TY - JOUR A1 - Thiel, Erik A1 - Ziegler, Mathias A1 - Studemund, Taarna T1 - Localization of subsurface defects in uncoated aluminum with structured heating using high-power VCSEL laser arrays N2 - We report on photothermal detection of subsurface defects by coherent superposition of thermal wave fields. This is made possible by structured heating using high-power VCSEL laser arrays whose individual emitter groups can be arbitrarily controlled. In order to locate the defects, we have developed a scanning method based on the continuous wavelet transformation with complex Morlet wavelet using the destructive interference effect of thermal waves. This approach can also be used for thermally very fast and highly reflective materials such as uncoated aluminum. We show that subsurface defects at an aspect ratio of defect width to defect depth down to 1/3 are still detectable in this material. KW - Thermography KW - Heat diffusion KW - Laser thermography KW - Structured heating KW - NDT KW - Subsurface defects KW - Thermal wave KW - VCSEL KW - Wavelet transformation PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1007/s10765-018-2478-9 SN - 1572-9567 SN - 0195-928X VL - 40 IS - 2 SP - 17, 1 EP - 13 PB - Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature 2019 AN - OPUS4-47208 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Puthiyaveettil, N. A1 - Thomas K, R. A1 - Unnikrishnakurup, S. A1 - Myrach, Philipp A1 - Ziegler, Mathias A1 - Balasubramaniam, K. T1 - Laser line scanning thermography for surface breaking crack detection modeling and experimental study N2 - Crack detection in metallic samples at high surface temperature, hostile and hazardous environments, etc. is challenging situation in any manufacturing industries. Most of the present NDE methods are suitable only for lower surface temperatures, especially room temperature. In this situation, we need a fast and non-contact NDT method which can be applied even in high sample surface temperature. Laser thermography is one of the techniques having a high potential in non-contact inspection. As a preliminary investigation, in this article, we have studied the potentiality of laser line thermography in crack detection at room temperature. In laser line thermography, a continuous wave (CW) laser is used to generate a laser line, which in turn is used to scan the metal surface. The heat distribution over the sample surface is recorded by an infrared thermal (IR) camera. Two different approaches are reported in this work. Firstly, a stationary laser line source and its interaction with cracks; secondly, moving laser line source scanning over a surface with crack. When the distance between crack centre to laser line centre increases, crack detectability will decrease; and when laser power increases, crack detectability will increase. A dedicated image processing algorithm was developed to improve the detectability of the cracks. To understand the heat transfer phenomenon, a simplified 3D model for laser thermography was developed for the heat distribution during laser heating and was validated with experimental results. Defects were incorporated as a thermally thin resistive layer (TTRL) in numerical modeling, and the effect of TTRL in heat conduction is compared with experimental results. KW - Thermography KW - Laser Thermography KW - Cracks KW - FEM KW - NDT PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.infrared.2019.103141 VL - 104 SP - 103141 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-49941 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias T1 - Thermography using High-Power Laser Arrays N2 - Due to their high irradiance and wide modulation bandwidth, high-power lasers open up a wide field of application. For example, the classical methods of pulse and lock-in thermography can be realized in high quality. In addition, structured heating is also possible by using arrays of such lasers. This makes it possible to implement new thermographic methods, such as interference-based detection of cracks or super resolution. T2 - Fifth NDTonAIR Training Event: Thermography Workshop CY - Linz, Austria DA - 13.02.2019 KW - Thermography KW - Laser Thermography KW - Super Resolution KW - Thermal Waves KW - NDT PY - 2019 AN - OPUS4-47491 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias T1 - Verbesserung des räumlichen Auflösungsvermögens der