Projekt TT-Guss - ZfP mittels Laserthermografie von Gusserzeugnissen

26.02.2025

• Gegenstand
• Ziel
• Methodik
• Partner + Förderer

Thermografische zerstörungsfreie Prüfmethoden (ZfP) stehen vor Herausforderungen wie Variationen der Oberflächeneigenschaften, die Absorption und Emissivität beeinflussen, Schwierigkeiten bei der Detektion von oberflächennahen Defekten in komplexen Geometrien, sowie zeitaufwändigen Prozessen. Die begrenzte Kompatibilität mit bestehenden Produktionssystemen erschwert zudem die Einführung, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU).

Das Projekt zielt darauf ab, eine auf Laserthermografie basierende zerstörungsfreie Prüfmethode zur hochsensitiven Detektion von oberflächennahen Defekten in Gusserzeugnissen zu entwickeln. Mithilfe neuronaler Netzwerke sollen Oberflächeneinflüsse korrigiert werden, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen, während die Prüfdauer für den Inline-Einsatz optimiert wird. Eine Validierung mit etablierten Prüfmethoden wie der Magnetpulver- und Röntgenprüfung stellt die Effektivität sicher. Darüber hinaus werden Richtlinien, Referenzproben und Leitfäden erstellt, um KMUs die Einführung der Technologie zu erleichtern.

Partner:

Forschungsvereinigung Gießereitechnik e.V. (FVG)

Förderung:

Bund - Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) - Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)

TT-Guss: Auf dem Weg zur Digitalisierung der Gussprüfung

Dieses Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Weiterentwicklung der Laserthermografie, einer innovativen Methode der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP), zur Detektion von oberflächennahen Unregelmäßigkeiten bei Gussprodukten mit rauen und komplexen Geometrien. Ziel ist es, eine Alternative zu Magnetpulver- und Eindringprüfungen zu bieten, die bei der Erkennung verborgener oder geschlossener Defekte begrenzt sind. Durch die Integration neuronaler Netzwerke und die Verfeinerung der Prüfmethodik sollen spezifische Herausforderungen, denen KMU in der Gießereiindustrie begegnen, adressiert werden. Zusätzlich unterstützt der vorgeschlagene multispektrale Inspektionsansatz die Emissionsgradschätzung mithilfe einer Ulbricht-Kugel, was zur Korrektur von Emissionsgradschwankungen von Objekten mit inhomogenen Oberflächen beiträgt.

Als Ergebnis soll dieses Vorhaben den Automatisierungsgrad, die Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit, die für eine Inline-Qualitätskontrolle erforderlich sind, für Laserthermografie erreichen. Es trägt dabei zur Herstellung sichererer und qualitativ hochwertigerer Gusskomponenten bei. Die Forschungsergebnisse stellen die Grundlage für KMUs in der Gussindustrie dar, eine fortschrittliche, kosteneffiziente ZfP-Methode für die Qualitätskontrolle einzusetzen. Mit der schnellen und automatisierten Erkennung von oberflächennahen Unregelmäßigkeiten kann die Laserthermografie Ausschussraten senken, Reklamationskosten reduzieren und die Wettbewerbsfähigkeit steigern. Darüber hinaus unterstützt die Methodik die Entwicklung von leichten, sicherheitskritischen Komponenten mit komplexen Geometrien und entspricht so den Anforderungen moderner Märkte.

Projektkoordination:

Dr.-Ing. Julien Lecompagnon, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)

Partner

Forschungsvereinigung Gießereitechnik e.V. (FVG)

Förderung

Bund - Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) - Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)