Enovasense

01 — Produktübersicht

Enovasense Point Sensor mit Messkopf T033

Berührungslose Schichtdickenmessung von 10 nm bis 1 mm

Der Enovasense Point Sensor ist ein Messgerät auf Basis der laserphotothermischen Radiometrie, das die Dicke einer Beschichtung auf einem Bauteil misst – vollständig berührungslos, vollständig zerstörungsfrei und in Echtzeit. Der Messkopf T033 ist unser Standardkopf und eignet sich für die große Mehrheit der Labor- und Produktionsanwendungen: Er akzeptiert die größte Auswahl an optischen Werkzeugen (einfache Linsen, Magnethalterungen, 90°-Spiegelköpfe, Objektive mit großem Arbeitsabstand) und deckt alle Laserleistungen von 0,01 W bis 150 W ab.

Er misst Lacke, Polymere, Klebstoffe, Anodisierschichten, galvanische Schichten, thermische Spritzschichten, Kaltgasspritzschichten, HVOF, PVD, CVD, PACVD, Verzinkungen und Siebdruckschichten auf praktisch jedem Substrat – mit einem Dickenbereich von 10 nm bis 1 mm auf einer einzigen Plattform.

Berührungslos Zerstörungsfrei Echtzeit Bereich 10 nm → 1 mm Jedes Substrat Labor & Inline

02 — Warum der Point Sensor T033

Sechs Gründe, warum dieser Sensor in die Produktionslinie gehört

1. Berührungslos, zerstörungsfrei und substratunabhängig

Der Sensor sendet einen modulierten Laserstrahl auf die Beschichtung und analysiert die thermische Infrarotantwort mit einem integrierten Detektor. Keine Messspitze berührt das Bauteil, es besteht also keine Gefahr, eine frische Lackschicht oder ein weiches Polymer zu zerkratzen; und keine Probe wird zerschnitten, sodass 100 % der Produktion geprüft werden können statt einer zerstörenden Stichprobe alle tausend Teile. Das Verfahren ist unempfindlich gegenüber den elektrischen oder magnetischen Eigenschaften des Substrats – es funktioniert auf Metallen, Aluminium, Stahl, Polymeren, Glas und Verbundwerkstoffen.

2. Ein Sensor für einen außergewöhnlich großen Dickenbereich

Von einer 10-nm-PVD-Schicht bis zu einer 1 mm dicken thermischen Spritzschicht deckt ein einziger Point Sensor T033 – mit dem passenden optischen Werkzeug und dem passenden Lasermodul – den gesamten Bereich ab. Er ersetzt die 2 oder 3 sich ergänzenden Geräte, die üblicherweise nötig sind, wenn Wirbelstrom-, Ultraschall- und Röntgenmessgeräte kombiniert werden.

3. Echtzeitausgabe, bereit für die Regelung im geschlossenen Kreis

Jede Messung dauert je nach Anwendung 100 ms bis 1 s. Die Ergebnisse werden in Echtzeit über Ethernet/TCP-IP ausgegeben und können direkt in ein MES, ein SPC-System oder eine geregelte Spritzrezeptur eingespeist werden. Eine Prozessdrift wird in Sekunden erkannt, nicht erst nach Tausenden von Teilen.

4. Bewährt in Automobil, Luftfahrt, Medizintechnik und Elektronik

Die Technologie wird weltweit für kritische Schichtdickenmessungen eingesetzt – einschließlich eines gemeinsamen Patents mit der Renault Group (EP3781902B1) über den Einsatz der laserphotothermischen Radiometrie in Zylinderbohrungen von Verbrennungsmotoren.

5. Große Auswahl an optischen Werkzeugen für reale industrielle Geometrien

Der Messkopf T033 ist mit mehr als 50 optischen Frontend-Konfigurationen kompatibel: Brennweiten von 9 mm bis 150 mm, Spotgrößen von 0,3 mm bis 12 mm, einfache gerade Linsen, magnetisch befestigte Linsen und 90°-Spiegelköpfe, mit denen der Laserstrahl Geometrien erreicht, die ein gerader Messkopf nicht erreicht – Innennuten, Seitenwände, Absätze und Bohrungen.

6. Ausgelegt für Sicherheit und lange Lebensdauer

Die Laserquelle hat eine mittlere Zeit bis zum gefährlichen Ausfall (MTTFd) von 1454 Jahren bei einem Diagnosedeckungsgrad > 99 %, und der Controller verfügt über eine Sicherheitsverriegelung, die sich in einen zertifizierten Maschinensicherheitskreis einbinden lässt. Die MTBF der Laserdiode beträgt 11,4 Jahre im Dauerbetrieb – diese Sensoren laufen jahrelang ohne Wartung außer der routinemäßigen Linsenreinigung.

03 — Anwendungen

Wo der Point Sensor T033 eingesetzt wird

Die Konfiguration T033 ist die vielseitigste der Enovasense-Produktreihe und deckt das breiteste Anwendungsspektrum ab. Typische Einsätze:

04 — Technologie

So funktioniert die laserphotothermische Radiometrie

Ein vom Modul erzeugter modulierter Laserstrahl wird über die Lichtleitfaser zum Messkopf geführt, auf die Beschichtungsoberfläche fokussiert und erzeugt eine kontrollierte thermische Welle in der Beschichtung. Ein Infrarotdetektor im Messkopf erfasst die zurückkehrende Wärmewelle und gewinnt aus dem Signal zwei physikalische Größen: die Phasenverschiebung und das Amplitudenverhältnis zwischen thermischer Antwort und Lasermodulation. Die Schichtdicke wird anschließend über eine an Referenzproben erstellte Kalibrierkurve aus diesen Signalen bestimmt.

