Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP
Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP
© Fraunhofer IIS
Gerenderte Ansicht des Aufbaus einer CharaMag-Anlage

© Fraunhofer IIS

Zerstörungsfreie Materialprüfung

Hightech-Materialien und moderne Strukturen sind häufig die treibende Kraft für industrielle Produktentwicklungen und damit wegbereitend für vielfältige Innovationen. Die Entwicklung und Erprobung solcher Materialien stellt jedoch besondere Herausforderungen an die Materialprüfung, da klassische Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung mitunter nicht geeignet sind.

Neue Sensorkonzepte, robotergestützte Messungen, cloudbasierte Methoden der Datenerfassung und -verknüpfung sowie die Datenauswertung mittels KI-Methoden treiben den Wandel von Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) und Materialdiagnostik voran und erweitern das Einsatzspektrum. Vor allem der Terahertz-Technik kommt zukünftig eine besondere Rolle zu. Denn mit ihr ist es möglich, berührungslos und zerstörungsfrei beispielsweise die Materialdicke mehrschichtiger Verbundwerkstoffe zu messen oder auch Strukturen und Defekte in Volumenmaterialien zu analysieren. Mit mehreren Dutzend Messungen pro Sekunde sind die Systeme inzwischen so schnell, dass sie zur Inline-Prüfung direkt in der Produktionslinie eingesetzt werden können.

Forschungsbereiche:

  • Kapazitive mikromechanische Ultraschallwandler (CMUT)
  • Terahertz-Technologien
  • Röntgen-Analyse

Projektbeispiele

Zuverlässigkeit und Schadensanalyse von elektronischen Komponenten und Systemen @ Fraunhofer EMFT

Forschende des Fraunhofer EMFT bieten mit ihrer langjährigen Erfahrung und Expertise diverse Dienstleistungen auf dem Gebiet der Schadens- bzw. Fehleranalyse, Qualitätssicherung sowie Prozessberatung an.

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SAMMI® – Fremdkörper in Lebensmitteln via Radar aufspüren @ Fraunhofer FHR

Der Prototyp SAMMI® füllt eine Lücke im Röntgenverfahren: Via Radar konnte er bereits Glassplitter in Doppelkeksen und fehlende Schokostückchen in Adventskalendern nachweisen.

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Faserverbundmaterialien vollautomatisch analysieren @ Fraunhofer FHR

Mit einem neuen Verfahren für voll-polarimetrisches Radar lassen sich Faserverbundmaterialien, etwa für Windkraftanlagen, untersuchen – automatisch, zerstörungsfrei und im gesamten Volumen.

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Qualitätskontrolle in der Produktion: Radarbasierte Oberflächenabbildung @ Fraunhofer FHR

Ein neuartiges Radarbildgebungsverfahren aus dem Fraunhofer FHR vereint eine hohe Messgenauigkeit mit der Möglichkeit, große Messbereiche zu untersuchen – abhängig von der Systemauslegung können selbst ganze Autos oder gar Fabrikanlagen untersucht werden. 

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Millimeterwellen machen‘s möglich: kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten @ Fraunhofer FHR

Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

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Terahertzsensorik und zerstörungsfreie Prüfung @ Fraunhofer HHI

Ob im Weltraumteleskop, in der Erfassung von Umweltgasen, in der zerstörungsfreien Messtechnik oder in der Analyse zwei- oder dreidimensionaler Kamerabilder: Am Anfang einer digitalen Verarbeitungskette steht immer die Sensorik der realen Welt. 

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QMag – Quantenmagnetometrie @ Fraunhofer IAF, Fraunhofer IISB

Heutige Magnetometer verfügen für viele künftige Applikationen über eine zu geringe räumliche Auflösung oder Sensitivität. Ziel des Fraunhofer-Konsortiums »QMag« ist, Magnetometer weiter zu entwickeln und für Anwendungen zu erproben. 

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Abteilung Magnetresonanz- und Röntgen-Bildgebung @ Fraunhofer IIS

Die Kerntechnologien der Abteilung umfassen den Einsatz der Magnetresonanz in den Bereichen der Lebens- und Biowissenschaften, der Materialforschung und der zerstörungsfreien Prüfung.

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Kapazitive mikromechanische Ultraschallwandler (CMUT) @ Fraunhofer IPMS

Kapazitive mikromechanische Ultraschallwandler (CMUT) sind miniaturisierte Sensorstrukturen, deren elektrostatisches Wirkprinzip das Senden und die Detektion von Ultraschallwellen ermöglicht.

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Methoden zur Strukturbestimmung @ Fraunhofer IZM

Für den Einsatz von hochzuverlässigen Bauelemente befassen sich zahlreiche Methoden mit der Korrelation zwischen der Mikrostruktur und den Eigenschaften von Werkstoffen. 

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Terahertz-Komponenten und -Systeme @ Leibniz FBH

Die Terahertz-Technologie steht im Mittelpunkt zukünftiger integrierter Mikroelektronik und stellt Komponenten und Systeme für die 6G drahtlose Kommunikation und Sensorik bereit. 

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