Impuls-Thermografie durch strukturierte Laser-Erwärmung und Joint Sparsity Rekonstruktion N2 - Die thermografische ZfP basiert auf der Wechselwirkung von thermischen Wellen mit Inhomogenitäten. Diese Inhomogenitäten hängen mit der Probengeometrie oder der Materialzusammensetzung zusammen. Obwohl die Thermografie für ein breites Spektrum von Inhomogenitäten und Materialien geeignet ist, ist die grundlegende Einschränkung die diffuse Natur der thermischen Wellen und die Notwendigkeit, ihre Wirkung lediglich an der Probenoberfläche radiometrisch messen zu können. Die Ausbreitung der thermischen Wellen von der Wärmequelle über die Inhomogenität zur Detektionsoberfläche führt zu einer Verschlechterung des räumlichen Auflösungsvermögens der thermografischen Technik. Ein neuer konzertierter Ansatz auf Basis einer räumlich strukturierten Erwärmung und einer Joint Sparsity des Signalensembles ermöglicht eine verbesserte Rekonstruktion von Inhomogenitäten. Im Beitrag wird die Implementierung dieses Ansatzes auf Basis einer strukturierten Beleuchtung mit einem 1D-Laser-Array vorgestellt. Die einzelnen Emitterzellen des Laser-Arrays werden durch ein pseudozufälliges Binärmuster gesteuert und zusätzlich leicht verschoben. Die wiederholte Messung dieser verschiedenen Konfigurationen bei gleichzeitig konstanter Inhomogenität ermöglicht eine Rekonstruktion der Inhomogenität unter Ausnutzung der Joint Sparsity. T2 - Thermographie Kolloquium 2019 CY - Halle, Germany DA - 19.09.2019 KW - Thermografie KW - Laser-Thermografie KW - ZfP KW - Compressed Sensing KW - Super Resolution PY - 2019 AN - OPUS4-49938 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ahmadi, Samim A1 - Thiel, Erik A1 - Karagianni, Christina A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Burgholzer, P. A1 - Mayr, G. A1 - Jung, P. A1 - Caire, G. A1 - Ziegler, Mathias T1 - Photothermal super resolution image reconstruction using structured 1D laser illumination N2 - The separation of two closely spaced defects in fields of Thermographic NDE is very challenging. The diffusive nature of thermal waves leads to a fundamental limitation in spatial resolution. Therefore, super resolution image reconstruction can be used. A new concerted ansatz based on spatially structured heating and joint sparsity of the signal ensemble allows for an improved reconstruction of closely spaced defects. This new technique has been studied using a 1D laser array with randomly chosen illumination pattern. This paper presents the results after applying super resolution algorithms, such as the iterative joint sparsity (IJOSP) algorithm, to our processed measurement data. Different data processing techniques before applying the IJOSP algorithm as well as the influence of regularization parameters in the data processing techniques are discussed. Moreover, the degradation of super resolution reconstruction goodness by the choice of experimental parameters such as laser line width or number of measurements is shown. The application of the super resolution results in a spatial resolution enhancement of approximately a factor of four which leads to a better separation of two closely spaced defects. T2 - Quantitative Nondestructive Evaluation Conference 2019 CY - Portland, OR, USA DA - 14.07.2019 KW - Super resolution KW - Photothermal KW - Thermography KW - Laser PY - 2019 SP - Paper 8593, 1 PB - ASME AN - OPUS4-50924 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Ricci, M. A1 - Laureti, S. A1 - Ziegler, Mathias ED - Maldague, X. T1 - Practical study on the thermographic detectability of internal defects using temporally structured laser heating N2 - Modern laser systems have proven to be highly versatile heat sources for active thermographic testing. Compared to more traditional light sources, e.g. flash or halogen lamps, their output power can be easily modulated at high rates, allowing a wide variety of complex excitations to be realized. Although their total optical output power can be theoretically scaled to arbitrary values, the maximum output power is practically limited by many factors: the maximum power that the sample under test can absorb without altering the lighted surface itself, the trade-off between irradiance and inspected area, the cost of the laser system, etc. Furthermore, when working with spatial modulator systems, the output power must be limited to avoid damaging