Prueba de pureza mediante fluorescencia

Imagen de fluorescencia de un componente en representación en colores falsos - las áreas negras están limpias, las áreas blancas están muy contaminadas. © Fraunhofer IPM

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

Muchos procesos de fabricación modernos requieren superficies de componentes limpias. Fraunhofer IPM desarrolla sistemas de medición de fluorescencia de última generación, como el F-Scanner o la F-Camera, con los que se puede evaluar la limpieza de componentes completos en línea o en laboratorio. Fraunhofer IPM presenta soluciones actuales en la feria parts2clean 2023 en Stuttgart. En el marco de dos proyectos colaborativos recientemente iniciados, los investigadores están desarrollando otros sistemas especializados, por ejemplo, para el control de la aplicación de agentes separadores en la fabricación ligera.

La limpieza de la superficie del componente —especialmente en lo que respecta a contaminantes orgánicos— es crucial en muchos procesos de fabricación modernos para garantizar la calidad del componente fabricado: esto es válido, por ejemplo, para procesos de adhesión, sellado y soldadura, así como para procesos de recubrimiento y vacío. Para supervisar y documentar la limpieza superficial, Fraunhofer IPM desarrolla sistemas de medición de fluorescencia de última generación, como el F-Scanner o la F-Camera. Estos sistemas pueden verificar la limpieza de superficies sin fallos —en toda la pieza, para cada componente—. Minimizan recursos y residuos, reducen los tiempos de inactividad de las instalaciones y maximizan la calidad y la durabilidad de los componentes. Tales sistemas allanan el camino hacia procesos de limpieza y recubrimiento más sostenibles y basados en datos.

Detección de sustancias orgánicas mediante fluorescencia

Mediante la combinación del método de detección de fluorescencia por láser de alta sensibilidad con el concepto de escaneo láser, Fraunhofer IPM ha desarrollado el F-Scanner. Con este dispositivo, se pueden controlar de manera altamente detallada casi cualquier pieza, desde menos de un centímetro cuadrado hasta varios metros cuadrados de tamaño, en línea de producción, en el laboratorio o en un taller. El haz láser violeta o ultravioleta del F-Scanner hace que los residuos orgánicos, como lubricantes, aceites de protección contra la corrosión, agentes separadores, flux y huellas dactilares, emitan luz fluorescente. El umbral de detección para la mayoría de las especies orgánicas está en el rango de 1 a 10 miligramos por metro cuadrado, lo que equivale a una capa de solo unos pocos nanómetros de grosor.

Dos proyectos de investigación actuales

Recientemente, Fraunhofer, junto con socios, está desarrollando nuevas aplicaciones para la comprobación de pureza en dos proyectos en curso. En el proyecto InMoDie, se abordan aspectos de pureza en la fabricación de componentes ligeros: un equipo desarrolla sistemas de control para el proceso de fundición a presión de aluminio o magnesio, que aseguren que los agentes formadores de moldes necesarios se apliquen de manera óptima durante el proceso y que los residuos se detecten directamente después del proceso. En el marco del proyecto Qual-Clean, Fraunhofer IPM desarrolla un sistema de aseguramiento de calidad integrable en el proceso de limpieza, que garantiza y documenta la limpieza dirigida de áreas críticas del componente. Para ello, se combina la tecnología del F-Scanner de Fraunhofer IPM con la tecnología de limpieza con chorro de nieve de CO2 del socio industrial acp systems AG.