Technikum OGKB

Thermographic and shearographic investigations with negative pressure and thermal excitation on lightweight materials and vehicles

Die Shearografie und die Thermografie gehören zu den Messverfahren der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP). Hier können Bauteile untersucht werden, ohne dass diese beschädigt werden. Deshalb sind diese Verfahren in der heutigen Zeit in vielen Industriebranchen unersetzlich.

Mithilfe der Shearografie können hochgenaue Messungen an einer Oberfläche durchgeführt werden. Dabei  ist es möglich, kleinste Differenzen in der Verformung eines Bau-teils zu erkennen. Dies ermöglicht zur Qualitätsprüfung auf Fehlstellen innerhalb eines Materials zu schließen und somit ein Materialversagen vorherzusehen.

Im Gegensatz dazu ermöglicht die Thermografie die Temperaturunterschiede der einzelnen Materialien zu detektieren, wodurch eventuelle Fehlstellen durch anomale Temperaturunterschiede sichtbar werden können.

Im Rahmen dieser Arbeit wurden mithilfe dieser beiden Verfahren verschiedene Fehlerarten in Leichtbaumaterialien untersucht. Bei der Fehlerdetektion wurden verschiedene Anregungsarten verwendet wie zum Beispiel die Anregung mit Unterdruck, mit Wärmelampen oder mit Induktion. Die gängigsten Fehler innerhalb der Studie sind auf Impakt Schäden, Aussparungen und Risse zurückzuführen. Die Untersuchungen im Bereich der Fehlerdetektion wurden im Technikum für Optische Messtechnik, Gerätebau, Konstruktionen und Bauteiloptimierung (OGKB) der Hochschule Trier und in der Maschinenhalle der Hochschule Trier durchgeführt. Aus den Ergebnissen dieser Arbeit lässt sich erkennen, dass die Shearografie ein hohes Potential in der Detektierbarkeit von Fehlern besitzt. In der Kombination mit der Thermografie können nahezu alle Fehler der teils selbstgeschafften Messobjekte erkannt werden. Ebenfalls bei verschiedenen Fahrzeugen konnte ein Erfolg im Be-reich der Fehlerdetektion nachgewiesen werden, vor allem in Bezug auf den im OGKB selbstentwickelten Shearografie-Sensor.  Neben diesem Ergebnis konnte eine weitere positive Wirkung im Rahmen der automatisierten, shearografischen Messung am proT-Ron Evolution Monocoques aufgezeigt werden.

Im Anschluss der Messungen und deren Auswertung wurde eine Sensorhalterung für die Unterdruck-Saugglocke konstruiert, die ein kompakteres System verspricht. Eben-falls wurde ein Handbuch im Sinne eines Leitfadens für die Flir Kamera A65 für Thermografie angefertigt, um die Bedienung bzw. die Handhabung dieser zu vereinfachen.