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Qualität von Fügeverbindungen präzise zerstörungsfrei prüfen

Infra­rotther­mo­grafie beim Kleben und Siegeln

Von der Autokarosserie bis zum Kopfhörer – neuartige Materialmixe aus modernen Faserverbundwerkstoffen und den altbewährten Metallen spielen als Werkstoffe im Leichtbau für Industrie- und Haushaltsgüter eine immer bedeutendere Rolle. Miteinander kombiniert werden die unterschiedlichsten Faserverbundwerkstoffe, wie carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) und glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), mit Aluminium und Magnesium aber auch mit höher- und höchstfesten Stählen. Das Fügen derartiger Multi-Materialmixe stellt teilweise sehr hohe Anforderungen an die Technologie und die damit befassten Hersteller.

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Als praktikable Fügetechnologien haben sich neben z. B. Nieten, Schrauben und Clinchen u. a. Kleben und Siegeln etabliert. So fördern beispielsweise die für das Kleben typischen großen Kontaktflächen die Festigkeit großformatiger dünner Leichtbau-Verbunde. In der Folge können dort Komponenten mit geringerer Wandstärke und damit niedrigerem Gewicht verbaut werden. Gleichzeitig bedeutet der Griff zu Klebstoffen und Klebebändern einen Gewinn an technologischer Flexibilität. Beide lassen sich manuell und automatisiert verarbeiten. Das öffnet sowohl der Fertigung von Einzelstücken als auch der Serienproduktion neue Möglichkeiten.

InfraTec Kleben und Siegeln - Heissgas

Fehler erkennen und exakt loka­li­sieren

Bereits seit Jahren wird die Infrarotthermografie beim Kleben und Siegeln zur Überwachung und Steuerung technologischer Parameter wie Geometrie des Kleberauftrages, Klebertemperatur und Fügeteiltemperatur sowie Aushärtetemperatur eingesetzt.

Ob aber eine Klebeverbindung tatsächlich die geforderten Eigenschaften hinsichtlich z. B. Geometrie der Klebezone und Stoffschluss aufweist, kann neuerdings ebenfalls mithilfe der Infrarotthermografie geprüft werden. Anhand der mit einer thermisch und geometrisch hochauflösenden Wärmebildkamera erstellten Aufnahmen können Hersteller die Qualität der jeweiligen Fügeverbindung präzise zerstörungsfrei prüfen. Bestimmte Methoden der Aktiv-Thermografie, wie beispielsweise die Lock-In-Thermografie, haben sich dabei in der Praxis als besonders geeignet erwiesen. Damit haben Anwender die Möglichkeit, auch komplexere Leichtbau-Komponenten zu charakterisieren, die aus unterschiedlich strukturierten und teilweise mehrschichtigen Materialmixen bestehen.

Folgende Fehler­arten lassen sich durch den Einsatz von Ther­mo­gra­fie­sys­temen erkennen

  • Fehler bei Kleberauftrag, Klebertemperatur und Fügeteiltemperatur

  • Form-/Größenfehler als Indiz für nur teilweise verbundene Komponenten

  • Fehler im Temperaturverlauf mit Rückschluss u. a. auf verwendete Klebstoffmenge

  • Lagefehler mit Hinweis auf falsch positionierte Werkzeuge und Fügeteile

  • Fehler im Aushärte- und Abkühlprozess sowie in der Werkzeugtemperierung

  • Materialfehler, Lunker, Einschlüsse, Löcher, etc.

