TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Anisotropy investigation of a single crystal superalloy using laser-spot infrared thermography N2 - Thermal property investigation of anisotropic materials such as single crystal superalloys are still in interest of practical and fundamental reasons but remains challenging using conventional testing methods. In this study, a single crystal superalloy is tested using laser-spot thermography, and its thermal anisotropy is investigated. Determining anisotropic thermal conductivity at microscopic scales is challenging, as it appears isotropic at the macroscopic scale. Infrared thermography is one of the best-known techniques for measuring material heat transfer properties and facilitating visualization of temperature distribution through the specimen. The proposed study uses the active thermography method of laser-spot infrared thermography, in which a laser spot is focused onto the sample surface and the thermal response is captured from the surface of the specimen with an infrared camera. A detailed analysis of temperature gradients and heat diffusion patterns aids in the measurement of thermal conductivity values along the sample's different crystallographic directions. The directional bonding characteristics and inherent crystallographic structure of the alloy account for the in-plane thermal conductivities calculated from experimental thermal measurements. The laser-spot thermography method has proven to be an effective tool for mapping the material's thermal conductivity anisotropy with high sensitivity and high spatial and temporal resolution. The investigation into the anisotropy of the material provides an insight into heat flow in the structure and helps in optimizing the design and overall performance of the material system. T2 - 17th Quantitative InfraRed Thermography Conference (QIRT) CY - Zagreb, Croatia DA - 01.07.2024 KW - Infrared Thermography KW - NDT KW - Laser KW - Single crystal superalloy KW - Anisotropy PY - 2024 AN - OPUS4-60663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Aktive punktweise Laserthermographie zur Bewertung der thermischen Anisotropie in Einkristall-Superlegierungen N2 - Die Untersuchung thermischer Eigenschaften anisotroper Materialien, wie einkristalliner Superlegierungen, ist aus praktischen und wissenschaftlichen Gründen von großem Interesse, sie bleibt jedoch mit konventionellen Testmethoden eine Herausforderung. In dieser Studie wird eine einkristalline Superlegierung mittels aktiver Laserthermografie untersucht, wobei ihre thermische Anisotropie analysiert wird. Die Bestimmung der anisotropen Wärmeleitfähigkeit auf mikroskopischer Ebene ist anspruchsvoll, da das Material auf makroskopischer Ebene isotrop erscheint. In der präsentierten Studie wird die zu untersuchende Materialprobe schrittweise mit einem Laserspot abgerastert, welcher die Probe jeweils lokal erwärmt. Die resultierende thermische Antwort wird anschließend durch Messung der Oberflächentemperaturmit einer Infrarotkamera erfasst. Die Infrarotthermografie gehört dabei zu den bewährtesten Techniken zur Messung der Wärmeübertragungseigenschaften von Materialien und zur Visualisierung von Temperaturverteilungen. Eine detaillierte Analyse der gewonnenen Temperaturgradienten und Wärmeverteilungsmustern dient der Bestimmung der Wärmeleitfähigkeitswerte entlang verschiedener kristallographischer Richtungen der Probe. Die gerichteten Bindungseigenschaften und die kristallographische Struktur der Legierung sind dabei hauptursächlich für die Spanne der berechneten lateralen Wärmeleitfähigkeiten, die aus experimentellen thermischen Messungen abgeleitet wurden. Die Methodik der punktweisen aktiven Laserthermografie hat sich als effektives Werkzeug zur hochsensitiven und hochauflösenden räumlichen und zeitlichen Kartierung der thermischen Leitfähigkeitsanisotropie des Materials erwiesen. Die Untersuchung der Anisotropie des Materials bietet Einblicke in den Wärmefluss innerhalb der Struktur und leistet so einen Beitrag zur Optimierung des Designs und der Gesamtleistung des Materials. T2 - DGZFP Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Laserpunkt-Thermographie KW - Thermischen Anisotropie KW - ZFP KW - Einkristall-Superlegierungen PY - 2025 AN - OPUS4-63254 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 - Hirsch, Philipp Daniel T1 - Robotergestützte 3D-Scans und Laserthermografie zur Prüfung an komplexen Bauteilen auf Risse N2 - Der Vortrag stellt innovative Ansätze zur Automatisierung von Prüfprozessen durch den Einsatz von Robotik und Laserthermografie vor. Im Fokus steht die robotergestützte Laserthermografie zur Identifikation und Analyse von Rissen in komplexen Bauteilen. Diese Methode ermöglicht eine vollständig automatisierte Rissprüfung, die ohne manuelle