Photothermische Radiometrie

Die photothermische Radiometrie ist eine berührungslose, zerstörungsfreie Prüfmethode, die sehr gut für die Charakterisierung dünner Schichten, Einhärtetiefen, Schleifbranddetektion, und anderen herausfordernden Anwendungen geeignet ist. Dieses Wärmefluss-Verfahren wird besonders dann eingesetzt, wenn extrem hohe Messgenauigkeiten erforderlich sind. Dabei ist die Messung mittels Photothermik wesentlich schneller als eine Analyse mit Schliffen und ermöglicht nach entsprechender Kalibrierung eine Echtzeitanalyse von Einhärtetiefen. Das Verfahren wird sowohl in der Produktion als auch in der Forschung und Entwicklung eingesetzt. 

ForaTherm – Schluss mit Schliffen

  • Ermöglicht die zerstörungsfreie Charakterisierung von oberflächenbehandelten Bauteilen (nach einer Kalibrierung)
  • Echtzeitinspektion
  • Von Stichprobenprüfung bis zur 100%-Inline-Inspektion

Funktionsweise der photothermischen Radiometrie

Die Photothermik-Methode beruht auf einer periodischen Oberflächenerwärmung mittels Laserlicht. Die modulierte Wärme fließt von der Oberfläche ins Bauteilinnere, wobei der Wärmefluss von den Materialeigenschaften und der Probengeometrie beeinflusst wird. Ein Infrarot-Detektor erfasst kontinuierlich das Strahlungsintensitäts-proportionale Signal der Oberfläche, welches über einen Lockin-Verstärker nach Amplitude und Phase analysiert wird. Mittels Kalibrierungs-messungen kann die Phase mit bestimmten Materialparametern wie z.B. Härte oder Schichtdicke verknüpft werden. Dazu sind einmalig sowohl Photothermik-Messungen als auch eine anschließende zerstörende Prüfung von repräsentativen Referenzproben erforderlich. Für bildgebende Messung ist das Abrastern des Bauteils erforderlich.

Typische Foratherm-Anwendungen

Simulierter Schleifbrand auf Referenzkörper
Schleifbrand auf Zahnrad
Schichtdickenbestimmung an einer FeNi-Schicht auf Silizium
Einhärtetiefe in 16MnCr5

Anwendungen:

  • Messung der Einhärtetiefe (Eht)
  • Schichtdickenmessung
  • Detektion von Schleifbrand
  • Messung von Porosität in dünnen Schichten
  • Detektion fehlender Adhäsion dünner Schichten
  • Detektion verdeckter Korrosion

Foratherm Software

Die Software zur Steuerung von Laser und Achsen und zur Datenaufnahme wird kundenspezifisch angepasst.
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Technische Daten

Wellenlänge808 nm
Bandbreite0,01 Hz – 200 kHz
Laserklasse4
Stromversorgung230 V / 10A
Gehäuse19“ / 12 HE
Laserschutzeinhausungoptional, z.B. L x B x H 1200 mm x 900 mm x 800 mm
Kinematikoptional, z.B. xyz-Linearachsen und Drehachse
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