AT527504A2 - Farbeindringverfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Prüflings und Prüfvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Farbeindringverfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Prüflings (12), mit den Schritten Bestrahlen des mit einem Fluoreszenzfarbstoff (30) versehenen Prüflings (12) mit Anregungs-Photonen (20), sodass Fluoreszenz-Photonen (28) entstehen, und Erfassen von Fluoreszenz-Photonen (28), mit den Schritten Erfassen einer Verzögerungszeit (t) der Fluoreszenz-Photonen (28) zwischen dem Auftreffen der Anregungs-Photonen (20) auf dem Prüfling (12) und der Emission des Fluoreszenz-Photons (28.1) und Ermitteln von Oberflächenfehlern (32) des Prüflings (12) anhand der Verzögerungszeiten (t).

Description

Datum:

11. September 2023

Farbeindringverfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Prüflings und

Prüfvorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Farbeindringverfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines

Prüflings, mit den Schritten (a) Bestrahlen des mit einem Fluoreszenzfarbstoff versehenen Prüflings mit Anregungs-Photonen, sodass Fluoreszenz-Photonen entstehen, und (b) Erfassen von Fluoreszenz-Photonen, die vom Prüfling aufgrund der

Anregungs-Photonen emittiert wurden.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Prüfvorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von Prüflingen, insbesondere auf Oberflächen-oder Randzonenfehler, mit (a) einer Aufnahme zum Aufnehmen des Prürflings, (b) einer Lichtquelle, insbesondere einem Laser, zum Bestrahlen des Prüflings mit Anregungs-Photonen und (c) einem Detektor, insbesondere einer Kamera, zum Erfassen von FluoreszenzPhotonen, die vom Prüfling aufgrund der Bestrahlung mit den Anregungs-Photonen

abgegeben werden.

Farbeindringverfahren werden bei der zerstörungsfreien Prüfung von Prüflingen zur Prüfung auf Oberflächenfehlern eingesetzt. Unter Oberflächenfehlern werden beispielsweise Risse, insbesondere Mikrorisse und Fehlstellen wie beispielsweise Lunker, Poren oder Eindruckstellen verstanden. Dabei wird ein Fluoreszenzfarbstoff auf den Prüfling aufgebracht, gegebenenfalls teilweise wieder entfernt, sodass nur an solchen Stellen Fluoreszenzfarbstoff verbleibt, die für die Reinigung schwer zugäng-

lich sind. Das sind in der Regel Oberflächenfehler.

Je höher die Anforderungen an den Prüfling, desto kleiner sind die Oberflächenfehler, die detektiert werden müssen. Es hat sich herausgestellt, dass mit dem bekannten Farbeindringverfahren sehr feine Risse nicht prozesssicher erkannt werden

können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile im Stand der Technik zu

vermindern.

Die Erfindung löst das Problem durch ein gattungsgemäßes Farbeindringverfahren mit den Schritten des Erfassens der jeweiligen Verzögerungszeit der Fluoreszenz-

Photonen zwischen dem Abgeben des das Fluoreszenz-Photon auslösenden Anregungs-Photons, insbesondere der Anregungs-Photonen, auf den Prüfling einerseits und dem Erfassen des Fluoreszenz-Photons andererseits und des Ermitteln von

Oberflächenfehlern des Prüflings anhand der Verzögerungszeiten.

Die Erfindung löst das Problem zudem durch eine gattungsgemäße Prüfvorrichtung, die eine Auswerteeinheit aufweist, die eingerichtet ist zum automatischen Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten (i) Erfassen der jeweiligen Verzögerungszeit der Fluoreszenz-Photonen zwischen dem Abgeben der Anregungs-Photonen auf den Prüfling und dem Erfassen des Fluoreszenz-Photons und (ii) Darstellen eines Bilds des Prüflings anhand der Verzögerungszeiten und/oder Berechnen zumindest eines Fehlerparameters, der ein Ausmaß von Oberflächenfehlern des Prüflings kodiert, aus

den Verzögerungszeiten.

