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Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).

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Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

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In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung. 

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Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

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Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.

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Forschung

Hyperspektral-Imaging in der OF-Vorbehandlung

Einsatz von Laser-Hyperspectral-Imaging zur Überwachung von Oberflächenvorbehandlung an Kunststoffen

Vorhabennummer: 21669 N

Projektdauer

Von: 01.03.2021 Bis: 29.02.2024

Beschreibung

Die Güte der Vorbehandlung von Oberflächen (OF) hat maßgeblichen Einfluss auf nachfolgende Prozesse wie z. B. das Verkleben, Bedrucken, Lackieren, Laminieren bzw. Beschichten von Bauteilen. Die zur Charakterisierung der aktivierten OF oftmals eingesetzten Methoden, wie etwa Röntgenphotoelektronenspektroskopie oder Kontaktwinkelmessung, sind entweder nicht zerstörungsfrei, kontaminieren die OF oder werden industriell aus Kosten- und Zeitgründen nur im Schadensfall angewendet.

Im angestrebten Forschungsvorhaben wird die innovative laserangeregte hyperspektrale Bildgebung (Laser-HSI) zur zerstörungs- und kontaminationsfreien Kontrolle der OF-Vorbehandlung nach den Behandlungsprozessen eingesetzt. Die HSI stellt eine Kombination der digitalen Bildgebung und der Spektroskopie dar. Durch die Verwendung eines Lasers kann bei vielen Kunststoffen eine Fluoreszenz angeregt werden, die mit einer geeigneten HSI-Kamera detektiert und zur Qualitätssicherung der OF-Vorbehandlung bei Kunststoffen genutzt werden soll.

In ersten Vorarbeiten mit verschiedenen Vorbehandlungsverfahren konnten mit Polypropylen (PP) vielversprechende Ergebnisse erzielt werden. Darauf aufbauend werden die Nutzbarkeit und Grenzen der Laser-HSI zur Bestimmung der Qualität ausgewählter OF-Vorbehandlungen systematisch an weiteren Materialsystemen evaluiert. Dabei wird die zeitliche Stabilität der OF-Aktivierung berücksichtigt und das Potenzial zur Detektion von Kontaminationen untersucht. Zusammenhänge zwischen verschiedenen Einflüssen auf die OF-Beschaffenheit (Rauheit, Additive, etc.) und deren Auswirkung auf die OF-Vorbehandlung runden die Untersuchungen ab.

Zusammenfassend wird eine Möglichkeit zur bildgebenden, zerstörungsfreien Prüfung aufgezeigt. Diese kommt v. a. den durch kmU dominierten Herstellern von optischen Messsystemen zu Gute sowie kmU aus unterschiedlichen Branchen, die OF-Vorbehandlungen einsetzen.

Zur Projektübersicht

Ansprechpartner:

Dr. Linda Mittelberg
Gruppenleiterin Spektroskopie
Würzburg
l.mittelberg@skz.de
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz  Logo
DLR Projektträger Gesellschaft, Innovation, Technologie Logo

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