Arbeitsschritte und chemische Prüfmittel auskommt und damit eine effiziente Alternative zur klassischen Farbeindringprüfung darstellt. Zusätzlich wird ein automatisiertes 3D-Scanning mittels Linienscanner präsentiert, das eine präzise Rekonstruktion der Bauteilgeometrie erlaubt. Dies ermöglicht die adaptive Korrektur von Abweichungen in der Bauteilaufnahme und bildet die Grundlage für eine flexible Bahnplanung bei Bauteilverformungen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die automatisierte Rückprojektion der detektierten Risse auf die Bauteiloberfläche. Diese Technik erlaubt nicht nur eine präzise Lokalisierung, sondern auch eine detaillierte geometrische Analyse der Risse. Durch die Kombination von robotergestützter Laserthermografie, hochpräzisem 3D-Scanning und intelligenter Rückprojektion ergeben sich neue Möglichkeiten für die zerstörungsfreie Prüfung komplexer Bauteile und die Erweiterung potenzieller Anwendungsfelder. T2 - Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 06.05.2024 KW - ZFP4.0 KW - Automatisierung KW - Roboter KW - Laser KW - Rissprüfung KW - Thermografie PY - 2024 AN - OPUS4-62494 LA - deu 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 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna T1 - Preserving History: Application of Active Thermography for Investigating the Bücker Bü 181 Aircraft N2 - Infrared thermography is a widely recognized non-destructive testing (NDT) method used in material research and defect detection across various industrial applications. Moreover, thermography plays a crucial role in preserving cultural heritage, including historical paintings and buildings. This study focuses on the application of thermography in inspecting the historic Bücker Bü 181 aircraft, which was used in Germany during World War II. Over time, the original appearance of aircraft has often been altered as part of preservation efforts, either before or during their time in museums, leading to deviations from their historically original state. Additionally, the operational history of such objects is frequently undocumented or entirely lost, making it difficult to understand the presence of artifacts and historically significant data. These factors present major challenges in cultural heritage preservation, and destructive methods cannot be used to investigate such invaluable objects. Therefore, thermography is implemented as a non-destructive and contactless examination method. Active flash thermography combined with phase analysis is a powerful tool for evaluating multilayer systems. In this study, multiple layers of old paint on the object posed a challenge in assessing defect conditions and retrieving other critical information beneath the surface coatings. Nevertheless, pulse thermography not only demonstrated its capability to identify defects and markings in multilayered coatings but also provided insights into the internal structure and subsections of the investigated aircraft. T2 - DGZFP Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Non-destructive testing KW - Infrared thermography KW - Multilayer coatings KW - Cultural heritage KW - Defect detection PY - 2025 AN - OPUS4-63255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kunji Purayil, Sruthi Krishna 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 - SPIE Defense+Commercial Sensing- Thermosense: Thermal Infrared Applications XLVII CY - Orlando, FL, USA DA - 13.04.2025 KW - Non-destructive testing KW - Infrared imaging KW - NDE 4.0 KW - Multispectral imaging KW - Laser PY - 2025 AN - OPUS4-63050 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, Philipp Daniel T1 - Inspection with multisensor laser thermography N2 - The automated testing of complex, highly stressed components requires advanced methods capable of detecting various forms of defects with precision and reliability. In this work we present our approach by combining robotic automation with laser thermography, as a versatile and efficient solution for inspecting intricate geometries under demanding industrial conditions. Central to this approach is the integration of a fiber-coupled laser as a flexible heat source, a high-performance thermal imaging system, an industrial robot, additional visible camera systems, different IR emitters and intelligent signal processing algorithms. This allows, after an initial fully-automated mapping of the part geometry and position that the object under test is thermographically tested for surface or bulk defects. Interferences caused by unideal surface conditions can be corrected for using simultaneously obtained optical images. Finally, all test results can be mapped onto a digital representation of the object leading to a fully digital and machine-readable documentation that can be used for quality assurance. This