Erfindungsgemäß ist zudem die Verwendung eines Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskops zur zerstörungsfreien Prüfung auf Risse und/oder Oberflächen-oder Rand-

zonenfehler in Bauteilen vorgesehen.

Erfindungsgemäß ist zudem eine Herstellvorrichtung zum Herstellen eines Produkts aus zumindest zwei Komponenten, mit (a) einer Anlage zum Herstellen zumindest einer ersten Komponente und (b) einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung, die angeordnet und ausgebildet ist zum, insbesondere automatischen, Prüfen dieser Komponente. Vorzugsweise umfasst die Herstellvorrichtung eine Montageanlage zum Montieren des Produkts unter Verwendung der geprüften Komponente, wobei die Herstellvorrichtung vorzugsweise so ausgebildet ist, dass nur für fehlerfrei befundene Komponenten verwendet werden. Statt Komponente könnte auch Bauteil gesagt werden. Wenn die Komponente geprüft wird, kann sie auch Prüfling genannt

werden.

Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass die Erkennung von Oberflächenfehlern in der Regel schneller durchgeführt werden kann als bei bekannten Farbeindringverfahren. Der Grund hierfür ist, dass durch das Ermitteln der Oberflächenfehler anhand der Verzögerungszeiten störende Signale, beispielsweise von reflektierten Photonen oder durch Streuung entstandene Photonen, unterdrückt werden können, da sich deren Verzögerungszeiten von Verzögerungszeiten der Fluoreszenz-Photonen

unterscheiden. Das Eliminieren von Hintergrundsignalen wird daher ermöglicht.

Günstig ist zudem, dass die Erkennung der Oberflächenfehler mit vergleichsweise hoher Verlässlichkeit möglich ist. Der Grund hierfür ist, dass vom Prüfling emittierte Photonen, die nicht Fluoreszenz-Photonen sind, diskriminiert werden können. Das Ermitteln des Oberflächenfehlers hängt daher deutlich weniger von der Vorbereitung

des Prüflings ab.

In anderen Worten können mittels der Erfindung Hintergrundeffekte und Effekte durch Verunreinigungen des Prüflings hinreichend stark unterdrückt werden, sodass das eigentliche Signal, das durch Oberflächenfehler hervorgerufen wird, mit einem höheren Kontrast erfasst wird. In anderen Worten wird anhand der ermittelten Verzögerungszeiten der Bildkontrast bzw. die Selektivität bei unterschiedlichen

Fluorophoren erhöht.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Prüfling insbesondere

jedes Objekt, insbesondere ein Bauteil, ein Produkt, ein Fahrzeug, ein Luftfahrzeug wie beispielsweise ein Flugzeug, eine Maschine, eine Fahrzeitkomponente wie beispielsweise eine Autokomponente, eine Eisenbahnkomponente oder eine Luftfahr-

zeugkomponente, verstanden.

Es kann sich bei dem Prüfling um einen Lagerbestandteil, insbesondere ein Wälzlager-Bestandteil, insbesondere einen Wälzkörper, handeln. Der Prüfling kann

insbesondere Bolzen, ein medizinisches Implantat, eine Prothese, insbesondere eine

Laufschaufel, sein.

Endoprothese, oder ein Gasturbinenbestandteil, insbesondere eine Leit- oder

Bevorzugt ist der Prüfling jedoch kein Lager- Bestandteil, insbesondere kein

Wälzlager-Bestandteil, insbesondere kein Wälzkörper.

Unter dem Oberflächenfehler wird insbesondere ein Riss, beispielsweise ein Mikroriss verstanden. Unter einem Mikroriss wird insbesondere ein Riss verstanden, dessen Ausdehnung in die beiden Raumrichtungen entlang der Oberfläche des Prüflings

kleiner ist als 0,5 mm, insbesondere kleiner als 0,25 mm.

Unter dem Lager-Bestandteil wird insbesondere jeder Bestandteil verstanden, der in einem Lager verwendet wird. Das Lager kann ein Gleitlager, ein Magnetlager oder ein Wälzlager sein. Wenn im Folgenden von einem Wälzlager oder WälzlagerBestandteil gesprochen wird, ist immer auch allgemein ein Lager oder Lager-Bestandteil und ein Gleitlager oder ein Gleitlager-Bestandteil und ein Magnetlager oder

Magnetlager-Bestandteil mit gemeint.