such devices. Nevertheless, to guarantee a sufficient amount of heating even for highly thermally conductive materials and/or deeply buried defects, the heating times can be extended, e.g., either by using step heating, long pulse thermography, or by lock-in thermography with a continuously modulated heating. However, for all these approaches, the ranging capabilities of the thermographic defect detection are reduced due to the limited frequency content of the excitation. To tackle this problem, i.e. to increase the excitation energy while preserving its frequency content, new approaches have been developed in the last two decades, among them the use of coded excitations in combination with pulse-compression, and the use of multiple lock-in analysis or a frequency modulated excitation signal. The challenges of such temporally structured heating techniques are manifold, for example, the DC component inherent in optical heating must be taken into account. In general, a wider frequency bandwidth or greater variability of the frequency components also means greater complexity for signal generation and data processing. In this paper, temporally structured excitation schemes with different degrees of complexity are compared on a high-power laser system. T2 - 17th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography 2024 CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Thermography KW - Laser KW - NDT KW - Coded excitation KW - Defect identification PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653790 DO - https://doi.org/10.21611/qirt-2024-077 SN - 2371-4085 SP - 1 EP - 9 PB - QIRT Council AN - OPUS4-65379 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Pech May, Nelson Wilbur A1 - Ziegler, Mathias ED - Maldague, X. T1 - Robotic-Assisted 3D Scanning and Laser Thermography for Crack Inspection on Complex Components N2 - The integration of automation and robotics into non-destructive testing (NDT) marks a significant advancement in evaluating complex components. This paper introduces a novel approach using robotic-assisted laser thermography combined with automated 3D scanning to detect and analyze cracks in complex structures. The system uses an integrated line scanner with a robotic arm to capture high-resolution data, creating detailed 3D models for adaptive path planning and precise alignment correction. Laser thermography, based on localized heating and the "flying spot" approach, detects surfacenear cracks with high precision. Crack detection is achieved using the Canny algorithm optional on Fourier-transformed thermograms, offering robust results with minimal computation. This study highlights the potential of robotic-assisted 3D scanning and laser thermography as efficient and precise methods for crack inspection, advancing NDT technologies and ensuring the structural integrity of modern components. T2 - 17th International Conference on Quantitative InfraRed Thermography 2024 CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Thermography KW - Non-destructive testing KW - Laser line KW - Robotic arm KW - Defect identification KW - Crack detection PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653809 DO - https://doi.org/10.21611/qirt-2024-078 SP - 1 EP - 8 PB - QIRT Council AN - OPUS4-65380 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Ziegler, Mathias ED - Ferrarini, Giovanni ED - López, Fernando ED - Spaeth, Peter T1 - Multispectral fusion-based crack detection using automated laser thermography inspection N2 - Crack detection of complex components is critical for maintaining the integrity and safety of structures across industries such as energy production and aerospace. The integration of multispectral imaging and automatic robot-based non-destructive testing (NDT) marks a significant advancement in the inspection of complex geometries. Multispectral imaging leverages the utilization of image data from different wavelength ranges for enhanced feature extraction and analysis. This paper proposes a novel image fusion model by combining thermal and visual images for the detection of surface and sub-surface cracks of turbine blades in energy production. Our study uses 3D scanning of components using a robot-assisted flying laser line, which measures high-resolution thermal data and RGB images using visual cameras simultaneously. Laser thermography induces a localized heating on