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.