  • Delaminationen

Passende Thermografielösungen

Prozesskontrolle-INDU-SCAN-bildnachweis-Telos-USA

InfraTec bietet ein breites Spektrum passender Hard- und Software zur Prüfung von Fügeverbindungen – von einfachen stationären Wärmebildkameras mit gekühlten und ungekühlten Detektoren bis hin zu komplexen schlüsselfertigen Thermografie-Automationslösungen unter Verwendung von Thermografiesystemen unterschiedlichster Technologie. Dabei schafft die hohe Messgenauigkeit der jeweils verwendeten Kameras die grundlegende Voraussetzung für wiederholgenaue Prüfungen. Aufgrund von hohen geometrischen Auflösungen bis zu (1.920 × 1.536) nativen IR-Pixeln und herausragenden thermischen Auflösungen bis in den Bereich von wenigen Tausendstel Grad lassen sich selbst geringste Auffälligkeiten detektieren, die Hinweise auf technologische Abweichungen liefern können. Gleichzeitig sichert die große Auswahl leistungsstarker Optiken das optimale Anpassen an die Rahmenbedingungen der Messaufgabe sowie die Größe der Messobjekte.

Thermografie-Automationslösungen

Daten in Echt­zeit erfassen und auswerten

Die Erfassung der Thermografie-Bilddaten wird i. d. R. direkt durch die Maschinensteuerung der Produktionsanlage getriggert. Robuste GigE-Vision-kompatible Schnittstellen gewährleisten die verlustfreie Übertragung der Daten an leistungsfähige, passiv gekühlte, dauerbetriebsfeste Industrie-PCs, die in modernen Industrieschaltschränken integriert sind. Die Auswertung der erfassten Bilder und Sequenzen erfolgt mithilfe der entsprechenden Thermografiesoftware simultan zum eigentlichen Produktionsprozess in Echtzeit. Dabei stehen zahlreiche Algorithmen zur Verfügung, die ein mehrstufiges, nichtlineares Auswerten unter thermischen und lagebezogenen Aspekten ermöglichen. Auf Grundlage dieser Datenauswertung können Anwender thermische Verläufe exakt überwachen und Prozesszeiten optimieren. Rezepte und Nutzerkonten lassen sich mit der Software komfortabel verwalten. Eine Datenbankanbindung sichert die Integration in die vorhandene Systemumgebung des Nutzers.

Thermografiesoftware von InfraTec

InfraTec Kleben und Siegeln - Softwarescreen
Kontakt zum Bereich Thermografie der InfraTec

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Nicht selten sind Aufgabenstellungen mit besonderen Anforderungen verknüpft. Besprechen Sie gemeinsam mit unseren Spezialisten Ihre konkrete Anwendung, erhalten Sie weiterführende technische Informationen oder lernen Sie unsere Zusatzdienstleistungen kennen.

InfraTec Deutschland
InfraTec GmbH Infrarotsensorik und MesstechnikGostritzer Straße 61 - 6301217 DresdenDEUTSCHLAND

Ihre Vorteile auf einem Blick

  • Nutzung hochwertiger Thermografiekameras mit Detektorformaten bis zu (1.920 × 1.536) nativen IR-Pixeln und einer thermischen Empfindlichkeit im Millikelvin-Bereich

  • Speziell konzipierte INDU-SCAN-Software, basierend auf Applikationserfahrung aus unterschiedlichen Branchen entwickelt

  • Alle Systemkomponenten für robusten 24/7 Dauereinsatz in industrieller Umgebung geeignet

  • Nutzung verschiedener Feldbusschnittstellen wie Profinet, PROFIBUS, CC-Link

  • Kompetente Betreuung von der Machbarkeitsstudie über die Erarbeitung der Aufgabenstellung, Projektskizze bis hin zur Erstellung eines Lastenheftes

  • Planung und Realisierung auf Basis standardisierter Lösungen wie in Eplan, CAD, etc.

  • Implementierung und Inbetriebnahme schlüsselfertiger Anlagen inklusive Einweisung und Schulung der Mitarbeiter

  • Support und Service aus einer Hand

  • Innovative Messtechnik auf der Grundlage von Kompetenzen, die aus über 30 Jahren praktischer Erfahrung auf dem Gebiet der Thermografie erwachsen sind

Thermografie mit ImageIR Series von InfraTec - HDR - Bildnachweis: © iStock.com / Vershinin M

HDR – Große Temperaturbereiche gleichzeitig abbilden

Die Funktion High Dynamic Range (HDR) der Wärmebildkamera-Serie ImageIR® ermöglicht das kontinuierliche Aufnehmen von Messszenarien, die extrem voneinander abweichende Temperaturen aufweisen. Im HDR-Modus werden mehrere Thermogramme mit verschiedenen Integrationszeiten und verschiedenen Filtern schnell aufeinanderfolgend erstellt und zu einem Gesamtbild mit hohem Dynamikumfang zusammengesetzt. Der Messbereich kann dabei eine Spanne von bis zu 1.500 K umfassen. Nutzer erhalten kontrastreiche Bilder und Sequenzen in einem breiten Temperaturbereich, die eine hohe Messgenauigkeit auszeichnet.