the sample, creating a thermal response that highlights cracks and defects that are often undetectable using conventional imaging techniques. Multispectral image fusion models are developed based on an unsupervised generative adversarial network (GAN) for precise crack detection. The model validation is done using experimental data and it demonstrated high crack detection accuracy compared to conventional single-band imaging methods. This research highlights the new potential for advancing NDT technologies by combining thermal inspection techniques with optical imaging to develop a multispectral inspection approach. T2 - Thermosense: Thermal Infrared Applications XLVII CY - Orlando, Florida, United States DA - 13.04.2025 KW - Infrared imaging KW - Laser KW - Multispectral imaging KW - NDE 4.0 KW - Non-destructive testing PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1117/12.3052496 SP - 1 EP - 11 PB - SPIE AN - OPUS4-63253 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias T1 - How thermographic NDT can contribute to achieving the Sustainable Development Goals N2 - In 2015, the global community adopted the UN 2030 Agenda - a roadmap for the future. The Agenda covers economic, environmental and social aspects of development. They formulated the so-called 17 Sustainable Development Goals (SDGs). And what it means is: We are facing a profound systemic transformation! But the question is: how can we achieve these goals? Of course, each of us can contribute by changing some of our habits. But for us as a research organisation, the answer must be science! There are a number of key technologies that will be needed to manage this change. Our contribution as the NDT community should be to support this global transformation by making it a safe one! And infrared thermography is an integral part of this NDT community and represents one of these key technologies. Of the 17 SDGs, we have identified five SDGs (Goal 7: affordable and clean energy, Goal 9: industry, innovation and infrastructure, Goal 11: sustainable cities and communities, Goal 12: responsible consumption and production, Goal 13: climate action) that we believe we can support in line with our mission. In this paper, four specific examples from BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung / German Federal Institute for Materials Research and Testing) will be used to show how thermographic NDT can contribute to the achievement of the SDGs. As a first example, we want to establish the quality control of novel, resource-conserving high-temperature additive manufacturing processes by establishing thermography-based in-situ measurement techniques. The aim is to achieve zero-defect manufacturing for all processes involving heat, such as the PBF-LB/M and DED-LB/M processes, which are currently entering industrial mass applications. As a second example, our research is focused on replacing traditional resource-intensive inspection methods such as liquid penetrant or magnetic particle inspection with robotic high-resolution laser thermography, which we call photothermal CT and which will enable fully automated inspection of complex geometries at high speed and high resolution. As a third example, we want to support the energy transition and climate protection as a whole through modern IRT inspection techniques by establishing thermographic inspection of wind turbines, in particular of rotor blades. Such inspections will make wind energy safer to use, enable longer operating times and make it more economical by improving its efficiency. In addition to industrial applications, IRT inspection techniques can be applied to the civil engineering sector to support sustainable infrastructure. Useful application scenarios include the early detection of corrosion under protective coatings and the inspection of concrete coatings found on parking decks, which are mainly applied by hand. T2 - Pan-American Conference for Nondestructive Testing (VIII PANNDT) CY - Niagara Falls, Ontario, Canada DA - 09.06.2025 KW - Thermography KW - Additive manufacturing KW - Wind energy KW - Infrastructure PY - 2025 AN - OPUS4-63523 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias A1 - Myrach, Philipp A1 - Schlichting, Joachim A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Laser-Thermografie für die schnelle Prüfung auf mikroskopische Risse in reflektierenden metallischen