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Qualitätssicherung 22. August 2023

Terahertz-Technik: der Blick in geschäumte Kunststoffe

An geschäumten Kunststoffteilen lassen sich mit der Radar- und Terahertz-Technik des SKZ auch nicht aufgeschäumte Bereiche lokalisieren.

Laboraufbau einer Terahertz-Analyse, bestehend aus Sende- und Empfangsantenne sowie dem zu untersuchenden Schaumprodukt in der Mitte
Laboraufbau einer Terahertz-Analyse, bestehend aus Sende- und Empfangsantenne sowie dem zu untersuchenden Schaumprodukt in der Mitte

Das Ziel der am SKZ entwickelten Radar- und Terahertz-Technik war es, in geschäumten Kunststoffen kleine Fehlstellen zuverlässig detektieren zu können. Bei den untersuchten Proben handelt es sich um bis zu 1 m dicke, geschäumte Kunststoffe, die bisher mit keiner anderen Technik zerstörungsfrei und zu 100 % geprüft werden können. Dabei stellte sich heraus, dass selbst 1 mm kleine Lunker durch optimierte Optiken und eine optimierte Signalverarbeitung benutzerunabhängig erfasst werden können. Während Lunker jedoch grundlegend andere Materialeigenschaften als das umgebende Material aufweisen und so eine Detektion plausibel erscheint, zeigte ein Zufallsbefund, dass sogar ein nicht aufgeschäumtes Granulatkorn – umgeben von vielen Dezimetern geschäumtem Kunststoff – bildgebend dargestellt werden kann.

Radar- und Terahertz-Technik erfasst auch den Aufschäumgrad

Damit sind beide Techniken nicht nur in der Lage, inline kleinste Lunker zu visualisieren, die Rohdichte zu quantifizieren und eine mittlere Zellgröße zu ermitteln, sondern auch nicht aufgeschäumte Bereiche zu lokalisieren. Erste Pilotanlagen bei Kunden zeigen zusätzlich, dass auch der Aufschäumgrad mit der Technik erfasst werden kann, wodurch Anlagenregelungen realisiert werden können. Die Möglichkeiten der Qualitätssicherung funktionieren sogar materialunabhängig: Es spielt nahezu keine Rolle, um welchen Kunststoff es sich handelt.

Das SKZ beschäftigt sich schon lange mit den beiden Verfahren zur Anwendung im Kunststoffbereich. Mittlerweile bietet das Institut auch eigene kommerzielle Produkte an. Es unterstützt seine Kunden von der Auswahl der passenden zerstörungsfreien Prüfmethode bis zum vollständig einsatzbereiten inlinefähigen Messsystem. sk

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