HighSense für Thermografiekameraserie ImageIR®

High­Sense – Immer die opti­male Kame­ra­ein­stel­lung

Dank HighSense haben ImageIR®-Anwender die Möglichkeit, auf Basis der Werkskalibrierung individuelle Messbereiche einzustellen, die optimal zur jeweiligen Aufgabenstellung passen. Je nach Messaufgabe kann der gewünschte Temperaturbereich gewählt werden und die dafür optimale Integrationszeit wird automatisch ausgegeben – oder man entscheidet sich für ein Vorgehen in umgekehrter Reihenfolge. Die Kalibrierung kann somit auch bei geänderten Integrationszeiten beibehalten werden.

Inte­griertes Trigger- / Prozess­in­ter­face und Schnitt­stellen – Wärme­bild­ka­mera und externe Geräte digital steuern

Das interne Triggerinterface garantiert eine hochpräzise, wiederholgenaue Triggerung. Jeweils zwei konfigurierbare digitale Ein- und Ausgänge dienen zum Steuern der Kamera oder zur Erzeugung von digitalen Steuersignalen für externe Geräte. Auf diese Art und Weise lassen sich beispielsweise der Betrieb einer Leiterplatte und der Takt einer Messung synchron aufeinander abstimmen.

Die Auswahl verschiedener Kameraschnittstellen erlaubt das Verarbeiten analoger Daten, wie z. B. der Spannung direkt durch die Kamera und damit das Einfügen dieser Informationen in die thermografischen Bilddaten. In den Auswertungen mit der Software können relevante Größen einbezogen werden, was das Ziehen von Rückschlüssen auf die Ursachen von Temperaturänderungen erleichtert.

Thermografie-Kameraserie ImageIR® mit neuer 10 GigE-Schnittstelle

10 GigE-Schnitt­stelle für ein kräf­tiges Plus an Leis­tung

Die 10 Gigabit Ethernet-Schnittstelle der High-End-Kameraserie ImageIR® erschließt diesen extrem schnellen Übertragungsstandard mit einer eigens dafür bei InfraTec entwickelten Netzwerkkarte. Diese arbeitet mit einsteckbaren, modularen, optischen oder elektrischen Transceiver-Modulen, die leicht wechselbar sind und als SFP+ bezeichnet werden.

InfraTec Glossar - Rotierendes Filter- und Blendenrad

Sepa­rates Filter- & Blen­denrad – Spek­trale Ther­mo­grafie

Die Kombination aus je einem separaten Filter- und Blendenrad mit bis zu sechs freien Positionen (35 Kombinationen) ist Voraussetzung für den universellen Einsatz bei Messaufgaben mit hohen Objekttemperaturen und im Bereich der spektralen Thermografie. Durch die zur Signalabschwächung genutzten Neutraldichtefilter oder die Kombination von Spektralfiltern und Blenden werden Störeffekte sicher vermieden.

Thermografie mit ImageIR Series von InfraTec - HDR - Bildnachweis: © iStock.com / Vershinin M

HDR – Große Temperaturbereiche gleichzeitig abbilden

Die Funktion High Dynamic Range (HDR) der Wärmebildkamera-Serie ImageIR® ermöglicht das kontinuierliche Aufnehmen von Messszenarien, die extrem voneinander abweichende Temperaturen aufweisen. Im HDR-Modus werden mehrere Thermogramme mit verschiedenen Integrationszeiten und verschiedenen Filtern schnell aufeinanderfolgend erstellt und zu einem Gesamtbild mit hohem Dynamikumfang zusammengesetzt. Der Messbereich kann dabei eine Spanne von bis zu 1.500 K umfassen. Nutzer erhalten kontrastreiche Bilder und Sequenzen in einem breiten Temperaturbereich, die eine hohe Messgenauigkeit auszeichnet.