Oberflächen N2 - Thermografische ZfP-Verfahren erlauben die Erkennung einer Vielzahl von Defekten in unterschiedlichsten Werkstoffen. Neue Ansätze unter Verwendung von Lasern ermöglichen darüber hinaus die Prüfung auf Oberflächenrisse. Wir stellen die neuesten Entwicklungen dieser vielversprechenden Technik vor und zeigen warum deren Einsatz potentiell die Standardprüfverfahren Magnetpulver- bzw. Eindringprüfung für eine Reihe von Prüfproblemen beerben könnte. Hierzu stellen wir die Prüfergebnisse zu unterschiedlichen metallischen Werkstoffen, Rissgrößen und -typen in Abhängigkeit der Prüfparameter vor. Die aktuelle Grenze der Nachweisempfindlichkeit für die mittels klassischer Thermografie schwer prüfbaren hochreflektierenden Metalloberflächen liegt mit Rissbreiten und -tiefen von weni-gen Mikrometern im Bereich der fluoreszierenden Magnetpulver- und Eindringprüfung. Dabei sind weder Verbrauchsmittel noch eine Oberflächenpräparation notwendig und eine Prüfung kann berührungslos und automatisiert über Entfernungen im Meter-Bereich erfolgen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Thermografie KW - Laser KW - Risse PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-288706 SN - 978-3-940283-49-8 IS - DGZfP-BB 141 (Di.2.A.4) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-28870 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thiel, Erik A1 - Kreutzbruck, M. A1 - Ziegler, Mathias T1 - Laser projected photothermal thermography for characterizing hidden defects N2 - For the last 20 years active thermography has developed into a standard method in non-destructive material testing. It has become possible to detect defects such as cracks, voids, or even material inhomogeneities. Until now, it is still difficult to quantify subsurface or hidden defects in size due to the diffusive nature of heat flow within a solid. Facing this issue, lockin thermography and other photothermal techniques have been established. They are based on exciting a sample periodically (e.g. with a halogen lamp), causing a controlled periodical heat flow and thereby representing strongly damped thermal waves. These techniques make use of interference and reflection of thermal waves which allow enhancing depth resolution. So far, only the temporal component of the light source was modified to achieve a defined vertical heat flow – In contrast, we propose a novel technique in which we are able to control both: time and space. This technique enables us to exploit the possibilities of coherent thermal wave shaping. We achieve that by combining a spatial light modulator (SLM) with a high power laser. This approach allows us to launch a set of individually controlled and fully coherent high energy thermal waves into the sample volume. That means, we intentionally use wave propagation throughout the sample’s material in both - vertical and lateral direction. As one possible application, we use a thermal waves’ interference effect of two phase shifted wave patterns to detect the position of hidden defects. The wave patterns are positioned with a certain distance and a 180° phase shift to each other creating an amplitude depletion zone right in the middle of the two patterns. When a defect is brought unsymmetrically into the depletion zone, the lateral heat flow is disturbed. If the sample is now moved through the depletion zone, a defect can be easily characterized. Exciting periodically while controlling simultaneously phase and amplitude enables us to have a defined thermal wave propagation throughout the sample which means thermal waves can be controlled almost like acoustical or optical waves. This offers the opportunity to transfer known technologies from wave shaping techniques to thermography methods. T2 - 19th World Conference of Non-Destructive Testing 2016 CY - München, Germany DA - 13.06.2016 KW - Thermal waves KW - DMD KW - Active thermography KW - SLM PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-365702 SP - Th.4.I.2 - 1 EP - Th.4.I.2 - 6 AN - OPUS4-36570 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias A1 - Thiel, Erik A1 - Studemund, Taarna T1 - Laser-Thermografie – Von der flächigen zur strukturierten Anregung N2 - Im Bereich der optisch angeregten Thermografie haben sich Blitzlampen (impulsförmig-flächige Erwärmung) und Halogenlampen (moduliert-flächige Erwärmung) für die spezifischen Regime Impuls- und