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Thermische Spritzbeschichtungen schützen kritische Bauteile vor Verschleiss, Korrosion und hohen Temperaturen – beispielsweise in Turbinen, Motoren und Industriemaschinen. Ob eine Beschichtung ihre Funktion erfüllt, hängt entscheidend von zwei Qualitätsparametern ab: ihrer Dicke und ihrer Porosität. Eine zu dünne oder zu poröse Beschichtung kann die Lebensdauer eines Bauteils verkürzen, während eine zu dicke Beschichtung Material und Prozesszeit verschwendet.
Heute werden diese Parameter in der Regel erst nach dem Spritzvorgang überprüft, oft offline an Prüfkörpern oder durch zerstörende Querschnittsanalysen. Abweichungen werden daher erst spät erkannt, was zu Nacharbeit, Ausschuss und zusätzlichen Kosten führen kann.
TSCENT schlägt eine neuartige Technik vor, die sowohl die Dicke als auch die Porosität in einer Messung ermittelt. Das Verfahren lässt sich in die Spritzkabine integrieren und liefert während des Beschichtungsprozesses Echtzeit-Feedback. Zudem ist sie kalibrierungsfrei und unempfindlich gegenüber der staubigen Umgebung der Spritzkabine.
Die Technik basiert auf Sub-Terahertz-Strahlung (Sub-THz), die keramische Beschichtungen durchdringen kann und keinen Kontakt zwischen Sensor und Probe erfordert. Die interferometrische Reaktion der an der Beschichtungsoberfläche und an der Grenzfläche zum Substrat reflektierten Wellen, gemessen über einen breiten Spektralbereich, ermöglicht die Bestimmung der Schichtdicke. Sub-Terahertz-Wellen mit Wellenlängen im Submillimeterbereich werden von Staubpartikeln weitaus weniger gestreut als sichtbares oder infrarotes Licht. Dadurch ist das Verfahren unter realen Produktionsbedingungen äußerst robust. Eine KI-basierte Signalanalyse unterstützt die schnelle und zuverlässige Auswertung der Messdaten.
