C-MEOW

Charakterisierung von Mehrschichtsystemen mithilfe eines optischen Oberflächenwellenspektrometers

Motivation

Steigende Anforderungen an Qualität und Funktionalität sind in der industriellen Fertigung und Oberflächentechnik v. a. bei funktionalen Mehrschichtsystemen in der Metallerzeugnisherstellung sowie in der Automobil- und Luftfahrzeugindustrie zu beobachten. Eine kostengünstige und qualitativ hochwertige mehrschichtige Oberflächenbehandlung erfordert daher eine regelmäßige und möglichst lückenlose Überwachung der Bauteile. Diese Überwachung ist aktuell nur bei einschichtigen Systemen zerstörungsfrei möglich. Mehrschichtige Beschichtungen sind ausschließlich zerstörend charakterisierbar.

Ziele und Vorgehen

Ziel ist die Weiterentwicklung eines laserakustischen Messverfahrens zur zerstörungsfreien und berührungslosen Messung der mechanischen Eigenschaften von oberflächennahen Schichten bei Mehrschichtsystemen. Die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften erfolgt über die Messung der dispersiven (d.h. frequenzabhängigen) Ausbreitungseigenschaften von akustischen Oberflächenwellen (OFW) über einen großen Frequenzbereich. Die berührungslose Anregung der OFW erfolgt über die Absorption eines fokussierten Pulslasers, die Detektion über ein lnterferometer mit einem photorefraktiven Kristall. Schwerpunkt der Entwicklung liegt in der Methodenauswahl und Realisierung für eine spätere Verwendung im industriellen Einsatz.

Innovation und Perspektiven

Die Technologie zur Laseranregung und Detektion von OFW soll so weiterentwickelt werden, dass eine industrielle Anwendung ermöglicht wird. Das Messverfahren ist potenziell inlinefähig und kann eine schnelle 100 %-Prüfung ermöglichen. Mit der Überführung einer Grundlagenuntersuchung in die industrielle Anwendung ist ein Beitrag zur Qualitätssicherung in der Oberflächentechnik und damit auch eine Schonung von Materialressourcen möglich.

Ansprechpersonen

Dr.Johannes Mund
+49 211 6214-501

Projektdetails

Koordination

Prof. Dr.Klaus Stefan Drese
Hochschule für angewandte Wissenschaften Coburg, Institut für Sensor- und Aktortechnik (ISAT)
, Coburg

Projektvolumen

ca. 360 Tausend Euro (zu 100 % durch das BMBF gefördert)

Projektdauer

01.09.2021 - 31.08.2023

Projektpartner

Hochschule für angewandte Wissenschaften Coburg, Institut für Sensor- und Aktortechnik (ISAT)Coburg