TY - JOUR A1 - D'Accardi, E. A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Pelkner, Matthias A1 - Pohl, Rainer A1 - Palumbo, D. A1 - Galietti, U. T1 - Capability to detect and localize typical defects of laser powder bed fusion (L‑PBF) process: an experimental investigation with different non‑destructive techniques N2 - Additive manufacturing (AM) technologies, generally called 3D printing, are widely used because their use provides a high added value in manufacturing complex-shaped components and objects. Defects may occur within the components at different time of manufacturing, and in this regard, non-destructive techniques (NDT) represent a key tool for the quality control of AM components in many industrial fields, such as aerospace, oil and gas, and power industries. In this work, the capability of active thermography and eddy current techniques to detect real imposed defects that are representative of the laser powder bed fusion process has been investigated. A 3D complex shape of defects was revealed by a μCT investigation used as reference results for the other NDT methods. The study was focused on two different types of defects: porosities generated in keyhole mode as well as in lack of fusion mode. Different thermographic and eddy current measurements were carried out on AM samples, providing the capability to detect volumetric irregularly shaped defects using non-destructive methods. KW - Additive Manufacturing KW - Defect detection KW - Thermography KW - Eddy-current testing KW - Micro-computed tomography PY - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-546680 SN - 2363-9512 VL - 7 IS - 6 SP - 1239 EP - 1256 PB - Springer AN - OPUS4-54668 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Zirker, Stefan A1 - Joniertz, Florian T1 - Determination of thermal parameters of concrete by active thermographic measurements N2 - The knowledge of the thermal parameters of a particular concrete is essential for thermal design of a building, but also could help to identify and assess the state of a concrete structure. Active thermography has the potential to be applied onsite and to provide a fast investigation of thermal properties. In this work, three different concrete samples were investigated by active thermography in reflection and in transmission setup. It was found that this method yields the same results without direct contact as the Transient Plane Source (TPS) method as an established inspection tool. KW - Concrete KW - Effusivity KW - Thermal diffusivity KW - Photothermal KW - Thermography KW - Hot disc method KW - Parker method KW - Onsite inspection PY - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-543781 SN - 0195-9298 SN - 1573-4862 VL - 41 IS - 1 SP - 1 EP - 20 PB - Springer AN - OPUS4-54378 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Heckel, Thomas A1 - Brackrock, Daniel A1 - Gower, M. A1 - Lodeiro, M. A1 - Baker, G. T1 - Quantitative comparison of different non-destructive techniques for the detection of artificial defects in GFRP N2 - In order to test their suitability different non-destructive methods were performed to inspect a GFRP plate with artificial defects. These defects were manufactured by means of thin PTFE sheets inserted between two plies in three different depth. The inspection methods were microwave reflection, flash thermography and phased array ultrasonics, all applied to the same specimen. Selected results are shown for all methods demonstrating opportunities and limits of the particular inspection methods. The achieved detection limits and further application aspects are compared directly to provide a useful information for the planning of inspection tasks. T2 - ECNDT CY - Gothenburg, Sweden DA - 11.06.2018 KW - Fiber resisted polymers KW - Non-destructive testing KW - Thermographic testing KW - Ultrasonic testing PY - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-453728 SP - ECNDT-0247-2018 AN - OPUS4-45372 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Ziegler, Mathias A1 - Maierhofer, Christiane ED - Maldague, X. T1 - Systematic errors in the evaluation of uncorrected data from thermographic lock-in measurements N2 - Lock-in thermography (LT) is based on the correct evaluation of phase differences between the temperature oscillations at different surface regions of the object under test during periodic heating. Since the usual heating procedures contain a DC component, the actual heating pattern achieved is not harmonic. This causes systematic deviations when phase differences are