Die digitale Bildkorrelation (DIC) in der Materialprüfung stößt an ihre Grenzen bei reflektierenden Bauteiloberflächen. Zwei neue DIC-Systeme lösen diese Aufgabe mit einem fluoreszierenden Speckle-Muster, das seine eigene Lichtemission erzeugt. Damit lassen sich zwei- oder dreidimensionalen Form-, Beanspruchungs-, und Deforma­tionsanalysen durchführen, unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit.

In der Materialprüfung gilt die digitale Bildkorrelation (Digital Image Correlation, DIC) als etabliertes Verfahren, um sehr genau und berührungslos Verformungen zu erkennen. Es gibt jedoch Anwendungen, bei denen sie mit dem üblichen Speckle-Muster aufgrund der Probenbeschaffenheit nicht funktioniert. Beispiele sind Abschattungen am Objekt, reflektierende sowie nasse Oberflächen oder wenn sich auf dem Untergrund keine Grundierung aufbringen lässt. Für solche Fälle gibt es jetzt eine Alternative: Das von Lavision entwickelte „photogenic patterning“, das Polytec im Programm hat, kennt diese Schwierigkeiten nicht.

Auf der Oberfläche des Messobjekts wird dazu ein Speckle-Muster mit fluoreszierender Farbe aufgebracht, das seine eigene Lichtemission erzeugt. Da das emittierte Licht meist eine längere Wellenlänge als das zur Anregung eingesetzte hat, lässt sich das Fluoreszenzmuster isolieren und mit darauf abgestimmten Algorithmen zur digitalen Bildkorrelation auswerten. Eine Grundierung ist dazu nicht nötig und Abschattungen durch die Beschaffenheit der Probenoberfläche oder Geometrie sind nicht mehr kritisch. Damit lässt sich auch das Verformungs­verhalten von Materialien erforschen, bei denen die digitale Bildkorrelation bisher an Grenzen stieß.

Digitale Bildkorrelationssysteme für die Bauteilanalyse

Polytec bietet gleich zwei DIC-Systeme an, die zur zwei- oder dreidimensionalen Form-, Beanspruchungs-, und Deformationsanalyse jetzt auch fluoreszierende Speckle-Muster nutzen können: Das modular aufgebaute Strainmaster-Portable-System besteht aus Controller, Software, ein oder zwei Kameras, Beleuchtung sowie Mechanik und ist auch nachträglich erweiterbar. Alle Prozessschritte der Messung von der Hardware-Steuerung über die Datenverarbeitung, Validierung, Darstellung und den Datenexport sind im System integriert. Parameter wie Auflösung, Field-of-View, Dehnungsbereich und Arbeitsabstand hängen von den verwendeten Beleuchtungen, Kameras und Optiken ab und lassen sich variabel an unterschiedliche Applikationen anpassen.

Beim digitalen Bildkorrelationssystem Strainmaster-Compact besteht der in einem kompakten Gehäuse untergebrachte Messkopf aus zwei integrierten USB3-Kameras und einer LED-Lichtquelle. Der Vorteil des Systems liegt in seiner einfachen und schnell überschaubaren Bedienbarkeit sowie im einsteigerfreundlichen Preis. Vier Geräte­varianten mit unterschiedlichen Auflösungen und Sichtfeldern ermöglichen vorab eine Optimierung bezüglich der Anwendung.