Materialanalytik

Analysesysteme zur Identifikation von chemischen Elementen, Inhaltsstoffen oder Werkstoffeinheiten übernehmen zunehmend komplexere Aufgaben. Am Fraunhofer ILT werden laserbasierte Verfahren für die Materialanalytik entwickelt, die diesen Herausforderungen genügen und zudem wirtschaftlich sind. Dies wird beispielsweise durch besonders kurze Zykluszeiten ermöglicht. Bei der Inline-Werkstoffanalyse können Materialien oder Inhaltsstoffe mit dem Verfahren der Laser-Emissionsspektroskopie (LIBS) analysiert und klassifiziert werden. Im Bereich der Wertstoffrückgewinnung und beim Recycling alter Elektronik ist damit die gezielte Detektion einzelner Bauteile oder ganzer Bauteilgruppen in Rastermessungen schnell umsetzbar. Platinen können somit als Multi-Element-Landkarten ausgewertet werden. Die entwickelte Technologie kann zudem für die Qualitätssicherung oder Verwechslungsprüfung beispielsweise metallischer Bauteile oder für die Charakterisierung von Rohstoffen genutzt werden.

Das Leistungsangebot umfasst alle Bereiche der Entwicklungskette applikationsspezifischer Analysesysteme. Das Fraunhofer ILT bietet seinen Kunden Machbarkeitsstudien, die Entwicklung und Umsetzung von laserbasierten Prozessen für die Materialanalytik, die Integration von Analysesystemen in industrielle Verarbeitungsprozesse sowie individuelle Beratung.

Spektroskopische Messverfahren

• Laser-Emissionsspektrometrie (LIBS)
• Raman-Spektroskopie
• Fluoreszenz-Spektroskopie

Analysemöglichkeiten

• Gehaltsbestimmung für alle chemischen Elemente
• Analyse und Nachweis chemischer Verbindungen
• Zustandsanalyse von Gemischen und Gasen
• Isotopenanalyse

Anwendungsbereiche

• Inline-Untersuchung von Produktionsmaterialien
• Automatische Qualitätssicherung und Verwechslungsprüfung
• Überwachung von Prozessparametern
• Eingangskontrolle und Sortierung verarbeiteter Materialien
• Inline-Analyse von Abgasen, Stäuben und Abwässern
• Bildgebende makro- und mikroskopische Analysen
• Schnelle Screening-Verfahren für große Probenmengen

Prototypen Entwicklung

• Machbarkeitsstudien
• Kundenspezifische Lösungen und Systeme
• Prototypen für Messaufgaben in industriellen Umgebungen

Connemann, S., Ambrosch, R., Bergmann, K., Britten, S., Brumm, H., Eschen, M., Fricke-Begemann, C., Gehlen, C., Kurylak, W., Noll, R., Sellin, G., Siguier, M., Tori, A., Verglia, F.:
Next generation urban mining – laser-based sensing and sorting of electronic scap.
Proc. 8th Sensor-Based Sorting and Control, 29-37 (2018)
ISBN 978-3-8440-5805-5

Noll, R., Connemann, S., Fricke-Begemann, C., Schreckenberg, F., Ambrosch, R., Tori, A., Guolo, M.:
Inverse production line for the automated dismantling of mobile phones with selective laser-based detaching and sorting of valuable components.
Proc. Berliner Recycling- und Rohstoffkonferenz, Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH, 533-543 (2018)

Noll, R., Fricke-Begemann, C., Connemann, S., Meinhardt, C., Sturm, V.:
LIBS analyses for industrial applications – an overview of developments from 2014 to 2018.
J. Anal. At. Spectrom. 33, 945-956 (2018)

Noll, R., Ambrosch, R., Bergmann, K., Britten, S., Brumm, H., Chmielarz, A., Connemann, S., Eschen, M., Frank, A., Fricke-Begemann, C., Gehlen, C., Gorewoda, T., Guolo, M., Kurylak, W., Makowe, J., Sellin, G., Siguier, M., Tori, A., Veglia, F.:
Next generation urban mining – automated disassembly, separation and recovery of valuable materials from electronic equipment: overview of R&D approaches and first results of the European project ADIR.
Proceedings European Metallurgical Conference EMC 2017, 799-816 (2017)

Mahler, G., Westphalen, T. :
Laserangeregte Thermografie von CFK-Bauteilen
Thermographie-Kolloquium 2017, 28. – 29. September 2017 in Berlin. Beitrag 7 , (8 S.) (2017)

Bußmann, J., Odstrcil, M., Bresenitz, R., Teramoto, Y., Juschkin, L.:
Ptychographic imaging with a tin plasma based EUV light source
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Bensmann, S., Gaußmann, F., Lewin, M., Wüppen, J., Nyga, S., Janzen, C., Jungbluth, B., Taubner, T.:
Near-field imaging and spectroscopy of locally strained GaN using an IR broadband laser
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Laser-induced breakdown spectroscopy with multi-kHz fibre laser for mobile metal analysis tasks — A comparison of different analysis methods and with a mmobile spark-discharge optical emission spectroscopy apparatus
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Laseremissionsspektrometrie analysiert zeitnah Stahlproben
Stahl und Eisen
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Partikel-Zusammensetzung mit Laserspektroskopie messen
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Fast vacuum slag analysis in a steel works by laser-induced breakdown spectroscopy
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Systematic line selection for online coating thickness measurement of galvanised sheet steel using LIBS
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