Unter der Randzone wird insbesondere der Bereich des Prüflings verstanden, der sich von der Oberfläche aus in diejenige Tiefe erstreckt, die durch die, insbesondere spanende, Bearbeitung des Prüflings verändert wird. Die mechanische Belastung des Prüflings beschränkt sich in der Regel auf die Randzone.

Unter einem Fluoreszenzfarbstoff wird insbesondere eine Substanz verstanden, die eine spontane Emission von Licht kurz nach der Anregung mit Licht zeigt. Vorzugsweise klingt die spontane Emission von Licht, also die Fluoreszenz, exponentiell ab. Vorzugsweise beträgt die entsprechende Halbwertszeit, auch Fluoreszenz-Lebens-

dauer oder Abklingkonstante genannt, zumindest tı = 1 ns.

Unter dem Erfassen der Fluoreszenz-Photonen wird insbesondere ein Detektieren verstanden. In anderen Worten bewirkt das Auftreffen eines Fluoreszenz-Photons auf einen entsprechenden Detektor ein, insbesondere elektrisches, Signal, das erfasst

und/oder aufgezeichnet wird.

Unter dem Erfassen der Verzögerungszeit wird insbesondere ein Vorgang verstan-

den, anhand dessen auf die Verzögerungszeit zwischen dem Auftreffen der Anre-

Photons andererseits geschlossen werden kann. So ist es möglich, dass die Verzögerungszeit die Flugzeit der Anregungs-Photonen und der Fluoreszenz-Photonen umfasst. Es ist zudem möglich, dass die Verzögerungszeit modulo einer Intensitätsvariationszeit mit der das Anregungslicht aus den Anregungs-Photonen gemäß einer

Ausführungsform moduliert wird.

Unter dem Ermitteln von Oberflächenfehlern wird jeder Vorgang verstanden, der es ermöglicht, fehlerhafte Bereiche des Prüflings von nicht fehlerhaften Bereichen zu unterscheiden, insbesondere bei dem ein fehlerhafter Bereich des Prüflings von

einem nicht fehlerhaften Bereich unterschieden wird.

Bei dem Fehlerparameter kann es sich beispielsweise um eine Zahl, einen Vektor oder ein Bild handeln. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass der Fehlerparameter den Ort kodiert, an dem der Fehler aufgetreten ist. Es ist ausreichend, dass der Fehlerparameter kodiert, dass an irgendeiner Stelle eines Messbereichs auf dem

Prüfling ein Oberflächenfehler detektiert wurde.

Unter einer Aufnahme wird insbesondere eine Vorrichtung verstanden, mittels der der Prüfling relativ zur Lichtquelle und/oder zum Detektor auf eine vorgegebene

Position bringbar ist.

Vorzugsweise wird das Farbeindringverfahren nach ASTM E 1417 oder ISO 3452-2 durchgeführt.

Günstig ist es, wenn die Aufnahme zum Drehen des Prüflings ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Aufnahme ausgebildet zum automatischen Drehen des

Prüflings zumindest zwei Achsen, die nicht parallel zueinander verlaufen.

Günstig ist es, wenn es sich bei dem Prüfling um einen Wälzkörper handelt. Beispielsweise besteht der Wälzkörper aus Keramik. Risse, auch Mikrorisse, können zum Bruch des Wälzkörpers führen. Es ist daher vorteilhaft für die Betriebssicherheit des Wälzlagers, wenn auch Mikrorisse prozesssicher erkannt werden. Der

Wälzkörper kann beispielsweise eine Kugel, ein Zylinder oder ein Kegelstumpf sein.

Der Prüfling kann aber auch aus Metall, insbesondere Stahl, und/oder Kunststoff

aufgebaut sein.

Die Anregungs-Photonen können eine Wellenlänge im sichtbaren Bereich, im UV-

Bereich oder im Infrarot-Bereich haben.