combination therefore enables accurate defect detection and characterization, overcoming traditional limitations associated with material variability and surface inhomogeneities. The system's adaptability allows for tailored solutions that address real-world challenges, ensuring reliable and repeatable results across diverse applications. The proposed methodology emphasizes the synergy between robotics, active thermography, and advanced data analysis to achieve high levels of precision and automation. This work highlights the potential of these technologies to optimize quality assurance processes and contribute to innovation in various industrial sectors. T2 - Pan-American Conference for Nondestructive Testing (VIII PANNDT) CY - Niagara Falls, Kanada DA - 09.06.2025 KW - ZFP4.0 KW - Automatisation KW - Crack detection KW - Laser KW - Thermography KW - Robot PY - 2025 AN - OPUS4-63646 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Breese, Philipp Peter T1 - Thermographic Methods for In-situ Monitoring of Metal-based Additive Manufacturing Processes N2 - Additive manufacturing (AM) with metals creates new, exciting opportunities for industrial applications. Especially industries with high relevance for the future like transport and energy benefit from optimized designs and novel materials. However, a reliable in-situ quality assurance for metal AM is still missing while process optimization is slow. This directly hinders the huge potential of metal AM technologies. A promising method to counteract this issue is the investigation of the emitted thermal radiation. It is optimal for monitoring and understanding the thermal history of the high-temperature AM process. The thermal history holds virtually all information about the properties and the quality of the manufactured components. The thermal information is also highly valuable for tuning and validating numerical simulations to gather further insights into the process. Despite this importance, the usage of thermal radiation in commercial AM machines is only marginal (like simple pyrometry or long-time exposure for optical tomography (OT) at a single wavelength). Based on this deficit and potential, this work gives an overview of the research in division “8.3 Thermographic Methods” at the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin, Germany. Different wavelengths of the thermal radiation are investigated: the visible range (VIS), the short-wave infrared (SWIR), and the mid-wave infrared (MWIR) with their respective optimal field of application. Focus lies on laser powder bed fusion of metals (PBF-LB/M), but directed energy deposition with laser beam (DED-LB/M) is investigated as well. The presented research is performed not only on commercial AM machines, but also on an in-house developed PBF-LB/M research system specifically designed for sensor testing. This ensures an exciting mélange of applied research for industrial applications, and fundamental research for process understanding and validation. Therefore, a crucial contribution to industrial and scientific insights of metal AM is given. T2 - Sim-AM 2025 CY - Pavia, Italy DA - 09.09.2025 KW - Laser powder bed fusion KW - Direct energy deposition KW - Quality assurance KW - Infrared thermography PY - 2025 AN - OPUS4-65391 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Breese, Philipp Peter T1 - Klein, heiß und schnell: Bestimmung von Realtemperaturen in der metallbasierten additiven Fertigung mittels hyperspektraler Thermografie N2 - Die additive Fertigung von Metallen mittels Laser Powder Bed Fusion (PBF LB/M) ermöglicht die Herstellung komplexer Geometrien und die Nutzung neuartiger Legierungen. Die dabei lokal im Prozess auftretenden Temperaturverteilungen beeinflussen maßgeblich die Bauteileigenschaften sowie die Entstehung von Defekten wie bspw. Risse und Poren. Eine quantitative Bestimmung der Realtemperaturen ist daher essenziell für Prozessvalidierung und -vergleich sowie die Qualitätssicherung und das Verständnis der zugrunde liegenden physikalischen Vorgänge. Bisherige thermografische Monitoring-Ansätze liefern jedoch meist nur qualitative Informationen. Hintergrund sind die Herausforderungen gegeben durch den Prozess: kleine Schmelzbäder (< 300 µm), hohe Temperaturen (> 2500 K) und hohe Scangeschwindigkeiten (ca. 1 m/s). Zusammen mit den dynamischen Änderungen des Emissionsgrads u.a. durch Phasenübergänge ergeben sich äußerst schwierige Bedingungen für thermografische Messungen. Um dieser Herausforderung zu begegnen, verfolgen wir einen neuartigen Ansatz zur hyperspektralen Thermografie, der eine simultane Messung der emittierten Strahlung im kurzwelligen Infrarotbereich (1 bis 1,6 µm) entlang einer Linie bei ca. 20 kHz ermöglicht. Durch die Bewegung des Schmelzbades senkrecht durch die Messlinie