Infrarot-Thermografie findet Einsatz bei Kunststoffen
Forscher am Spanish Toy Technological Institute (AIJU) haben festgestellt, dass die Infrarot-Thermografie eine Technik ist, die in der Kunststoffindustrie, und zwar speziell zur Prozessoptimierung und Qualitätsverbesserung zum Einsatz kommen kann. Die Forschungsarbeit ist Teil des EU-finanzierten CUSTOM-FIT-Projekts ("A knowledge-based manufacturing system, established by integrating rapid manufacturing, IST (Technologien für die Informationsgesellschaft) and material science to improve the quality of life of European citizens through custom fit products"). CUSTOM-FIT wird innerhalb des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) mit 9,25 Mio. EUR finanziert. Wie die Forscher mitteilten, können bei thermoplastischen Einspritzprozessen durch die Aufnahme thermografischer Bilder von Spritzgussteilen, die sich entweder in der Form befinden oder herausgenommen wurden, oder sogar von der Formoberfläche selbst, umfangreiche Informationen zum Umwandlungsvorgang gewonnen werden. Das AIJU-Team bewertete in ihrer Studie den Einspritzprozess bei einer Form für Schaukelpferde. Im Jahr 1800 entdeckte der in Hannover geborene und nach England emigrierte Astronom Sir Frederick William Herschel die Infrarotstrahlung. Beim Beobachten der Sonne stellte er fest, dass durch die verschiedenfarbige Filter dringende Wärme von der Farbe des Filters abhängig war. Herschel leitete das Licht durch ein Glasprisma, um ein Spektrum (den Regenbogen) zu erzeugen und maß dann die Temperatur der Farben. Er bemerkte, dass die Temperatur vom violetten zum roten Teil des Spektrums hin zunahm. Der rote Anteil des Lichts ist für das menschliche Auge unsichtbar. Herschel nannte diese Strahlung "Kalorische Strahlen", erst später prägte man den Begriff der Infrarotstrahlung. Rund 80 Jahre später erfand der amerikanische Wissenschaftler Samuel Pierpont Langley das weltweit erste Bolometer (Infrarotstrahlungs-Messgerät). Dieser Detektor konnte Strahlung durch den Anstieg der von einem Wärme-absorbierenden Körper erzeugten Temperatur erkennen. In den achtziger Jahre des vorigen Jahrhunderts entwickelten Forscher Mikrobolometer, die nun in Wärmebildkameras eingesetzt werden. Nach Angaben der AIJU-Forscher erzeugen alle Objekte mit einer über dem absoluten Nullpunkt (-273,15 °C) liegenden Temperatur Wellen im Infrarotbereich. Je höher die Temperatur eines Objektes sei, desto mehr Energie einer geringeren Wellenlänge werde erzeugt. Die Wissenschaftler merken an, dass infrarote Strahlung, sichtbares Licht und ultraviolettes Licht Energieformen des elektromagnetischen Spektrums seien, die in der Wellenlänge variieren. Menschliche Augen können nur in einem begrenzten Wellenlängenbereich sehen. Wärmebildkameras können jedoch Infrarotenergie erfassen, die für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Diese innovativen Kameras erkennen normale Temperaturen im Bereich von -20 °C bis 500 °C, aber sie können auch bei extremen Temperaturen von -40 °C bis zu maximal 2.000 °C arbeiten. Den Forschern zufolge wandeln Wärmebildkameras die Infrarotenergie in ein Bild mit einer Farbkarte um, die die Temperatur des Objekts an jedem Punkt anzeige. Das Ergebnis sei schließlich eine vielseitige Kamera für eine unermessliche Anzahl von Anwendungen in verschiedensten Bereichen. Die AIJU-Forscher arbeiten derzeit gemeinsam mit der Industrie an unterschiedlichen Forschungs- und Entwicklungsprojekten (FuE) innerhalb der Kunststoffbranche.