Günstig ist es, wenn die Verzögerungszeit der Fluoreszenz-Photonen ortsaufgelöst erfasst wird. Hierunter wird verstanden, dass für jedes erfasste Fluoreszenz-Photon neben der Verzögerungszeit auch der Ort auf dem Prüfling ermittelt wird, von dem

das Fluoreszenz-Photon emittiert wurde.

Vorzugsweise beträgt eine Sensitivität nach ISO 3452-1 und 3452-2 und/oder EN 571 Level drei oder vier. Das ermöglicht ein effizientes Eindringen in

Risse.

Das Bestrahlen kann punktweise, linienförmig oder flächig erfolgen. Das Erfassen der Fluoreszenz-Photonen kann ebenfalls punktweise, linienförmig oder flächig erfolgen. Insbesondere können die Fluoreszenz-Photonen mittels einer ZeilenKamera oder einer Flächen-Kamera erfasst werden. Das kann bei entsprechendem Aufbau die Messzeit vermindern. Beispielsweise ist der Detektor ein

Punkt-, Linien- oder Flächendetektor.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren automatisch ausgeführt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens des Fluoreszenzfarbstoffs auf den Prüfling. Vorzugsweise umfasst das Verfahren den Schritt nach dem Aufbringen des Fluoreszenzfarbstoffs auf den Prüfling und vor dem Bestrahlen mit Anregungs-Photonen und dem Erfassen der Verzögerungszeit Entfernen eines Teils des Fluoreszenzfarbstoffs. Das Entfernen von Fluoreszenzfarbstoff erfolgt vorzugsweise nach ISO 3452-1 und 3452-2 und/oder EN 571. Insbesondere erfolgt das Entfernen von Fluoreszenzfarbstoff so, dass in Bereichen mit Oberflächenfehlern flächenspezifisch höchstens ein Fünftel, insbesondere höchstens ein Zehntel, des Fluoreszenzfarbstoffs entfernt wird wie In

Bereichen ohne Oberflächenfehler. Wie bei Farbeindringverfahren üblich dient das

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Das Entfernen kann beispielsweise ein Abtragen, Abwischen, Abblasen oder Abreiben sein. Vorzugsweise wird das Entfernen so durchgeführt, dass Fluoreszenzfarbstoffs in Gebieten der Oberfläche ohne Oberflächenfehler im Wesentlichen

vollständig entfernt wird.

Vorzugsweise umfasst das Ermitteln von Oberflächenfehlern anhand der Verzögerungszeiten den Schritt des sukzessiven Erfassens der Verzögerungszeiten der Fluoreszenz-Photonen für alle Punkte eines Messbereichs auf der Oberfläche des Prüflings. Vorzugsweise umfasst das Ermitteln von Oberflächenfehlern anhand der Verzögerungszeiten zudem den Schritt des Ausgebens einer Warnmeldung, wenn ein Oberflächenfehler ermittelt wurde, aufweist. Die Warnmeldung wird beispielsweise ausgegeben, wenn ein Fehlerparameter, der das Ausmaß eines

Oberflächenfehlers kodiert, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

Die Warnmeldung kann vom Menschen wahrnehmbar und/oder von Maschinen wahrnehmbar sein. Beispielsweise ist die Warnmeldung ein optisches oder elektrisches Signal. Die Warnmeldung kodiert die Information, dass ein Oberflächenfehler gefunden wurde. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass die Warnmeldung den Ort kodiert, an dem der Oberflächenfehler gefunden wurde. Insbesondere ist es möglich, dass die Warnmeldung lediglich die Information kodiert, dass an irgendeiner Stelle auf dem Messbereich ein Oberflächenfehler detektiert wurde. Wird das Verfahren, wie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, automatisch durchgeführt, kann die Warnmeldung beispielsweise dazu führen, dass der Prüfling

ausgesondert wird.