kann ein typisches Schmelzbad rekonstruiert werden. Die Temperatur-Emissionsgrad-Separation (TES) erlaubt dabei die Bestimmung von Realtemperaturen und Emissionsgraden basierend auf parametrisierten spektralen Emissionsgradfunktionen sowie radiometrischen Kalibrationen. Die Umsetzung erfolgt an der Forschungsmaschine der BAM „SAMMIE“, die speziell für thermografische Messungen am PBF LB/M-Prozess konzipiert wurde. Die Ergebnisse zeigen das Potenzial der hyperspektralen Thermografie zur Erfassung von Realtemperaturen im Prozess. Dies stellt einen wichtigen Schritt zur verbesserten Vergleichbarkeit und Wiederholbarkeit der Fertigung sowie zur Validierung komplexer Simulationen dar. Damit trägt der neuartige Ansatz langfristig zur Erhöhung der Sicherheit und des Verständnisses additiver Fertigungsprozesse bei. T2 - Thermo 25 CY - Garching bei München, Germany DA - 12.11.2025 KW - Laser powder bed fusion KW - Infrarot Thermografie KW - In-situ Monitoring KW - Qualitätssicherung KW - Temperaturmessung PY - 2025 AN - OPUS4-65394 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - D'Accardi, E. A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Palumbo, D. A1 - Galietti, U. T1 - Capability of active thermography to detect and localize pores in Metal Additive Manufacturing materials N2 - Active thermography is a fast, contactless and non-destructive technique that can be used to detect internal defects in different types of material. Volumetric irregularities such as the presence of pores in materials produced by the Additive Manufacturing processes can strongly affect the thermophysical and the mechanical properties of the final component. In this work, an experimental investigation aimed at detecting different pores in a sample made of stainless AISI 316L produced by Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) was carried out using pulsed thermography in reflection mode. The capability of the technique and the adopted setups in terms of geometrical and thermal resolution, acquisition frequency and energy Density of the heating source were assessed to discern two contiguous pores as well as to detect a single pore. Moreover, a quantitative indication about the minimum resolvable pore size among the available and analysed defects was provided. A powerful tool to assess the Limits and the opportunities of the pulsed technique in terms of detectability and localizability was provided by comparing active thermography results to Computed Tomography as well as a related Finite Element Analysis (FEA) to simulate the pulsed heating transfer with Comsol. T2 - 49th Italian Association for Stress Analysis Conferencee (AIAS 2020) CY - Online meeting DA - 02.09.2020 KW - Additive manufacturing KW - Laser powderbed fusion KW - Pores KW - Thermography KW - Micro-CT PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519231 DO - https://doi.org/10.1088/1757-899X/1038/1/012018 VL - 1038 SP - 1 EP - 17 PB - Institute of Physics CY - London AN - OPUS4-51923 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chaudhuri, Somsubhro A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Lapšanská, Ivana A1 - Stamm, Michael T1 - Modeling Temperature Responses of a Wind Turbine Blade Section Under Climate Chamber Conditions – Part 1: Challenges for FEM Simulations N2 - The rapid expansion of wind energy infrastructure over the past 20–30 years has led up to a situation where advanced non‐destructive testing (NDT) technologies are the need‐of‐the‐hour, not only for new wind turbine blades (WTBs) that are being installed, but also for older infrastructure which is reaching their designed lifetime. NDT technologies that improve both the quality as well as reduce the time required for the inspection are sought after, and one such example is passive infrared thermography (IRT). For passive IRT to provide significant information/insight into the integrity of the WTB, there needs to exist certain thermal contrast to both visualize and distinguish between features in WTB. These features could be surface features, subsurface structure or defects. The temperature variations due to air temperature fluctuations and the sun assist (passively) to obtain the necessary thermal contrast. To better understand the thermal response of composite structures such as WTBs, a validation study was conducted using a WTB section subjected to controlled temperature transients within a climate chamber, without external irradiation. Infrared measurements were recorded using a thermographic camera, and the same specimen was modeled using finite element methods (FEM) in COMSOL Multiphysics. While a direct validation of the simulation is limited due to transient and unmeasured variables in the experimental data, qualitative comparison provides valuable insight into the applicability