In der industriellen Qualitätskontrolle und Wartung müssen Defekte frühzeitig erkannt werden, um Ausschuss, Nacharbeit und teure Stillstände zu vermeiden. Viele herkömmliche Methoden wie optische Inspektionen oder mechanische Prüfverfahren stoßen dabei an Grenzen:
Ô Sichtprüfungen sind subjektiv und fehleranfällig, da sie stark von der Erfahrung und Konzentration der Prüfer abhängen.
Ô Mechanische Prüfverfahren erfordern direkten Kontakt mit dem Prüfobjekt und sind nicht immer geeignet, insbesondere bei empfindlichen oder schwer zugänglichen Bauteilen.
Ô Elektrische Messmethoden sind oft zeitaufwendig, benötigen zusätzliche Sensorik und liefern mitunter erst nachträglich verwertbare Ergebnisse.
Die Lösung: Kontaktlose Prüfverfahren
Die Wärmebildtechnik bietet hier eine schnelle, automatisierbare und kontaktlose Lösung. Sie ermöglicht eine präzise Detektion von Temperaturunterschieden und damit Fehlern, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind. Normen wie ISO 18434-1 für Maschinenüberwachung (DIN ISO 18434-1:2008-11) und VDI/VDE 5585 für industrielle Thermografie (VDI/VDE 5585 Blatt 1, 2015) definieren dabei Standards für eine verlässliche Anwendung. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Infrarot-Sensortechnik und der Bildverarbeitungssysteme gewinnen Wärmebildkameras zunehmend an Bedeutung für automatisierte Inspektionsprozesse und die Qualitätssicherung.
Einsatzmöglichkeiten in der industriellen Fertigung
Wärmebildkameras kommen in einer Vielzahl von Produktionsprozessen zum Einsatz:
Ô Material- und Bauteilprüfung: Erkennung von Lufteinschlüssen, Rissen, fehlerhaften Verklebungen oder Delaminationen, z.B. bei CFK-Teilen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie (Fraunhofer LBF, 2021). In der Gießereiindustrie werden Wärmebildkameras zudem zur Detektion von ungleichmäßigen Temperaturverteilungen genutzt, die auf Materialfehler oder unzureichende Formfüllung hinweisen können.
Ô Prozessüberwachung: Kontrolle von Temperaturverläufen in der Kunststoffverarbeitung, Metallverarbeitung oder additiven Fertigung, um Qualitätsschwankungen zu vermeiden (VDI/VDE 5585 Blatt 2, 2017). Durch den Einsatz intelligenter Algorithmen lassen sich Temperaturschwankungen direkt auswerten und Anpassungen im laufenden Produktionsprozess vornehmen.
Ô Elektronik-Inspektion: Identifikation von fehlerhaften oder überlasteten Bauteilen oder Kurzschlüssen auf Leiterplatten – ein kritischer Faktor für die Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen (ZVEI-Leitfaden zur Thermografie in der Elektronikproduktion, 2022). Gerade in der Halbleiterproduktion und bei der Herstellung von Hochleistungsakkus können kleinste Temperaturabweichungen auf potenzielle Defekte hinweisen.
Thermografie für Predictive Maintenance
Durch die regelmäßige thermografische Überprüfung von Maschinen und elektrischen Anlagen lassen sich drohende Ausfälle frühzeitig erkennen. Überhitzungen von Lagern, Schaltschränken oder mechanischen Bauteilen sind oft erste Anzeichen für kommende Defekte. Wärmebildkameras ermöglichen eine lückenlose Überwachung und verlängern die Lebensdauer von Produktionsanlagen. Besonders im Bereich der Energieversorgung und in Hochspannungsanlagen hat sich die Thermografie als effizientes Werkzeug zur Erkennung von Isolationsfehlern, beschädigten Kontakten oder Lastungleichgewichten bewährt. Moderne Systeme bieten darüber hinaus die Möglichkeit, Wärmebilder mit IoT-Plattformen und künstlicher Intelligenz zu verknüpfen. So können Algorithmen historische Temperaturdaten analysieren, Trends erkennen und automatisch Warnmeldungen generieren, bevor kritische Schwellenwerte erreicht werden. Dadurch wird nicht nur die Instandhaltung planbarer, sondern auch die allgemeine Betriebseffizienz verbessert.