Alternativ oder zusätzlich umfasst das Ermitteln von Oberflächenfehlern des Prüflings anhand der Verzögerungszeiten den Schritt (a) ortsaufgelöstes Erfassen der Verzögerungszeiten der Fluoreszenz-Photonen, sodass eine verzögerungszeitabhängige Fluoreszenzphotonenanzahl erhalten wird. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Ermitteln von Oberflächenfehlern des Prüflings anhand der Verzögerungszeiten den Schritt (b) Darstellen nur solcher Fluoreszenz-Photonen,

deren Verzögerungszeiten in einem vorgegebenen Akzeptanzintervall liegt, in einem

Fluoreszenz-Photonen. Beispielsweise erfolgt das ortsaufgelöste Erfassen der Verzögerungszeiten per Einzelphotonenmessung. Das Akzeptanzintervall wird insbesondere so gewählt, dass Photonen, die von Reflexionen oder Streuvorgängen stammen, diskriminiert werden. Auf diese Weise kann ein Benutzer oder eine Bildauswertung, beispielsweise eine künstliche Intelligenz, Oberflächenfehler mit

hoher Genauigkeit erkennen.

Wiederum alternativ oder zusätzlich umfasst das Ermitteln von Oberflächenfehlern die Schritte (a) ortsaufgelöstes Erfassen der Verzögerungszeiten der FluoreszenzPhotonen, sodass eine verzögerungszeitabhängige Fluoreszenzphotonenanzahl erhalten wird, und/oder den Schritt (b) Darstellen eines Bildes, das ein Verhältnis der Fluoreszenzphotonenanzahlen zweier unterschiedlicher Verzögerungszeiten und/oder unterschiedlicher Spektralbereiche zeigt. Auf diese Weise wird ein hoher Kontrast zwischen Bereichen mit Oberflächenfehlern und Bereichen ohne Oberflä-

chenfehlern erzeugt.

Wiederum alternativ oder zusätzlich erfolgt das Ermitteln von Oberflächenfehlern durch ein (a) Anpassen der verzögerungszeitabhängigen Fluoreszenzphotonenanzahl mit (i) einer ersten Abklingfunktion f1, die die Abhängigkeit der pro Zeiteinheit emittierten Fluoreszenz-Photonen in Abhängigkeit von einer ersten Abklingkonstanten tı und einem ersten, insbesondere ortsaufgelösten, Vorfaktor no1angibt, und (ii) zumindest einer zweiten Abklingfunktion, die die Abhängigkeit der pro Zeiteinheit emittierten Fluoreszenz-Photonen in Abhängigkeit von einer zweiten Abklingkonstanten 2, die sich von der ersten Abklingkonstante unterscheidet, und einem zweiten, insbesondere ortsaufgelösten, Vorfaktor no,2 angibt, und vorzugsweise (b) Ermitteln des Oberflächenfehlers, insbesondere nur, aus einem der ortsaufgelösten

Vorfaktor und/oder Darstellen der ortsaufgelösten Vorfaktoren in einem Bild.

Das Anpassen mit den Abklingfunktionen ist rechenaufwendiger, liefert aber, insbesondere bei einer geringen Fluoreszenzphotonenanzahl erfasster Photonen, einen hohen Kontrast zwischen Bereichen mit und ohne Oberflächenfehlern. Es ist möglich, 3, 4 oder mehr Abklingfunktionen zu verwenden. Statt Anpassen könnte

auch von Anfitten gesprochen werden. Unter dem Vorfaktor wird der Faktor vor der

Exponentialfunktion verstanden. Diese Zahl könnte auch Amplitude genannt werden,

auch wenn die Exponentialfunktion keinen komplexwertigen Exponenten hat.

Für die erste Abklingfunktion fı gilt insbesondere f1(t) = no.1*exp(-tit) + aı.

Für die zweite Abklingfunktion f2 gilt insbesondere f2(t) = no,2*exp(-t2t) + az.

Vorzugsweise wird die Fluoreszenzphotonenanzahl ortsaufgelöst bestimmt und/oder gegebenenfalls in dem Bild dargestellt. Unter dem Merkmal, dass die Fluoreszenzphotonenanzahl ortsaufgelöst bestimmt wird, wird insbesondere verstanden, dass die Fluoreszenzphotonenanzahl in Abhängigkeit von der Position auf dem Prüfling

ermittelt wird, von dem das entsprechende Fluoreszenz-Photon emittiert wurde.

