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Sensorik und Messsysteme

Heutzutage trägt nahezu jeder Gegenstand unseres täglichen Lebens eine funktionelle Beschichtung. Die Beschichtung bestimmt nicht nur das Aussehen, sondern beeinflusst auch seine Eigenschaften wie seine Kratzfestigkeit oder seine Korrosionsbeständigkeit. Um die Qualität von Beschichtungen sicherzustellen, müssen bestimmte Grenzwerte beispielsweise für Dicke, Homogenität, Materialzusammensetzung und Haftungseigenschaften eingehalten werden. Früher konnten diese Eigenschaften nur ungenau und in einzelnen Stichproben ermittelt werden, was häufig dazu führte, dass Beschichtungen zur Minimierung von Fehlern zu dick aufgetragen und so Material verschwendet wurde.

Lock-in-Thermographie ist ein relativ neues, zerstörungsfreies und berührungsloses Prüfverfahren. Dabei wird eine Oberfläche über zeitlich veränderliche Wärmeströme thermisch angeregt und die so induzierte Wärmestrahlung von Infrarotsensoren in elektrische Signale umgewandelt, digitalisiert und schliesslich mithilfe von Computeralgorithmen ausgewertet. So lassen sich Diskontinuitäten im oberflächennahen Bereich von Bauteilen bildhaft darstellen, wobei die Tiefenreichweite über die Modulationsfrequenz variiert werden kann.

Am ICP wird dieses Verfahren seit mehreren Jahren weiterentwickelt. So wurde in Kooperation mit den Industriepartnern J. Wagner, Sulzer Metco und AkzoNobel der CoatMaster zur Messung von Schichtdicke und thermischen Schichtwiderständen entwickelt. Kommerzialisiert wird der CoatMaster vom ICP Spin-Off Winterthur Instruments AG. Ausserdem setzt das ICP Lock-in-Thermographie zur Detektion von Hautkrankheiten ein. Das daraus entstandene, patentierte "Dermolockin"-Verfahren soll über einen weiteren ICP Spin-Off kommerzialisiert werden.

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