HighSense für Thermografiekameraserie ImageIR®

High­Sense – Immer die opti­male Kame­ra­ein­stel­lung

Dank HighSense haben ImageIR®-Anwender die Möglichkeit, auf Basis der Werkskalibrierung individuelle Messbereiche einzustellen, die optimal zur jeweiligen Aufgabenstellung passen. Je nach Messaufgabe kann der gewünschte Temperaturbereich gewählt werden und die dafür optimale Integrationszeit wird automatisch ausgegeben – oder man entscheidet sich für ein Vorgehen in umgekehrter Reihenfolge. Die Kalibrierung kann somit auch bei geänderten Integrationszeiten beibehalten werden.

Inte­griertes Trigger- / Prozess­in­ter­face und Schnitt­stellen – Wärme­bild­ka­mera und externe Geräte digital steuern

Das interne Triggerinterface garantiert eine hochpräzise, wiederholgenaue Triggerung. Jeweils zwei konfigurierbare digitale Ein- und Ausgänge dienen zum Steuern der Kamera oder zur Erzeugung von digitalen Steuersignalen für externe Geräte. Auf diese Art und Weise lassen sich beispielsweise der Betrieb einer Leiterplatte und der Takt einer Messung synchron aufeinander abstimmen.

Die Auswahl verschiedener Kameraschnittstellen erlaubt das Verarbeiten analoger Daten, wie z. B. der Spannung direkt durch die Kamera und damit das Einfügen dieser Informationen in die thermografischen Bilddaten. In den Auswertungen mit der Software können relevante Größen einbezogen werden, was das Ziehen von Rückschlüssen auf die Ursachen von Temperaturänderungen erleichtert.

Thermografie-Kameraserie ImageIR® mit neuer 10 GigE-Schnittstelle

10 GigE-Schnitt­stelle für ein kräf­tiges Plus an Leis­tung

Die 10 Gigabit Ethernet-Schnittstelle der High-End-Kameraserie ImageIR® erschließt diesen extrem schnellen Übertragungsstandard mit einer eigens dafür bei InfraTec entwickelten Netzwerkkarte. Diese arbeitet mit einsteckbaren, modularen, optischen oder elektrischen Transceiver-Modulen, die leicht wechselbar sind und als SFP+ bezeichnet werden.

InfraTec Glossar - Rotierendes Filter- und Blendenrad

Sepa­rates Filter- & Blen­denrad – Spek­trale Ther­mo­grafie

Die Kombination aus je einem separaten Filter- und Blendenrad mit bis zu sechs freien Positionen (35 Kombinationen) ist Voraussetzung für den universellen Einsatz bei Messaufgaben mit hohen Objekttemperaturen und im Bereich der spektralen Thermografie. Durch die zur Signalabschwächung genutzten Neutraldichtefilter oder die Kombination von Spektralfiltern und Blenden werden Störeffekte sicher vermieden.

Wärme­bild­ka­meras für das Kleben und Siegeln

Wärmebildkamera von InfraTec
Zoom-Wärmebildkameras

ImageIR® 6300 Z

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypXBn

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 8300 hs

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypT2SLS oder InSb

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400 hp

Bildformat(2.560 x 2.048) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 10300

Bildformat(1.920 x 1.536) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Kompaktkameras

PIR uc 605

Bildformat(640 x 480) IR-Pixel
DetektortypUngekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9500

Bildformat(2.560 x 1.440) IR-Pixel
DetektortypMCT

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400

Bildformat(2.560 x 2.048) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Systemkameras

VarioCAM® HDx head S

Bildformat(640 x 480) IR-Pixel
DetektortypUngekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400 hs

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypInSb

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