of FEM for predicting thermal behavior in passive IRT scenarios. This article represents the first part of a two‐part study, focusing on the FEM modeling approach and associated challenges. The second part will address the experimental investigation in more detail, with an emphasis on thermal contrast behavior under varied transient conditions. KW - Finite element modeling KW - Non- destructive testing KW - Passive infrared thermography KW - Thermal contrast KW - Wind turbine blades PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-655330 DO - https://doi.org/10.1002/we.70102 SN - 1095-4244 VL - 29 IS - 3 SP - 1 EP - 14 PB - Wiley AN - OPUS4-65533 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hilberg, Alec T1 - Untersuchung und Kompensation des Size-of-Source Effektes der Thermografie zur Prozessüberwachung in der metallischen additiven Fertigung N2 - Der Einsatz der Thermografie zur Prozessüberwachung in der additiven Fertigung von Metallen ist aktueller Schwerpunkt diverser Forschungsprojekte. Prozessbedingt können im Bauteil Risse, innere Spannungen und sonstige interne Fehlerstellen auftreten, deren Entstehung durch wichtige thermische Größen wie Phasenumwandlungstemperaturen, Abkühlgeschwindigkeiten und thermische Gradienten beeinflusst wird. Um diese Einflüsse zu untersuchen, ist eine möglichst genaue Messung dieser Parameter notwendig. Neben den häufig betrachteten Einflüssen des Emissionsgrades, der Umgebungstemperatur und der atmosphärischen Absorption besteht ein weiterer Einfluss, hervorgerufen durch das optische System. Der Kameraaufbau, das verwendete Objektiv und Teilchen im Strahlengang können zur Beugung, Streuung, Reflektion und Aberration der elektromagnetischen Strahlung führen, wodurch die thermografische Messung verfälscht wird. Dies ist ein in der Pyrometrie intensiv erforschter Effekt und wird, aufgrund der Abhängigkeit zur betrachteten Objektgröße, als Size-of-Source Effekt bezeichnet und in dieser Arbeit untersucht. Im Laser-Pulver-Auftragsschweißen (LPA) wird mittels eines Lasers auf einer Substratplatte ein Schmelzbad erzeugt und durch Einblasen von Metallpulver die lagenweise Fertigung von komplexen Bauteilen ermöglicht. Dabei können, je nach geometrischer Auflösung der Kamera, Größen des Schmelzbades im Bereich weniger Prozente der gesamten Bildfläche auftreten. Aus durchgeführten Referenzmessungen an Schwarzkörperstrahlern kann in der gleichen Größenordnung eine Abweichung der Strahlungswerte im zweistelligen Prozentbereich festgestellt werden. Daher ist in diesem Anwendungsfall der dadurch verursachte Fehler nicht zu vernachlässigen, weshalb auf Basis der Referenzmessungen eine Methode entwickelt wurde, um in Abhängigkeit der Größe des Objektes einen Faktor zur Kompensation des Size-of-Source Effektes zu berechnen. In diesem Beitrag werden erste Ergebnisse dieser im Rahmen des DFG Projektes QT-LPA (Nr. 516965606) durchgeführten Arbeiten präsentiert. T2 - DGZfP Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - SSE KW - Thermografie KW - Size of source Effect PY - 2025 AN - OPUS4-65651 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hilberg, Alec T1 - Multispektrale Thermografie zur quantitativen Temperaturbestimmung im DED-LB/M Prozess N2 - Additive Fertigungsverfahren bieten konstruktive Freiheiten, die mit konventionellen Herstellungsverfahren nur schwer zu realisieren sind. Durch die Möglichkeit hochkomplexe Bauteile aus Metall fertigen zu können, stellt die additive Fertigung in vielen Industriezweigen eine vielversprechende Fertigungsalternative da. Allerdings treten prozessbedingt hohe Temperaturgradienten und schnelle Phasenumwandlungen auf, die maßgeblich entscheidend für die Mikrostruktur und die Bildung von internen Spannungen, Rissen und weiteren Defekten sind. Diese Effekte wirken sich direkt auf die mechanischen Eigenschaften der gefertigten Bauteile aus und verdeutlichen die Notwendigkeit einer zuverlässigen Bauteilprüfung. Dabei sind nachgelagerte Verfahren in der Regel zeit- und kostenaufwändig, weshalb die Anwendung von in-situ Verfahren zur Qualitätssicherung im Fokus diverser Forschungsprojekte steht. Die Thermografie erlaubt die orts- und zeitaufgelöste Messung der im Prozess auftretenden Temperaturfelder. Allerdings müssen die tatsächlich gemessenen digitalen Sensorwerte mittels geeigneter radiometrischer Modelle in Temperaturen umgewandelt werden. Da diese Modelle in der Regel auf Basis von Messungen an Schwarzkörperstrahlern kalibriert werden, kann dieses Vorgehen nur zufriedenstellende Werte liefern, sofern der Emissionsgrad des zu messenden Objektes bekannt ist. Während in statischen Anwendungen häufig ein konstanter Materialreferenzwert hinreichend befriedigende Ergebnisse liefert, ist man in der additiven Fertigung mit dem Problem konfrontiert, dass der