Bild 2 | Mikroskopische Bildaufnahme eines intakten Gummidichtrings (l.); Aufnahme eines durch einen Schnitt zerstörten Dichtrings (r.). (Bild: Fachhochschule Trier)
Kontrolle von Dichtringen
Wie bei der rein visuellen Betrachtung eines Dichtrings erkennbar, können Materialfehler über die Bildintensitäten selbst nur unzureichend korreliert werden. Stattdessen wird bei der digitalen Holografie (ESPI) die Intensität der Bildaufnahme unter Laserbeleuchtung genutzt, um die Verformung des Objektes unter einer minimalen Belastung, wie z.B. Erwärmung mittels einer Wärmelampe, zu ermitteln. Anomalien im Verformungsverhalten deuten dabei auf einen Materialfehler hin. Unter Laserbeleuchtung entsteht ein Speckle-Muster auf dem Bauteil, dass sich durch die Bauteilverformung im Bereich der verwendeten Laserwellenlänge (450nm) verändert. Dabei muss die Interferenzphase des Musters durch Phasenschieben aus der Bildintensität, mit gewissen Einflüssen des Hintergrundlichts und der Lasermodulation, ermittelt werden. Bild 1 zeigt die Messergebnisse bei der Untersuchung einiger Dichtringe. Zunächst wird das Verformungsverhalten eines intakten Dichtrings unter einer Lampenerwärmung ermittelt (Spalte 1). Das Differenzphasenbild zeigt konstant verlaufende Streifen, das entsprechende Demodulationsergebnis eine homogen ansteigende Verformung von 0 bis 2m durch die Wärmedehnung. Im Vergleich dazu zeigt der Dichtring mit Riss (Spalte 2) eine erhöhte Phasenstreifenanzahl links vom Riss, rechts nahezu keine Streifen. Die Verformung, erkennbar im Demodulationsergebnis, wird durch den Riss unterbrochen. Daraus ergibt sich, dass das Differenzphasenbild bzw Demodulationsergebnis, im Gegensatz zur einfachen Bildaufnahme, zur sicheren Detektion des Risses, sowie dessen Position verwendet werden kann.
Simulierte Vulkanisationsfehler
Zur Visualisierung des Laser-Speckle-Musters wurde die Live-Bildaufnahme des Dichtrings mit simuliertem Vulkanisationsfehler ohne Hintergrundlicht aufgenommen, wodurch das körnige Muster gut erkennbar ist. Rückseitig wurde eine feine metallische Nadel bis in die Ringmitte gesteckt. Die Fehlstelle macht sich im Differenzphasenbild durch eine erhöhte Streifenkonzentration um den Fehler herum bemerkbar. Das Demodulationsergebnis zeigt eine erhöhte Verformung des Dichtrings entlang dessen gesamter Ringinnenseite.