determined by means of harmonic analysis, e.g. with FFT analysis. The resulting errors depend clearly on the ratio between DC and AC amplitude, which is demonstrated at simulated and experimentally recorded temperature transients. Further experimental LT data obtained by different oscillating energy inputs showed a variety of possible shapes of transients with different DC components. T2 - 14th QIRT Conference CY - Berlin, Germany DA - 26.06.2018 KW - NDT KW - Lock-in Thermography KW - FFT PY - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-453768 SP - 539 EP - 547 PB - QIRT Council AN - OPUS4-45376 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Röllig, Mathias A1 - Heckel, Thomas A1 - Brackrock, Daniel A1 - Gaal, Mate T1 - Quantification of impact damages in CFRP and GFRP structures with thermography and ultrasonics N2 - The extent of damage caused by impacts in fibre reinforced composites depends on the energy of the impacts, on the velocity and the shape of the impacting body, on the material and structure of the composite and on the geometry of the structure. Here, mainly the thickness of the component is essential. The non-destructive evaluation of these damages can be carried out using both ultrasound and active thermography methods. A comparison of the detection sensitivity of these methods for the different damages is carried out in this paper depending on the fibre composite material used (CFRP and GFRP), the thickness of the material and the impact energy. The NDT methods used after the damage are supplemented by thermographic measurements with high temporal resolution, which were already recorded during the impact. T2 - 14th Quantitative InfraRed Thermography Conference CY - Berlin, Germany DA - 25.06.2018 KW - Active thermography KW - Passive thermography KW - Ultrasonics KW - CFRP KW - GFRP KW - Impact PY - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-454952 UR - http://www.qirt.org/archives/qirt2018/papers/126.pdf SP - 933 EP - 940 PB - DGZfP e. V. AN - OPUS4-45495 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Altenburg, Simon A1 - Eisenkrein, Helena T1 - Photothermische Schichtdickenmessung an Betonbeschichtungen - unter Laborbedingungen und auf der Baustelle N2 - Bei der Realisierung von Oberflächen-Schutz-System (OSS) auf Betonflächen ist die tatsächlich erreichte Dicke der Beschichtung ein wesentlicher Parameter, der über die Funktionalität und Langzeitstabilität der aufgetragenen Schicht entscheidet. Die Firma IBOS und die BAM haben in den letzten Jahren gemeinsam einen funktionstüchtigen Prototyp eines Messgeräts zur zerstörungsfreien Schichtdickenmessung für Bodenbeschichtungen entwickelt. Hierin wird die Abkühlkurve eines vorher erwärmten Bereichs berührungslos mit einer IR-Kamera erfasst und mit einem Modell verglichen, was die Bestimmung der Schichtdicke ermöglicht. Im Rahmen dieses Beitrags wird die Umsetzung der Methode unter Laborbedingungen und in der Praxis auf der Baustelle erläutert und diskutiert. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Betonbeschichtung KW - Oberflächenschutzsystem KW - Schichtdickenmessung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Photothermisch PY - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-449433 UR - https://www.ndt.net/?id=23060 SN - 1435-4934 VL - 23 IS - 9 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-44943 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Röllig, Mathias A1 - Heckel, Thomas A1 - Brackrock, Daniel A1 - Gaal, Mate T1 - Charakterisierung von Impactschäden während und nach der Belastung mit thermografischen Verfahren und mit Ultraschall N2 - Der Umfang der durch Impacts in Faserverbundmaterialien erzeugten Schäden ist abhängig von der Energie des Impacts, von der Zusammensetzung und dem Aufbau der Faserverbundwerkstoffe und von der Geometrie der Bauteile und hier im Wesentlichen von der Dicke des Bauteils. Der zerstörungsfreie Nachweis dieser Schädigungen kann sowohl mit Ultraschallverfahren als auch mit Verfahren der aktiven Thermografie erfolgen. Ein Vergleich der Nachweisempfindlichkeiten dieser Verfahren für die unterschiedlichen Schädigungen wird in diesem Beitrag in Abhängigkeit vom verwendeten Faserverbundwerkstoff (CFK und GFK), der Dicke des Materials und von der Impactenergie durchgeführt. Ergänzt werden die im Anschluss an die Schädigung eingesetzten ZfP-Verfahren mit zeitlich hochaufgelösten Thermografiemessungen, die bereits während des Impacts aufgenommen wurden. T2 - DGZfP Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Thermografie