Emissionsgrad lokal in kürzester Zeit starke Änderungen durchläuft. Beeinflusst wird dieser Effekt unter anderem durch Temperatur, Phasenzustand und Oberflächenzustand. Das hier vorgestellte Verfahren nutzt Referenzmessungen des Emissionsgrades in Abhängigkeit von Temperatur, Winkel und Phasenzustand, um in einem DED-LB/M-Prozess (auch Laser-Pulver-Auftragschweißen, LPA) sowohl den Emissionsgrad als auch die tatsächliche Temperatur orts- und zeitaufgelöst zu bestimmen. Grundlage hierfür sind multispektrale thermografische Messungen, bei denen (quasi-) synchron in acht unterschiedlichen Wellenlängenbereichen gemessen wird. In diesem Beitrag werden Ergebnisse der im Rahmen des DFG-Projektes QT-LPA (Nr. 516965606) durchgeführten Arbeiten präsentiert. T2 - Thermo25 CY - Garching bei München, Germany DA - 11.11.2025 KW - Thermografie KW - TES KW - Multispektral KW - DED-LB/M KW - Laserpulverauftragschweißen PY - 2025 AN - OPUS4-65652 LA - deu 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 - TY - GEN A1 - Averin, Anton A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Thermographic Reference Dataset: Defect Detection in Nuclear Waste Barrel Cutouts Using Long Pulse Thermography N2 - We introduce a thermographic dataset for subsurface defect detection in radioactive waste storage drums, comprising thermal sequences from 7 barrel specimens with artificially manufactured internal defects. The dataset was acquired using cost-effective halogen-lamp excitation (2kW per lamp) as an alternative to laser-based systems, with dual-camera thermal imaging (CMOS and bolometric) to enable performance comparison across imaging modalities. The specimens include both new and aged barrel types with controlled defects — FBHs, lines, crosses, triangles, and rectangles — simulating internal corrosion at varying scales (4mm to 60mm). Three heating regimes (both lamps, left only, right only) were systematically applied across multiple measurement regions per sample, yielding normalized thermal sequences. To lower the barrier for machine learning practitioners without thermography expertise, the dataset provides pre-computed features derived from principal component analysis, pulse phase thermography, and independent component analysis extracted using experimentally optimized time windows. Ground-truth binary masks mapping defect locations are included to enable supervised learning. This resource is designed to support the development and benchmarking of automated defect detection algorithms for non-destructive testing of curved, thin-walled metallic structures under realistic surface conditions (paint inhomogeneity, dirt, geometric artifacts), while validating low-cost thermographic inspection alternatives for industrial deployment. KW - Nondestructive Testing KW - Corrosion detection KW - Waste storage KW - Thermography KW - Safety PY - 2026 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.18916290 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-65666 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mehri Sofiani, F. A1 - Chaudhuri, Somsubhro A1 - Elahi, S. A. A1 - Wallaert, E. A1 - Depover, T. A1 - De Waele, W. T1 - Accelerated laboratory simulation of corrosion pit evolution in low-carbon steel using phase-field guided overpotential application N2 - This study is performed to replicate field data of pit geometry evolution in the laboratory by accelerating pit evolution through the application of relatively high overpotential on low-carbon steel. A phase-field model is used to reduce the number of trials and errors in the laboratory. The effect of overpotential on pitting corrosion is studied in low-carbon steel in the electrolyte representative of the North Sea. Based on the results obtained through the numerical model, potentiostatic polarisation tests are performed, and a comparison is made between such accelerated tests and steel coupons collected from the field. The results of this comparison suggest that the pitting corrosion acceleration mechanism effectively produces surface conditions closely resembling those of naturally pitted steel. Additionally, it enables the investigation of the electrochemical characteristics of a stable pit over long-term exposure, where direct probing is challenging. This framework strives to mitigate the excessive costs of time-consuming coupon experiments by correlating accelerated pitting corrosion in short periods of time with actual pitting corrosion observed over the long term. KW - Pitting corrosion KW - Corrosion acceleration KW - Potentiodynamic tests KW - Phase-field KW - S355 PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2025.110352 SN - 1350-6307 VL - 184 SP - 1 EP - 20 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-64805 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -