Einsatz der Thermografie als zerstörungsfreies Prüfverfahren in der Automobilindustrie : Entwicklung einer Ingenieurplattform

Abstract

Neuartige Thermografieverfahren eröffnen eine Vielzahl von Potentialen im industriellen Umfeld. Um diese besser nutzen zu können, wird eine Systematik erarbeitet, um zerstörungsfreie Prüfverfahren für spezielle Einsätze in der Automobilindustrie zu qualifizieren. Die beschriebenen Abläufe gründen auf Forderungen aus dem Qualitätsmanagement und gelten für alle zerstörungsfreien Prüftechniken. Speziell für die Thermografie wird eine Methodik entwickelt, die den Anwender unterstützt, neue Prüflösungen innerhalb des Unternehmens zu etablieren. Thermografieverfahren zeichnen sich durch ihre hohe Vielfalt an Modifikationen und damit verbundenen Einsatzmöglichkeiten aus. Für die Konfiguration thermografischer Prüfsysteme werden Prüfabläufe strukturiert und die Prüfmodule charakterisiert. Es wird ein Expertensystem zur Auswahl geeigneter Prüfkonfigurationen entwickelt, das den Transfer von Expertenwissen ins Unternehmen fördert. Eine praxisorientierte Vorgehensweise zur Durchführung virtueller Thermografieprüfungen wird vorgestellt. Die Simulation der Prüfung mit der finiten Elemente Methode ermöglicht eine wirkungsvolle Anpassung von Anregungs- und Auswertetechniken an die Prüfaufgabe. Sie verschafft frühe Erkenntnisse und trägt bei geringen Kosten zur Verkürzung der Prüfverfahrensentwicklung bei. Ausgewählte Praxisanwendungen bestätigen die Vorzüge der entwickelten Ingenieurplattform und zeigen u.a. die erfolgreiche Einführung der Thermografie in die Produktionslinien der Automobilindustrie.

Novel thermal testing techniques open up a wide range of opportunities in the industry. In order to carry these opportunities into practice, a systematic approach is developed to qualify non-destructive testing techniques for special operations in the automotive manufacturing process. It is derived from general regulations which must be fulfilled within the framework of quality management. A modular strategy is created to support the user, who is implementing new testing solutions. Thermal testing techniques are featured by a diverse range of modifications leading to a high variety of possible applications. The testing procedure is transferred into a process chain that includes specific modules of the various testing options. These thermography modules are characterised systematically and become the basis for a selection tool to find appropriate test configurations. A practical approach for the use of finite element models for thermographic testing is demonstrated. The virtual thermography experiment allows for an effective adaption of thermal excitation and data evaluation. Simulations provide early findings and contribute to lower cost with both shortening development times and reducing effort. Selected practical applications demonstrate the benefits obtained from the integration of the specific modules. One of the examples leads to a thermal testing procedure that ensures the product quality in the production line in the automotive industry.