Anwendungsbeispiel Forschung und Entwicklung beschleunigen
mit der Wärmebildkamera testo 890.
Um in der globalen Wirtschaft wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Unternehmen immer bessere Produkte in immer kürzeren Abständen auf den Markt bringen. Dies hat weitreichende Folgen für die Forschungs- und Entwicklungsabteilungen, die die neuen Produkte konzipieren, umsetzen und schließlich zur Marktreife führen. Damit die Entwicklung bei gleichbleibender Qualität schneller ablaufen kann, müssen Problemstellen frühzeitig erkannt, umfassend analysiert und wirkungsvoll optimiert werden.
Für die Analyse thermischer Prozesse haben sich dabei Wärmebildkameras als Standardmessgeräte etabliert. Sie ermöglichen schnelle, berührungslose und zerstörungsfreie Messungen und leisten damit einen wesentlichen Beitrag zur Beschleunigung der Prüf- und Entwicklungsprozesse. Die Wärmebildkamera testo 890 ist aufgrund ihrer hohen Infrarotauflösung, ihrer herausragenden thermischen Empfindlichkeit und ihrer zahlreichen Funktionen für Auswertung und Dokumentation für den Einsatz in Forschung und Entwicklung prädestiniert – in der Elektronik genauso wie im Kunststoff-Spritzguss.
Die Herausforderung …
Durch den zunehmenden Innovationsdruck stehen Forschungs- und Entwicklungsabteilungen weltweit vor der Herausforderung, die Entwicklungszeiten neuer Produkte zu beschleunigen, ohne dabei Kompromisse bei Qualität und Sicherheit einzugehen. Damit die Produkte ständig weiter optimiert werden können, müssen sie an definierten Prozess-Schritten präzise überwacht und umfassend analysiert werden. Für alle Produkte, bei denen im Betrieb oder bei der Fertigung Wärme entsteht, ist eine Wärmebildkamera das Messinstrument der Wahl.
Die Fertigungsgrößen schrumpfen, die Bauteile werden kleiner, die Packdichte auf den Leiterplatten nimmt immer weiter zu, und gleichzeitig steigt die Leistungsfähigkeit der Produkte – ganz gleich, ob es sich um die Lichtausbeute von LEDs oder um die Rechenleistung von Smartphone-Prozessoren handelt. In der Elektronik spielt die Wärmeentwicklung dabei eine große Rolle, weil kleine Bauteile große Mengen an Wärme abgeben und so die Funktion angrenzender Baugruppen oder sogar der ganzen Schaltung beeinträchtigen können. Um die Bauteile auf der Leiterplatte optimal anordnen und Kühlvorrichtungen ausreichend dimensionieren zu können, kommt es darauf an, die Strukturen und Bauteile möglichst fein aufzulösen und die Wärmeentwicklung des Produktes über längere Zeit und in unterschiedlichen Betriebszuständen zu beobachten.
… in der kunststoffverarbeitenden Industrie
Bei der Herstellung von Kunststoffteilen mit Spritzgussmaschinen müssen Formwerkzeuge entwickelt werden, die eine optimale Produktqualität in möglichst kurzen Zykluszeiten herstellen. Das Werkzeug muss dabei so temperiert werden können, dass beim Spritzen der Teile eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung vorliegt, um Fließnähte oder unausgespritzte Stellen zu vermeiden. Auch beim Entformen und beim anschließenden Abkühlen müssen die Temperaturen überwacht werden, um den Spritzling auf Verformungen oder Verzug zu prüfen. Zudem müssen sehr feine Fehlerstellen wie Verrippungen und Lufteinschlüsse feine Fehlerstellen wie Verrippungen und Lufteinschlüsse zuverlässig und präzise erkannt werden.
Detaillierte Untersuchungen von Temperaturentwicklungen verursachen meist sehr große Datenmengen, von denen oft nur ein Bruchteil für den Prüf- und Entwicklungsprozess relevant ist. Dennoch müssen alle Daten gewissenhaft gesichtet werden, um wirklich allen Anomalien auf die Spur zu kommen. Bei der Suche geht also viel Zeit verloren, die sich anderweitig besser investieren ließe.
Bildsequenz-Aufnahme einer LED auf einem Kühlkörper. testo 890 macht die Temperaturentwicklung im Zeitverlauf schnell und einfach sichtbar.
Kunststoffteil mit auffälliger Wärmeverteilung im unteren Bereich. Die übermäßig heißen Stellen sind auf eine ungenügende Kühlung eines Kernstücks im Werkzeug der Spritzgussmaschine zurückzuführen.