Warum diese Technologie – eine Zusammenfassung

Die photothermische Radiometrie ist rein optisch und thermisch: kein Kontakt mit dem Bauteil, keine elektrische oder magnetische Kopplung erforderlich. Der Sensor ist daher unabhängig von den magnetischen Eigenschaften des Substrats, von der Oberflächenrauheit (in einem großen Bereich), von der Bauteilgeometrie (eben, gekrümmt, Innenbohrungen) und von der Produktionsumgebung (Staub, Ölnebel, Kühlflüssigkeit – die Frontlinse ist geschützt und lässt sich reinigen). Die Kalibrierung wird einmalig anhand repräsentativer Referenzproben erstellt und anschließend unbegrenzt in der Produktion weiterverwendet.

05 — Technische Daten

Vollständiges technisches Datenblatt – Konfiguration T033

Wichtige Leistungsparameter

Messkopf T033 – mechanische und optische Eigenschaften

Controller / Recheneinheit

Alle Werte sind typische Werte. Die tatsächliche Leistung hängt von der Kombination der gewählten Komponenten (Modulleistung, optisches Werkzeug, Faserlänge) und von der Zielanwendung ab. Kontaktieren Sie Enovasense für eine Leistungsbewertung an Ihren eigenen Proben.

06 — Produktaufbau

Ein modularer Sensor – sechs Artikel für das System, das Sie brauchen

Der Point Sensor besteht aus sechs unabhängigen Artikeln (plus optionaler Prüfstation) und bietet damit volle Konfigurationsfreiheit. Für einen funktionsfähigen Sensor wird je ein Artikel aus jeder der sechs folgenden Kategorien benötigt. Bei einem Mehrkanalsystem sind die Artikel 2 bis 6 in der gleichen Anzahl wie die Messkanäle zu bestellen.

Erweitern statt ersetzen. Jeder Artikel wird über eine eigene Referenznummer bestellt. Sie können eine Laserleistung erhöhen, eine Spotgröße ändern, eine beschädigte Faser ersetzen oder auf eine Mehrkanalkonfiguration erweitern, ohne den Rest des Systems zu ersetzen.

07 — Verfügbare Artikel für eine T033-Konfiguration

Vollständige Liste der mit dem Messkopf T033 kompatiblen Referenzen

① Controller & Software-Suite

Pro System ist ein Controller erforderlich. Die Größe richtet sich nach der Anzahl der Kanäle.

② Modul (Laser + Signalerfassung)

Wählen Sie ein Modul pro Messkanal. Wellenlänge und Leistung richten sich nach Beschichtungsmaterial und Dickenbereich.

Die maximale Leistung einer Laserquelle kann bis zu 30 % unter dem Nennwert liegen.

③ Messkopf – T033

④ Optisches Werkzeug – T033 (Frontlinse / Linse + Spiegel)

Das optische Werkzeug bestimmt die Spotgröße auf dem Bauteil und den Arbeitsabstand zwischen Messkopf und Bauteil. Es gibt drei Werkzeugfamilien: einfache Frontlinse (geschraubt oder magnetisch), Spiegel + Linse (horizontale Emission unter 90°) und Linse + Spiegel (umgekehrte Geometrie). Alle folgenden Referenzen sind mit dem Messkopf T033 kompatibel.

Die Spalte Arbeitsabstand gibt die nominale Fokuskonfiguration der Linse an. Bei Werkzeugen Linse + Spiegel ist der effektive Abstand zwischen Austrittsöffnung des Werkzeugs und Probe kürzer – er ist, sofern relevant, in der rechten Spalte angegeben. Die Toleranzen auf den Messabstand reichen je nach optischem Werkzeug und Beschichtungsfamilie von ±0,5 mm (metallisch/keramisch, 20 mm Arbeitsabstand) bis ±20 mm (Lacke/Polymere, 150 mm Arbeitsabstand).

Objektive mit großem Arbeitsabstand – für Integrationen mit Abstand

Zusätzlich zu den oben genannten Frontlinsen-Werkzeugen erweitern zwei spezielle Objektive den Messabstand auf bis zu 200 mm – für heiße Teile, schwer zugängliche Geometrien und Sicherheitsabstände.

⑤ Lichtleitfaser – T033 (FC/PC ↔ FC/PC)

Alle T033-Fasern sind Multimodefasern mit 105 µm Kern und FC/PC-Steckern an beiden Enden.

⑥ Elektrisches Kabel – T033 (Push-Pull LEMO)

Ein Kabel pro Messkopf. Der Messkopf T033 verwendet an beiden Enden einen Push-Pull-LEMO-Stecker.

08 — Zubehör und Optionen

Verschiedene ergänzende Zubehörteile erweitern die Möglichkeiten des Sensors in besonderen Einsatzumgebungen:

09 — Optionale Integration

Vom Sensor zur schlüsselfertigen Prüfstation

Der Point Sensor T033 kann in eine von vier Enovasense-Prüfstationen integriert werden. Diese Stationen umfassen eine sichere Einhausung, ein automatisiertes Positioniersystem, einen PC und eine eigene Bedienoberfläche – und machen aus dem Sensor eine schlüsselfertige Messlösung für Labor, linienbegleitenden Einsatz oder Inline-Betrieb. Der Sensor selbst wird separat von der Station bestellt.

Hilfe bei der Konfiguration? Der Messkopf T033 ist mit allen Enovasense-Modulen, allen optischen Werkzeugen und allen Prüfstationen kompatibel. Senden Sie Enovasense eine Beschreibung Ihrer Beschichtung und Ihres Substrats, Ihres Dickenbereichs und Ihres Produktionsdurchsatzes – wir schlagen Ihnen die optimale Kombination der sechs Artikel und bei Bedarf die passende Prüfstation vor.