Lockin-Thermografie etabliert. Mittels eines rasternden fokussierten Lasers wird die Flying-spot Laserthermografie z.B. zur Risserkennung (Dauerstrichbetrieb) und die photothermische Materialcharakterisierung (hochfrequent moduliert)implementiert. Durch die Verfügbarkeit neuer Technologien (schnelle und hochauflösende IR-Kameras, brillante innovativer Lichtquellen und performante Datenakquisitions- und Verarbeitungstechnik) wird ein Paradigmenwechsel von den getrennt voneinander stehenden photothermischen und thermografischen Techniken hin zu einer einheitlichen quantitativen Mess-und Prüftechnik ermöglicht, die schneller und präziser ist. Ähnlich wie ein LED-Array, jedoch mit einer um zwei Größenordnungen höheren Bestrahlungsstärke, steht jetzt eine neuartige brillante Laserquelle, das VCSEL-Array (vertical-cavity surface-emitting laser) zur Verfügung, welches die starke Beschränkung der zeitlichen Dynamik der etablierten Lichtquellen aufhebt und gleichzeitig spektral sauber von der Detektionswellenlänge getrennt ist. Es vereint somit das schnelle zeitliche Verhalten eines Diodenlasers mit der hohen optischen Bestrahlungsstärke und dem großen Beleuchtungsbereich von Blitzlampen. Darüber hinaus kann die Erwärmung auch strukturiert vorgenommen werden, da einzelne Bereiche des VCSEL-Arrays unabhängig voneinander angesteuert werden können. Dieser neue Freiheitsgrad ermöglicht die Entwicklung ganz neuer thermografischer ZfP-Verfahren. T2 - Thermographie-Kolloquium 2017 CY - Berlin, Germany DA - 28.09.2017 KW - Thermografie KW - Laser KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Lock-in KW - VCSEL KW - Photothermisch PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-431170 UR - https://www.dgzfp.de/Portals/thermo2017/BB/6.pdf SN - 978-3-940283-88-7 VL - 163 SP - 1 EP - 15 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-43117 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf A1 - Heideklang, René A1 - Myrach, Philipp A1 - Onel, Yener A1 - Pelkner, Matthias A1 - Pohl, Rainer A1 - Stegemann, Robert A1 - Ziegler, Mathias A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Vergleich konventioneller und neuer Oberflächenprüfverfahren für ferromagnetische Werkstoffe N2 - Sicherheitsrelevante und zyklisch hoch belastete Bauteile erfordern zur Vermeidung von kostenintensiven Ausfällen besonders stabile Prozessparameter. Bereits sehr kleine Randzonenfehler können unter zyklischer Bauteilbelastung zu Risswachstum und letztendlich zum Bauteilversagen führen. Die frühzeitige Erkennung von Randzonenfehler in Hochleistungsbauteilen wie z.B. Zahnräder, Ritzelwellen und Kurbelwellen erfordert daher eine leistungsfähige zerstörungsfreie Oberflächenrissprüfung, die es ermöglicht in den hochbeanspruchten Funktionsflächen auch Härterisse, Schleifrisse oder Zundereinschlüsse zu detektieren. Hierzu sind in den letzten Jahren einige neue, innovative Oberflächenprüfverfahren wie die laserangeregte Thermografie und die Streuflussprüfung mit hochauflösenden GMR-Sensoren oder magnetooptischen Verfahren entwickelt worden. Zusätzlich zur hohen Empfindlichkeit zeichnen sich diese innovativen Verfahren durch einen schnellen und teils auch berührungslosen Einsatz aus. Da die noch relativ neu-en Verfahren naturgemäß noch nicht normativ verankert sind, wurden auch bereits erste Validierungen durchgeführt. Um die Leistungsfähigkeit der Verfahren eingehend zu untersuchen, erfolgten Testreihen an verschiedenen Testkörpern in Bezug auf Ortsauflösung, Empfindlichkeit, Automatisierung und Bewertung der Messsig-nale. Neben den neuen Verfahren und ihren ersten Schritten hin zur Validierung kamen als Referenz auch die „klassischen“ Verfahren der Magnetpulver- und Wirbelstromprüfung zum Einsatz, deren Leistungsfähigkeit durch angepasste Sondenentwicklung auch für sehr kleine Oberflächendefekte nochmals unter Beweis gestellt wurde. Zusätzlich wurde an einigen Testkörpern eine hochauflösende CT durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Vergleiches werden vorgestellt und Möglichkeiten sowie Grenzen der einzelnen Verfahren herausgearbeitet. T2 - DACH-Jahrestagung 2015 CY - Salzburg, Austria DA - 11.05.2015 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Oberflächenprüfung KW - Vergleichskörper 1 KW - Sichtprüfung KW - Magnetpulverprüfung KW - Streuflussprüfung KW - Farbeindringprüfung KW - Wirbelstromprüfung KW - Thermografie