Speckle-basierte Verfahren

Gruppe

Integrierte Laser-Speckle-Photometrie-Technik bei der additiven Herstellung elektrischer Kontakte.
Pore in Keramik, links: optische Aufnahme, rechts: Speckle-Bild.
Abhängigkeit der Speckle-Diffusivität von der Dichte.

Die Laser-Speckle-Photometrie (LSP) ist ein neuartiger Ansatz, um Werkstoffeigenschaften wie Spannungen und Oberflächenfehler aber auch geometrische Maße schnell, berührungslos und kostengünstig zu erfassen. Das Fraunhofer IKTS entwickelt auf dieser Grundlage einzigartige Mess- und Prüflösungen für die Inline-Qualitätssicherung additiver Fertigungsprozesse aber auch das Monitoring biologischer Prozesse.

Das Verfahren der Laser-Speckle-Photometrie wertet die zeitliche Veränderung von Interferenz-Mustern (Speckle-Mustern) aus, die Rückschlüsse auf die strukturellen Eigenschaften des Bauteils (Porosität, Eigenspannung, Härte, Rauheit, Degradation, Inhomogenität) zulassen. Das zugrunde liegende physikalische Prinzip ist dabei die Veränderung der Temperaturleitfähigkeit der Werkstoffstruktur, die orts- und zeitaufgelöst erfasst wird.

Neben klassischen metallischen und nichtmetallischen Materialien können mit LSP auch Verbundwerkstoffe sowie organische Substanzen bewertet werden. Je nach Material sind Auflösungen bis ca. 10 µm möglich.

 

Leistungsangebot

 

  • Inline-Qualitätssicherung in Fertigungsbereichen mit hohen Stückzahlen
  • Entwicklung kundenspezifischer LSP-basierter Komplettprüfsysteme
  • Vor-Ort-Messservice
  • Prozessüberwachung (z. B. Porosität/Defekte bei der additiven Fertigung, Monitoring biotechnologischer Prozesse)
  • Spannungsmonitoring an Großkomponenten mit Ermüdungsbeanspruchung (Tragwerke, Brücken)
  • Fehlerdetektion für fast alle Materialklassen
  • Geometrische Vermessung von elektronischen Bauteilen
  • Kundenspezifische Auftragsforschung
  • Entwicklung von Prüflösungen

Datenschutz und Datenverarbeitung

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Prozessüberwachung mit Laser-Speckle-Photometrie – schnell, präzise, berührungslos, zerstörungsfrei

Forschung aktuell

Qualitätskontrolle beim Laserauftragsschweißen