Wiederum alternativ erfolgt das Ermitteln von Oberflächenfehlern durch ein Berechnen des ortsaufgelösten ersten Moments der ortsaufgelösten verzögerungszeitabhängigen Fluoreszenzphotonenanzahl und ein Ermitteln des Oberflächenfehlers, insbesondere nur, aus dem ortsaufgelösten Moment. Diese Berechnung ist weniger

rechenintensiv als ein Anpassen, sodass eine kürzere Auswertezeit erreicht wird.

Um die Auswertegenauigkeit weiter zu erhöhen, ist es günstig, vor dem Ermitteln der Verzögerungszeiten die verzögerungszeitabhängige Fluoreszenzphotonenanzahl mit einer Übertragungsfunktion einer zum Erfassen der verzögerungszeitabhängigen Fluoreszenzphotonenanzahl verwendeten Prüfvorrichtung zu entfalten. Unter dem Entfalten wird das Durchführen der Umkehrfunktion der mathematischen Faltung

verstanden.

Das Akzeptanzintervall hat vorzugsweise eine untere Grenze in Form einer MinimalVerzögerungszeit. Die Minimal-Verzögerungszeit ist größer als die Flugzeit am Prüfling reflektierter oder gestreuter Photonen. Bei der Streuung kann es sich

beispielsweise um Raman-Streuung handeln.

Vorzugsweise ist die Minimal-Verzögerungszeit größer als die Abklingzeit von

Fluoreszenzstrahlung des Materials, aus dem der Prüfling besteht, und/oder von am

Prüfling haftendem Schmutz. Auf diese Weise können entsprechende

Das Akzeptanzintervall kann zudem so gewählt sein, dass die FluoreszenzPhotonen unterdrückt werden. Dadurch kann beispielsweise die Verschmutzung des

Prüflings ermittelt werden.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren den Schritt des Diskriminierens und/oder Herausfilterns von Messereignissen von Photonen, deren Wellenlänge außerhalb eines vorgegebenen Soll-Wellenlängenintervalls liegt. Das reduziert die Hintergrundstrahlung und Strahlung durch Reflexionen. Fluoreszenz-Photonen haben eine geringere Energie und damit eine größere Wellenlänge als die Anregungs-Photonen. Vorzugsweise wird das Soll-Wellenlängenintervall so gewählt, dass AnregungsPhotonen nicht enthalten sind. Unter einem Diskriminieren wird ein Bewirken, dass entsprechende Photonen nicht oder nur in vernachlässigbar kleinem Maße in den Fehlerparameter eingeht, verstanden. Auf diese Weise werden nur selektierte Fluoreszenz-Photonen erfasst. Statt von selektierten Fluoreszenz-Photonen könnte

auch von frequenzselektierten Fluoreszenz-Photonen gesprochen werden.

Die selektierten Fluoreszenz-Photonen können, wie oben beschrieben ausgewertet

und/oder dargestellt werden.

Das Bestrahlen des Prüflings mit Anregungs-Photonen kann mittels einer gepulsten Lichtquelle, insbesondere einem gepulsten Laser erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das Bestrahlen mittels einer intensitätsmodulierten Lichtquelle, insbesondere eines intensitätsmodulierten Lasers, erfolgen. Die Lichtquelle kann insbesondere auch eine Diode oder eine Blitzlampe sein. Der gepulste Laser ist beispielsweise ein Picosekundenlaser. Die Halbwertsbreite eines Picosekundenlaser beträgt vorzugsweise höchstens 1000 ps, vorzugsweise höchstens 100 ps, besonders

bevorzugt höchstens 50 ps.

Bei dem Fehlerparameter kann es sich auch um ein Flächenmaß handeln, dass die Größe von Gebieten angibt, in denen eine flächenspezifische Emissionsdichte von, insbesondere selektierten, Fluoreszenz-Photonen oberhalb eines vorgegebenen

Fluoreszenz-Schwellenwerts liegt. In anderen Worten misst dieses Flächenmaß die

Größe der Bereiche, von denen viele nicht-diskriminierte, insbesondere selektierte,

Photonen ausgesandt wurden.