KW - Ultraschall KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Impactschäden PY - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-448773 SN - 978-3-940283-92-4 VL - 166 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-44877 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jonietz, Florian A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Altenburg, Simon A1 - Eisenkrein-Kreksch, H. T1 - Standardisierung eines thermografischen Verfahrens zur Schichtdickenbestimmung von Beton-Oberflächenschutzsystemen N2 - Polymerbeschichtungen auf Beton bieten einerseits mechanischen Schutz vor Beschädigungen und verhindern das Eindringen von Wasser, gelösten Salzen und CO2 und können andererseits der Oberfläche ein gewünschtes Aussehen geben. Daher werden sie in der Bauindustrie insbesondere bei Brücken und Parkhäusern häufig verwendet. Für die beabsichtigte Wirkung der Beschichtung ist deren Schichtdicke ein entscheidender Faktor und muss daher nach Aufbringung der Schicht und im Betrieb regelmäßig überprüft werden. Üblich sind hier zerstörende Verfahren mit nachträglich erforderlicher Ausbesserung. Im Rahmen eines Vorgängerprojektes wurde an der BAM in Kooperation mit der IBOS GmbH ein zerstörungsfreies Verfahren entwickelt, welches auf aktiver Thermografie basiert. Ein Prototyp mit Halogenlampe und Infrarot-Kamera wurde erprobt. Das hier beschriebene Folgeprojekt hat das Ziel, dieses Verfahren zu standardisieren, damit es sich in der Industrie als zerstörungsfreies Alternativverfahren zur Schichtdickenbestimmung durchsetzt. Im ersten Schritt wird gezeigt, bei welchen Oberflächenschutzsystemen das Verfahren bereits zuverlässige Schichtdickenmessungen ermöglicht und praxistauglich ist. Anschließend werden weitere Forschungsthemen definiert und bearbeitet, die eine Anwendung für alle Oberflächenschutzsysteme ermöglichen sollen. Besondere Herausforderungen stellen etwa Sandeinstreuungen in der Polymerschicht dar. Auch muss der Frage nach der Anwendbarkeit auf Mehrschichtsysteme nachgegangen werden. Des Weiteren stellt sich die Frage nach dem Einfluss der Beschaffenheit des Betonuntergrunds auf die Anwendbarkeit des Verfahrens. Im zu erarbeitenden Normentwurf sollen diese Untersuchungen die Möglichkeiten, aber auch die Grenzen der aktiven Thermografie zur Schichtdickenmessung von Oberflächenschutzsystemen aufzeigen. Im Beitrag werden die systematischen Untersuchungen bezüglich dieser Fragestellungen dargelegt. T2 - DACH-Jahrestagung 2019 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 27.05.2019 KW - thermografisches Verfahren KW - Standardisierung KW - Schichtdickenbestimmung KW - Beton-Oberflächenschutzsysteme KW - Polymerbeschichtungen auf Beton PY - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-490093 UR - http://www.ndt.net/?id=24548 SN - 978-3-947971-02-2 VL - 171 SP - Mi.1.C.4-1 EP - Mi.1.C.4-9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-49009 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 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-519231 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 - CONF A1 - Trappe, Volker A1 - Nielow, D. A1 - Hickmann, Stefan A1 - Kupsch, Andreas A1 - Gaal, Mate A1 - Redmer, Bernhard A1 - Krankenhagen, Rainer T1 - Sandwich-Schalenstrukturen in situ charakterisiert mit Thermographie und Felddehnungsmessungen N2 - An der BAM wurde ein Schalenprüfstand entwickelt, mit dem typische Sandwichschalenstrukturen unter simulierter Betriebsbeanspruchung belastet werden können. Im mechanischen Ermüdungsversuch wurden in situ die Entstehung von Schäden in Schalenprüfkörpern mit Test-Imperfektionen mittels der passiven Thermographie und Felddehnungsmessungen verfolgt. Damit konnten der Zeitpunkt, der Schadensursprung und der Schadensfortschritt zerstörungsfrei bestimmt werden. Zudem wurden vergleichend Schalenprüfkörper mit Luftultraschall und der Röntgen-Laminographie untersucht. Im Rahmen eines BMWi-Forschungsvorhabens wurden die Schädigungsmechanismen evaluiert und Empfehlungen für die Praxis der Fertigung von Rotorblättern abgeleitet. In diesem Beitrag wird sich auf die Darstellung der ZfP-Verfahren und der ZfP-Ergebnisse konzentriert. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Windkraft KW - Rotorblatt KW - Schalenprüfstand KW - Thermographie KW - Laminographie KW - Luftultraschall PY - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-469395 VL - 166 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-46939 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -