Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Die Anforderungen an die Oberflächenqualität von Halbzeugen steigen stetig. Vor allem die Sicherung von Reinheit oder passender Beschichtungseigenschaften wird immer wichtiger. Oft ist sogar die Prüfung des Bauteils von allen Seiten gefordert, was bislang nur mit einem zusätzlichen Handling-Schritt möglich ist, da die Bauteile immer auf einem Träger oder einem Förderband aufliegen. Geeignete Prüfsysteme begegnen damit zwei großen Herausforderungen: Zum einen treibt die Vielfalt an Bauteilen die Handlingkosten in die Höhe. Zum anderen stellt die Anforderung, die gesamte Oberfläche aller Teile in der Produktion zu qualifizieren, die automatische Bildverarbeitung vor nahezu unlösbare Probleme.
Schichtdicken und Verunreinigungen detektieren
Das Inspektionssystem Inspect-360° F geht daher einen völlig neuen Weg: Es prüft die gesamte Bauteiloberfläche im freien Fall – ganz ohne Handling, mit einer gleichzeitigen Bildaufnahme des Bauteils von allen Seiten. Auf diese Weise wird die Objektoberfläche in einem einzigen Aufnahmevorgang zu 100 Prozent erfasst. Organische Substanzen fluoreszieren bei UV-Beleuchtung im sichtbaren Wellenlängenbereich und können von den Kameras mit hoher Sensitivität ortsaufgelöst erkannt werden. Verunreinigungen wie Öltröpfchen und filmische Restbelegungen werden quantitativ charakterisiert. Schichtdicke bzw. Massenbelegung können exakt angegeben werden.
Das System prüft die Oberfläche von Bauteilen und Schüttgut wie Umform-, Stanz-, Schmiede- oder Gussteilen. Eine Einschränkung in puncto Komplexität der Bauteile gibt es praktisch nicht. Die Oberfläche muss lediglich optisch zugänglich sein. So ist auch bei hoher Teilevielfalt keine mechanische Anpassung notwendig, die üblicherweise komplex und teuer ist.
Prüfung von Geometrie und Oberflächenbeschaffenheit
Für die Prüfung von Bauteilgeometrien und die Detektion von Oberflächendefekten kann Inspect-360° F mit dem Freifall-System Inspect 360° von Fraunhofer IPM kombiniert werden. Dieses bildgebende Inspektionssystem arbeitet mithilfe von Echtzeit-Bildverarbeitung und detektiert geometrische Abweichungen und typische Oberflächendefekte wie z. B. Risse, Löcher, Riefen oder Pickel mit Ausdehnungen von unter 100 µm . Bei einer Kombination der Systeme werden die Bauteile in einem einzigen Messdurchgang geprüft.