Kontrola čistoty pomocí fluorescencí

Fotografie fluorescenčního prvku v nesprávném barevném zobrazení - černé oblasti jsou čisté, bílé oblasti jsou silně znečištěné. © Fraunhofer IPM

Rodina F-Scanner: F-Scanner 1D, F-Scanner 1Dmin, F-Scanner 2D. © Fraunhofer IPM

Many modern manufacturing processes require clean component surfaces. Fraunhofer IPM develops state-of-the-art fluorescence measurement systems such as the F-Scanner or the F-Camera, with which the cleanliness of entire components can be assessed on the line or in the laboratory. Current solutions are presented by Fraunhofer IPM at the parts2clean 2023 trade fair in Stuttgart. As part of two recently launched joint projects, researchers are developing additional specialized systems, e.g., for controlling the application of release agents in lightweight construction.

Čistota povrchu součástky – zejména s ohledem na organické nečistoty – je v mnoha moderních výrobních procesech rozhodující pro kvalitu vyrobené součástky: To platí například pro lepení, těsnění a svařování, stejně jako pro povrchové úpravy a vakuové procesy. Pro sledování a dokumentaci čistoty povrchu vyvíjí Fraunhofer IPM nejmodernější fluorescenční měřicí systémy, jako je F-Scanner nebo F-Camera. Tyto systémy dokážou bez mezer kontrolovat čistotu povrchů – na celé součástce, pro každou součástku. Minimalizují zdroje a odpad, snižují odstávky zařízení a maximalizují kvalitu a životnost součástek. Takové systémy otevírají cestu k udržitelnějším, datově založeným procesům čištění a povrchových úprav.

Detekce organických látek pomocí fluorescence

Kombinací vysoce citlivé metody laserem indukované fluorescence detekce s konceptem laserového skenování se Fraunhofer IPM podařilo vyvinout F-Scanner. S jeho pomocí lze téměř libovolné díly od méně než jednoho čtverečního centimetru až po několik metrů rozměru kontrolovat s vysokým rozlišením na čistotu – na výrobní lince, v technickém zařízení nebo v laboratoři. Fialový nebo ultrafialový laserový paprsek F-Scanneru způsobí, že organické zbytky, jako jsou maziva, korozivní oleje, separační prostředky, tavidla a otisky prstů, začnou emitovat fluorescenční světlo. Detekční práh pro většinu organických druhů je v rozmezí od 1 do 10 miligramů na metr čtvereční, což odpovídá vrstvě o tloušťce pouhých několika nanometrů.

dva aktuální výzkumné projekty

Fraunhofer aktuálně ve spolupráci s partnery vyvíjí v rámci dvou probíhajících projektů nové aplikace pro kontrolu čistoty. V projektu InMoDie se jedná o aspekty čistoty při výrobě lehkých dílů: Tým zde vyvíjí kontrolní systémy pro proces tlakové lití hliníku nebo hořčíku, které mají zajistit, že potřebné formovací prostředky jsou v procesu optimálně nanášeny a zbytky jsou po procesu přímo rozpoznány. V rámci projektu Qual-Clean vyvíjí Fraunhofer IPM systém zajištění kvality, který lze integrovat do procesu čištění a který garantuje a dokumentuje cílené čištění kritických oblastí součástek. K tomu bude technologie F-Scanner od Fraunhofer IPM kombinována s technologií čištění suchým ledem od průmyslového partnera acp systems AG.