Eine am Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) entwickelte Methode zur Bruchflächenbewertung wird nun durch das LWF-Spin-off Fracture Surface Technologies zu einem industriell anwendbaren Analysesystem weiterentwickelt.
Neu entwickeltes Analysesystem zur rechnergestützten Bruchflächenbewertung
Fracture SurfaceTechnologies / LWF
Die Bewertung des Versagensverhaltens ist ein essenzielles Kriterium bei der Auslegung von Klebverbindungen, zum Beispiel im Automobilbau. Dies geschieht anhand von genormten Verbundproben. Neben den erreichten mechanischen Eigenschaften ist das Erscheinungsbild der entstehenden Bruchfläche ein wesentliches Qualitätskriterium zur Bewertung der Verbindung. Der industrielle Stand der Technik bei der Bestimmung der Versagensanteile von Bruchflächen geklebter Verbindungen beinhaltet eine manuelle Auswertung. Diese erfolgt optisch und beruht somit auf subjektiven Eindrücken. Somit ist der Prozess zum einen sehr varianzbehaftet und zum anderen zeitintensiv. An dieser Stelle setzt die Auswertemethode von Fracture Surface Technologies mit dem Ziel an, den Prozess der Bruchbildanalyse robuster und effizienter zu gestaltet und das Ergebnis zu objektivieren.
Rechnergestützte Bruchflächenanalyse
Mit einer neu entwickelten, rechnergestützten Bruchflächenanalyse könne nach Angabe von Fracture Surface Technologies durch eine systematische Untersuchung von Einflussgrößen auf das Versagensverhalten Merkmale abgeleitet werden, anhand derer eine eindeutige Zuordnung zu den Versagensklassen möglich sei. Eine grundlegende Voraussetzung hierfür sind detailreiche und reproduzierbare Abbildungen der erarbeiteten Merkmale in einer digitalen Bildaufnahme. Optische Einflussgrößen des Aufnahmesystems, wie die chromatische Aberration und die Vignettierung, werden softwarebasiert korrigiert. Durch die Erfassung der beiden Bruchflächenhälften sei somit eine projektive Rekonstruktion der Klebfläche möglich. Ein eigens entwickelter Segmentierungsalgorithmus könne anhand von Referenzmerkmalen zwischen Werkstoff und Klebstoff unterscheiden sowie deren Zustandsänderungen erfassen. Durch logische Operatoren sei es möglich, die erzeugten Segmentklassen beider Bruchflächenhälften zu klassifizieren und den genormten Versagensarten zuzuordnen.