KW - Radiografie PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-344262 SN - 978-3-940283-68-9 IS - DGZfP BB 152 SP - Mi.2.B.4, 1 EP - 11 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-34426 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Ziegler, Mathias A1 - Kunert, M. A1 - Goldammer, M. T1 - Entwicklung von Referenzprobekörpern für die Standardisierung der Blitzthermografie N2 - Die aktive Thermografie wird in der Industrie zunehmend in verschiedenen Bereichen zur Qualitätssicherung, Zustandsdiagnose und Zustandsüberwachung eingesetzt. Bestehende Normen zur Thermografie beschreiben die Grundlagen, Geräte und Begriffe. In diesem Beitrag wird über ein Projekt berichtet, dessen Ziel die Erarbeitung einer Prüfnorm zur Blitzthermografie ist. Diese sollte neben der Auswahl geeigneter Gerätekomponenten, der Auswertungsverfahren und der Vorgehensweise bei der Prüfung auch die Beschreibung geeigneter Referenzprobekörper enthalten, die eine Bewertung der Messapparatur und eine Qualitätssicherung der Prüfung ermöglichen. T2 - Thermographie-Kolloquium 2011 CY - Stuttgart, Germany DA - 29.09.2011 KW - Aktive Thermografie KW - Blitzanregung KW - Prüfnorm KW - Referenzprobekörper PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-246230 SN - 978-3-940283-36-8 VL - 130 SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-24623 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Unnikrishnakurup, Sreedhar A1 - Myrach, Philipp A1 - Polomski, Benjamin A1 - Le Claire, Elisabeth A1 - Vengara, N. A1 - Balasubramaniam, Krishnan A1 - Ziegler, Mathias T1 - Thermographic crack detection in hot steel surfaces N2 - The detection and characterization of surface cracks in steel specimens prior to damage is a technologically and economically highly significant task and is of utmost importance when it comes to safety-relevant structures. In steel production where steel billets at high temperatures have to be inspected while moving a number of well-established NDT methods cannot be applied. Laser thermography however is a promising candidate to serve as a fast, non-contact and remote tool in this case. We present a study that shows that the crack detection capabilities of laser thermography can be extended also to specimens at high temperature. A combination of inductive and laser heating allows to systematically study the contrast formation as well as the optimization of the important measurement parameters. The experiments are accompanied by FEM simulations that provide a better insight of the physical correlations and support the experimental developments. The aim of these studies is to develop a system with high inspection speed and detection performance to be in-line operated under the hostile environment of steel production lines. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing (WCNDT 2016) CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - In-line Monitoring KW - Laser Infrared thermography KW - Cracks KW - Induction heating KW - Steel billets KW - FEM simulation PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-389161 UR - http://ndt.net/?id=19573 SN - 1435-4934 VL - 21 IS - 7 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-38916 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jonietz, Florian A1 - Ziegler, Mathias A1 - Myrach, Philipp A1 - Suwala, H. A1 - Rethmeier, Michael T1 - Untersuchung von Punktschweißverbindungen mit aktiver Thermografie N2 - Widerstandspunktschweißen ist insbesondere im Automobilbau eine der wichtigsten Fügetechniken. Bislang erfolgt die Qualitätssicherung überwiegend durch stichprobenartige zerstörende Prüfung. Eine zerstörungsfreie Prüftechnik würde neben der Reduzierung der Prüfkosten auch eine Optimierung des Punktschweißverfahrens bedeuten, da prinzipiell jeder Schweißpunkt geprüft werden könnte und somit auch eine Reduzierung der Anzahl der Schweißpunkte möglich ist. Es wird ein Verfahren vorgestellt, bei dem die Punktschweißverbindung zwischen zwei Stahlblechen optisch auf einer Blechseite mittels Laser oder Blitzlicht erwärmt wird. Die aufgeschmolzene Zone, die sogenannte Schweißlinse, stellt dabei neben der mechanischen Verbindung auch eine Wärmebrücke zwischen den beiden verschweißten Blechen dar, die bei diesem Verfahren ausgenutzt wird. Durch den verbesserten thermischen Kontakt zwischen den verschweißten Blechen an der Schweißlinse kontrastiert