Im Jahr 2017 begann ich mein Studium an der Hochschule Trier, im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen – Allgemeiner Maschinenbau. Während der Durchführung meiner Bachelorarbeit im OGKB-Labor für optische Messtechnik, unter der Betreuung von Prof. Dr.-Ing. Michael Schuth, kam ich zum ersten Mal in Kontakt mit den optisch-interferometrischen Messverfahren. Ich wirkte an der Weiterentwicklung eines optischen Aufbaus mit, zur Anwendung der räumlichen Phasenschiebe-Shearografie, mit Hilfe eines Endoskops. Das im Labor für optische Messtechnik an der Hochschule Trier entwickelte und patentierte „Interferoskop“ ist eine weltweit einzigartige Kombination aus Shearografie und Endoskopie, mit welchem hochgenaue Messungen an schwerzugänglichen Innenräumen realisiert werden können.
Durch weitere spannende Projektarbeiten sowie Forschungsaktivitäten im Masterstudium konnte ich mein Wissen im Bereich der optisch-interferometrischen Messtechnik vertiefen. Auch im Rahmen meiner Master-Abschlussarbeit, welche ich in Kooperation mit dem an der Hochschule Trier gegründeten Start-Up „TENTA VISION GmbH“ durchführte, konnte ich die zerstörungsfreie Bauteilüberwachung mithilfe der optischen Messtechnik in der Praxis anwenden. Dabei gelang die Entwicklung einer thermischen Anregungseinheit, mit welcher unterschiedliche Messobjekte gezielt thermisch belastet werden können, wodurch eine automatisierte, sekundenschnelle Bauteilinspektion ermöglicht wird.
Für die Zukunft wünsche ich mir spannende, praxisnahe Projekte im Bereich der automatisierten, zerstörungsfreien Bauteilüberwachung, um das enorme Potenzial der optisch-interferometrischen Messverfahren weiter auszuschöpfen und die Shearografie stärker in die gängige Praxis der zerstörungsfreien Prüfung zu integrieren.
Interferometrische Messverfahren zur zerstörungsfreien Bauteilprüfung. Darunter vorrangig Shearografie in Analogie alternativer optischer Verfahren wie bspw. der Thermografie oder der Spannungsoptik.
Zerstörungsfreie Bauteilüberwachung moderner Strukturen wie z.B. faserverstärkter Leichtbau, Wabenstrukturen, geschäumte Bauteile oder naturfaserverstärkte Komponenten. Zerstörungsfreie Bauteilprüfung im Bereich der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt oder bspw. zur zfP von Windkraftanlagen.
Die digitale Shearografie, auch ESPSI („Electronic Speckle Pattern Shearing Interferometry“) genannt, zeichnet sich durch sekundenschnelle, flächenhafte Messungen, berührungslosen Einsatz und Werkstoffunabhängigkeit aus.
Dank der Weiterentwicklung der räumlichen Phasenschiebe-Shearografie sind Messungen erstmals auch unter vergleichsweise rauen Umgebungsbedingungen möglich. Obwohl interferometrische Messverfahren schon lange im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung eingesetzt werden, besteht aufgrund der rasanten Fortschritte in der Kamera- und Lasertechnik noch immer ein sehr hohes Forschungspotenzial.
Die digitale Shearografie (ESPSI) erfasst Fehlstellen basierend auf dem Vergleich der Bildaufnahmen eines Bauteils im unbelasteten und belasteten Zustand. Dabei kann die Verformungsänderung an der Objektoberfläche in Shear-Richtung gemessen werden. Anhand des Verformungsverhaltens (im Nanometerbereich) des jeweiligen Prüfobjektes, kann somit auf Fehlstellenindikatoren im Bauteilinneren geschlossen werden.
Im Rahmen meiner Promotion soll der Aufbau eines Serienprüfstands zur automatisierten Messung moderner Bauteilstrukturen (bspw. faserverstärkter Leichtbau, Paneelen mit Wabenstruktur, halbtransparente Messobjekte, additiv gefertigte Strukturen oder Stahlgussbauteile) realisiert werden. Damit verbunden ist auch die Weiterentwicklung und Implementierung verschiedener Anregungseinheiten, um eine gezielte Verformung der Messobjekte im Nanometerbereich hervorzurufen. Eine Verbesserung der Verfahrensrobustheit sowie eine Erhöhung der Aussagesicherheit über das Vorhandensein von Fehlstellen ist dabei ein wichtiges Ziel. Ein vielversprechender Ansatz zur Steigerung der Aussagesicherheit soll durch die Verfahrenskombination in Multisensorsystemen (Verfahrenskopplung der ESPSI mit alternativen optischen Messverfahren, wie bspw. der aktiven Thermografie oder der Spannungsoptik) erreicht werden.
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