Bei dem Fehlerparameter kann es sich auch um einen Maximalwert der Emissionsdichte von, insbesondere selektierten, Fluoreszenz-Photonen handeln. Insbesondere kann der Fehlerparameter auch ein, insbesondere gewichteter, Mittelwert aus mehre-

ren einzelnen Fehlerparameter oder ein Vektor mit mehreren Fehlerparameter sein.

Vorzugsweise besitzt die Prüfvorrichtung eine Aufbringvorrichtung zum automatischen Aufbringen eines Fluoreszenzfarbstoffs auf den Prüfling. Auf diese Weise

entfällt die manuelle Präparation.

Die Prüfvorrichtung kann eine Entfernvorrichtung zum automatischen Entfernen eines Teils des Fluoreszenzfarbstoffs aufweisen. Mittels dieser Entfernvorrichtung wird der Fluoreszenzfarbstoff, zumindest weit überwiegend, nur an den Stellen

entfernt, an denen kein Oberflächenfehler vorliegt.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Aufnahme zum Befestigen am Prüfling ausgebildet. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Prüfling größer und

oder schwerer ist als die Prüfvorrichtung.

Gemäß einer Ausführungsform vorzugsweise besitzt die Prüfvorrichtung einen Antrieb zum Bewegen der Lichtquelle und/oder des Detektors und/oder eines Messkopfs relativ zum Prüfling. Auf diese Weise kann ein großer Teil der Oberfläche

des Prüflings auf Oberflächenfehler geprüft werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Prüfvorrichtung ausgebildet zum selbständigen Bewegen, insbesondere entlang des Prüflings. Dazu kann die Prüfvorrichtung einen, zwei oder mehrere Motoren und/oder Aktuatoren aufweisen. Beispielsweise kann die Prüfvorrichtung Teil eines Prüfroboters sein, der ausgebildet ist zum reversiblen formschlüssigen, reibschlüssigen, stoffschlüssigen oder

magnetischen Befestigen am Prüfling.

Wird die Prüfvorrichtung bei künstlichem, periodisch schwankendem Umgebungslicht betrieben, ist es vorteilhaft, die Hintergrundstrahlung dadurch zu reduzieren, dass die Messungen während eines Helligkeitsminimums durchgeführt werden. Gemäß einer Nutzung der Ausdrucksform besitzt die Prüfvorrichtung dazu einen Helligkeitssensor zum Erfassen der Umgebungsfälligkeit. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit eingerichtet zum automatischen (i) zeitabhängigen Erfassen der Umgebungshelligkeit, (ii) Ermitteln einer periodischen Helligkeitsänderung und (iii) Ansteuern der Lichtquelle und/oder des Detektors, sodass nur Fluoreszenz-Photonen erfasst werden, deren die Anregungs-Photonen in einem Minderhelligkeits-Zeitintervall, in dem die Umgebungshelligkeit kleiner ist als eine mittlere Umgebungshelligkeit, auf den Prüfling aufgetroffen sind. Besonders günstig ist es, wenn das Bestrahlen

und/oder das Erfassen nur im Minimum der Umgebungshelligkeit erfolgt.

Die Kamera ist vorzugsweise eine Zeitschlitzkamera und/oder eine Laufzeitkamera. Zeitschlitzkameras sind auch unter dem englischen Namen gated Kamera bekannt,

Laufzeitkameras werden auch als Time-of-flight-Kamera bezeichnet.

Vorzugsweise wird der Prüfling relativ zum Detektor und/oder zur Lichtquelle bewegt. Gemäß einer Ausführungsform wird der Prüfling abgerastert. In anderen Worten werden die Fluoreszenz-Photonen von einer Vielzahl an unterschiedlichen Orten auf

dem Prüfling erfasst.