diese deutlich mit dem umgebenden Blechmaterial, bei dem der Wärmeübertrag zwischen den Blechen vergleichsweise gering ist. Dieser Kontrast im thermischen Verhalten kann mittels zeitabhängiger Thermografie gemessen werden. Durch das hier vorgestellte Verfahren kann mittels aktiver Thermografie sowohl in Transmissions- als auch in Reflexionsanordnung die Größe des thermischen Kontaktes zwischen den beiden Blechen ermittelt werden, welche ein Maß für die Größe der Schweißlinse und damit für die qualitative Güte der Schweißung darstellt. Ein Vorteil des entwickelten Verfahrens ist seine Anwendbarkeit auf Bleche ohne Oberflächenbehandlung. T2 - DACH-Jahrestagung 2015 CY - Salzburg, Austria DA - 11.05.2015 PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-343476 UR - http://www.ndt.net/?id=19068 SN - 1435-4934 VL - 21 IS - 4 SP - 1 EP - 7 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34347 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlichting, Joachim A1 - Ziegler, Mathias A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Flying laser spot thermography for the fast detection of surface breaking cracks N2 - We report on recent developments in the detection of surface breaking cracks using flying laser spot thermography. Application of an infrared camera for mapping the thermal radiation after excitation with a diode laser equipped with an optical scanner allows us to examine a surface containing cracks in an entirely non-destructive, contactless and fast way, without even moving the camera. We developed an efficient and robust algorithm that can be applied directly to the recorded thermal sequences, and that derives a single image containing all crack signatures. For this crack detection technique, no specific synchronisation between laser and camera is required. Hence, our approach is suitable for an upgrade of existing thermographic systems. The feasibility of the proposed procedure is proven by testing an artificial test sample and a piece of rail that comprises roll contact fatigue cracks and by comparing the results with magnetic particle testing. T2 - 18th WCNDT - World conference on nondestructive testing CY - Durban, South Africa DA - 16.04.2012 KW - Thermography KW - Cracks KW - Laser KW - Flying spot PY - 2012 SN - 978-0-620-52872-6 IS - (Paper 499) SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-26352 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias A1 - Strobach, L. T1 - Infrarotreflektographie und Blitzthermographie zur Sichtbarmachung von historischen Farbschichten am Flugzeug Bücker Bü 181 Bestmann N2 - Die Geschichte eines Flugzeuges ist häufig von unterschiedlichen Nutzungsphasen geprägt. Zum Beispiel ist der Wechsel des Eigentümers eines Flugzeuges häufig mit umfassenden Veränderungen der Farbgebung und Kennzeichnung verbunden. Wenn ein Flugzeug in die Sammlung eines Museums aufgenommen wird, zeigt es entweder den letzten Einsatzzustand oder andere zu späteren Zeiten durchgeführte Reparaturen auf seiner Oberfläche. Oft befinden sich unterhalb dieser letzten äußeren Schicht, ältere Spuren der Nutzung. Um diese verdeckt liegenden Lackierungen sichtbar zu machen, können die Verfahren der Infrarotreflektographie und der aktiven Thermographie eingesetzt werden. Die Infrarotreflektographie wird häufig in der Gemälderestaurierung eingesetzt, um zum Beispiel Vorzeichnungen sichtbar zu machen. Die aus der industriellen zerstörungsfreien Prüfung bekannten Verfahren der aktiven Thermographie fanden bisher überwiegend im Bereich der Bauwerksuntersuchungen Anwendung. Erste Ergebnisse zu Farbuntersuchungen an historischen Flugzeugen mit den beiden Verfahren fanden am Deutschen Museum München in Zusammenarbeit mit der TU-München statt. Ein Projekt der HTW-Berlin mit der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) und dem Militärhistorischen Museum Flugplatz Berlin-Gatow greift diese Anwendungsidee auf und vergleicht beide Verfahren. Am Beispiel des Flugzeuges Bücker Bü 181 Bestmann können die Möglichkeiten, Grenzen und Potentiale der Technologien zum gegenwärtigen Entwicklungsstand verdeutlicht werden. T2 - Material Truth CY - Magdeburg, Germany DA - 04.03.2026 KW - Aktive Thermographie KW - Flugzeuggeschichte KW - Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) KW - Infrarotreflektographie PY - 2026 AN - OPUS4-65658 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -