwelle im Bauteil zu charakterisieren. Durch die Analyse von stehenden Ultraschallwellen können sehr sensitiv Änderungen vom Sollzustand im Bauteil detektiert werden. Dies können Formabweichungen und innere Defekte, wie Risse, Brüche oder Fehlstellen sein. Gleichzeitig lassen sich auf Basis dieser Technologie auch Fehler in der Fertigung detektieren. Die Technologie erlaubt eine serientaugliche Messung mit kurzen Messzeiten für verschiedene Materialien. Eine großserientaugliche 100-Prozent-Prüfung mit kurzen Taktzeiten ist dabei das Ziel.
Arbeitsschwerpunkte
Im Kooperationsprojekt werden verschiedene Anregungsverfahren untersucht und geeignete Frequenzbereiche zur zuverlässigen Detektion ermittelt. Technologische Optimierungen eines Laboraufbaus führen zu einem offline-Demonstrator. Eine automatische Detektion von Geometrieabweichungen und Ungänzen wird entwickelt, die mit definierten Gutteilen angelernt wird. Die Zuverlässigkeit der Detektion wird untersucht.
Gefördert durch:
Produktionstaugliches, elektronisches Prüfsystem zur Fertigungsüberwachung von Kunststoff-Leichtbauteilen
ifUS
Themenbereich: ZfP
01.10. 2017 bis 31.03.2020
Dr. Ralf Steinhausen
Motivation
Koppelmittelfreie Ultraschallprüfverfahren zur Qualitätskontrolle von neuen Kunststoffmaterialien wie CFK und GFK sowie Verbundwerkstoffen gewinnen in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung. Wurde die Qualität bislang hauptsächlich im Labor geprüft, so stellt sich jetzt die Frage nach Qualitätskontrollen in der Produktion.
Sandwichplatten werden heute für den Bau von Industriebauten (Dachelemente, Wandelemente), für Reinräume in der Halbleiterindustrie, für Wohnhäuser, für Fassaden, auch zur Dämmung für energiesparendes Bauen und für den Fahrzeugbau (auch Boote und Wohnwagen) eingesetzt. Mit Hilfe des neu entwickelten Messsystems werden in der Qualitätssicherung der Sandwichplattenindustrie eine deutliche Zeit- und damit auch Kostenersparnis erreicht.
Schaumbasierte Materialien zu prüfen ist wichtig, weil Fehler in der Dämmschicht die Dämmeigenschaften des Bauteils reduzieren und auf lange Sicht zu dessen Schädigung führen. Allerdings sind PUR-Werkstoffe auf Grund ihrer hohen akustischen Dämpfung für Ultraschallwellen bislang nicht prüfbar gewesen.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Vorhabens ist die Erforschung eines mehrkanaligen, leistungsstarken Ultraschallwandlers mit integrierter Prüfelektronik und entsprechender Auswertesoftware für eine schnelle, zerstörungsfreie Prüfung von Verbundwerkstoffen in rauer Industrieumgebung.
BMBF (Projektträger VDI/VDE)
Einseitige koppelmittelfreie Ultraschall-Prüfung mit subtraktiver Frontechokompensation
SuFEK
Themenbereich: ZfP
01. Juni 2016 – 31. Mai 2018
Dr. Mario Kiel
Die Luftultraschallprüfung ist eine berührungslose und koppelmittelfreie Prüfmethode bei der Bauteile zerstörungsfrei untersucht werden können. Das Potential liegt insbesondere bei starkdämpfenden Leichtbaumaterialien. Im Projekt soll ein neuartiger Ansatz auf seine Anwendungstauglichkeit im Industriebereich getestet werden. Dabei befinden sich der Sendewandler und zwei Empfangswandler auf der gleichen Seite des Prüfobjektes. Das dabei auftretende sehr laute Frontwandecho wird durch eine Differenzmessung zwischen den beiden Empfängern kompensiert, um nur die Information aus dem Inneren des Bauteils auswerten zu können.
Land Sachsen-Anhalt und die Europäische Union
Technologiekommunikation durch Multiplexe Mediengestaltung
TechKo-MuM
Themenbereich: ZfP
01. Januar 2018 bis 31. Oktober 2018
Dr. Christoph Pientschke
Im Projekt TechKo-MuM wurde die Internetplattform https://www.luftultraschall.de/ inhaltlich und gestalterisch entwickelt. Das Thema Luftgekoppelter Ultraschall wird darin von verschiedenen Seiten aus für eine breite Zielgruppe beleuchtet. In der Zusammenarbeit mit Grafikern hat das Forschungszentrum Ultraschall vielfältige (multiplexe) Ansätze verfolgt, Wissen aufzubereiten. Fachlich fundiert und ansprechend gestaltet ist so eine anregende Seite entstanden, die verschiedene Zugänge zum Thema ermöglicht.
So können die Nutzerinnen und Nutzer erkunden, wie Luftultraschallprüfung funktioniert. Kennenlernen, für welche Prüfaufgaben Luftultraschall geeignet ist, anwendungsrelevante Informationen finden und begreifen, wie die Physik der mechanischen Wellen funktioniert.
Land Sachsen-Anhalt
Charakterisierung akustischer Parameter von Schlauchmaterialien sowie deren zeitliche Veränderung und Erforschung von Methoden zur Kompensation der Einflüsse beim Einsatz von Clamp-on Ultraschallsensoren in der Medizintechnik und Biotechnologie
CaPS
Themenbereich: Medizintechnik
01. August 2017 bis 31. Juli 2020
Dr. Jana Klammer
Clamp-on Ultraschall-Sensoren ermöglichen die nicht-invasive Charakterisierung von Flüssigkeiten, z. B. Blut, durch die Schlauchwand hindurch. Von besonderem Interesse sind hier die Blasendetektion und die Durchflussmessung. Damit können vielfältige Anwendungen in der Medizintechnik, im Pharmabereich, Lebensmittelverarbeitung, Biotechnologie aber auch in der chemischen Industrie gelöst werden. Überall dort, wo Einweg-Artikel (Disposable), wie z. B. Schläuche oder Tropfkammern zwingend verwendet werden müssen, bieten sich die Ultraschallverfahren besonders an, da kein direkter Kontakt mit dem Medium (Fluid) erforderlich ist.
Die Qualität der Messung bzw. die einfache Handhabung wird durch die wechselnde Qualität der verwendeten Schläuche und deren Form- und Materialbeständigkeit im Einsatzzeitraum beeinträchtigt.
Ziele des geplanten Forschungsprojektes sind deshalb die Erhöhung der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bestehender Messsysteme durch Erforschung geeigneter Methoden zur Erfassung von Materialänderungen und deren Kompensation. Damit verbundene Verbesserung der Sensorik für den Einsatz in neuen Anwendungsgebieten, wie beispielsweise sehr kleine/sehr große Schlauchdurchmesser; spezielle Schlauchmaterialien; große Umwelteinflüsse (aggressive Medien, hohe Temperaturen).
Land Sachsen-Anhalt und die Europäische Union