Die Lösung …
Mit ihrer hochwertigen Ausstattung, ihren vielseitigen Funktionen und ihrer intuitiven Bedienung ist die Wärmebildkamera testo 890 das optimale Messwerkzeug, um alle thermischen Prozesse in der Forschung und Entwicklung sichtbar zu machen und dadurch den Produktentwicklungsprozess zu beschleunigen.
… zum präzisen Erkennen kleinster Fehlstellen
Mit dem hochauflösenden Infrarotdetektor mit 640 x 480 Pixeln und einem Fokusabstand von weniger als 10 cm können alle Komponenten genau in den Blick genommen werden. Durch das intelligente Zusammenspiel der Systemkomponenten können selbst kleine Bauteile und feine Strukturen rechnerisch bis zu einer Größe von 113 µm beobachtet werden – eine Präzision, die derzeit einzigartig am Markt ist. Und die Auflösung kann noch verbessert werden, wenn die Kamera in der Hand gehalten wird. Mit der patentierten SuperResolution-Technologie nimmt testo 890 in schneller Folge mehrere Bilder hintereinander auf. Durch einen Algorithmus werden diese zu einem einzigen Wärmebild mit viermal so vielen Messwerten zusammengesetzt. Bei der späteren Datensichtung mit der professionellen Analyse-Software IRSoft stehen dann extrem detaillierte Wärmebilder zur Verfügung.
… zur Analyse der Wärmeentwicklung im Zeitverlauf
Kommt es darauf an, die Entwicklung von Temperaturen über einen bestimmten Zeitraum zu beobachten, kann testo 890 auch radiometrische Bildsequenzen aufzeichnen, mit denen man für jeden Zeitpunkt im Verlauf der Messung und an jeder Position des Messobjektes die Temperatur im Wärmebild auswerten kann. Das erspart wertvolle Zeit beim Identifizieren von thermischen Auffälligkeiten. Die Aufzeichnung erfolgt in individuell konfigurierbaren Intervallen und lässt sich manuell oder nach Ablauf eines Timers starten. Nach Abschluss der Messung können die aufgezeichneten Sequenzen mit der professionellen Analyse-Software IRSoft bequem am PC untersucht werden.
Bei umfangreicheren Versuchsaufbauten lässt sich testo 890 per USB-Schnittstelle auch direkt mit einem PC verbinden. So kann das direkte Videostreaming mit der IRSoft-Funktion „vollradiometrische Videomessung“ genutzt werden, das eine höhere Bildaufzeichnungsfrequenz von bis zu 25 Hz bietet. Um Temperaturentwicklungen im Zeitverlauf auszuwerten, können Messpunkte und Profillinien als Temperatur-Zeit-Diagramm dargestellt und als Grafik oder als Excel-Datei exportiert werden.
Mit der professionellen Analyse-Software IRSoft lässt sich der Erwärmungsprozess von mehreren Bauteilen auf einer Platine parallel in einem Temperatur-Zeit-Diagramm darstellen.
… zur datensparsamen Dokumentation
Soll testo 890 erst nach dem Überschreiten eines bestimmten Temperaturwertes mit der Aufzeichnung der Wärmebilder beginnen, kann der grenzwertbasierte Trigger eingesetzt werden. Er löst die Aufzeichnung automatisch nach dem Überschreiten des vorher festgelegten Grenzwertes aus und nimmt so nur Daten auf, die für die Prüfung und Optimierung auch tatsächlich relevant sind. Damit spart er nicht nur Speicherplatz, sondern auch wertvolle Zeit, da die zeitaufwendige Sichtung irrelevanter Messdaten entfällt.
Die Vorteile auf einen Blick.
Die Wärmebildkamera testo 890 hilft Ihnen dabei, Ihre Mess- und Prüfaufgaben in Forschung und Entwicklung erheblich zu beschleunigen. Mit testo 890 können Sie ganz einfach …
- thermische Prozesse hochauflösend sichtbar machen und analysieren
- Bildsequenzen direkt mit der Kamera aufzeichnen und am PC mit testo IRSoft bearbeiten
- Messwerte aus den Wärmebildern in Temperatur-Zeit-Diagramme überführen und als Bilder oder Excel-Tabellen exportieren
- mit grenzwertbasierten Triggern die Aufnahme steuern und so die zu überprüfende Datenmenge erheblich reduzieren