Erfindungsgemäß ist zudem ein Prüfling, der mit einem erfindungsgemäßen Verfahren geprüft wurde und dem ein Prüfzertifikat zugeordnet ist, in dem das Ergebnis der Prüfung bescheinigt ist. Erfindungsgemäß ist insbesondere auch die Gesamtheit aus dem so geprüften Prüfling und dem Prüfzertifikat. Erfindungsgemäß ist auch ein

Produkt, das den Prüfling enthält, und dem das Prüfzertifikat zugeordnet ist.

Vorzugsweise besitzt die Prüfvorrichtung einen Messkopf, mittels dem ein Auftreffpunkt, in dem die Anregungs-Photonen auf den Prüfling auftreffen und von wo die

Fluoreszenz-Photonen erfasst werden, auf dem Prüfling positionierbar ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Prüfvorrichtung und/oder das Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskop und/oder das Fluoreszenzlebensdauer-Messgerät als Endoskop ausgebildet. Auf diese Weise können beispielsweise im Inneren von Turbinen, beispielsweise Flugzeugturbinen, liegende Prüflinge, beispielsweise Lauf- oder

Leitschaufeln, geprüft werden.

Vorzugsweise umfasst die Prüfvorrichtung eine Ladestation zur automatischen

Vorreinigung des Prüflings.

Die Entfernstation kann auch als Waschstation bezeichnet werden. Sie dient insbesondere der automatischen Zwischenreinigung. Vorzugsweise besitzt die Prüfvorrichtung, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine automatische Prüfvorrichtung ist, zwei oder mehrere Module wie eine Vorspülstation zum

Abwaschen der Prüflinge und eine Nachspülstation zum Nachwaschen der Prüflinge.

Die Aufbringvorrichtung kann als Eindringstation, auch Penetrierstation genannt, zum Aufsprühen des Fluoreszenzfarbstoffs und/oder zum Eintauchen des Prüflings in

Fluoreszenzfarbstoffs ausgebildet sein.

Vorzugsweise umfasst die Prüfvorrichtung eine Trockenentwicklerstation zur, insbesondere automatischen Inspektion und/oder Überprüfung der Prüflinge auf

vollständige Abdeckung durch den Fluoreszenzfarbstoff.

Vorzugsweise umfasst die Prüfvorrichtung eine Emulgatorstation zum Aufbringen eines Emulgators aufzubringen. In Materialflussrichtung hinter der Emulgatorstation ist vorzugsweise ein Stoppbad zur Stabilisierung der Emulsion angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Prüfvorrichtung eine Trocknerstation zum Trocknen des mit Fluoreszenzfarbstoff versehenen Prüflings. Beispielsweise umfasst die Trocknerstation einen Trockenofen, vorzugsweise zum Trocknen bei minimal 40°C, insbesondere 50°C, bevorzugt mindestens 60°C, und vorzugsweise höchstens 90°C,

insbesondere höchstens 80°C.

Vorzugsweise umfasst die Prüfvorrichtung ein Beladesystem und/oder ein Entladesystem zum automatisierten Beschicken der Prüfvorrichtung mit Prüflingen und/oder

zur Weitergabe der Prüflinge nach der Prüfung in den weiteren Produktionsprozess.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher

erläutert. Dabei zeigt

Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zum

Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 2a ein Histogramm einer ersten Messung, dass die Zahl der empfangenen

Fluoreszenz-Photonen gegen die jeweilige Verzögerungszeit aufträgt,

Figur 2b ein Histogramm einer zweiten Messung, dass die Zahl der empfangenen

Fluoreszenz-Photonen gegen die jeweilige Verzögerungszeit aufträgt,

Figur 2c ein erstes Bild von einem Prüfling, wobei in diesem Bild alle empfangenen

Fluoreszenz-Photonen aufgetragen sind,

Figur 2d ein zweites Bild, dass sich vom ersten Bild dahingehend unterscheidet, dass Photonen, die eine Minimal-Verzögerungszeit von beispielsweise

tmin=11 ns unterschreiten, diskriminierte wurden,

Figur 2e eine schematische Darstellung von Figur 2c

Figur 2° eine schematische Darstellung von Figur 2d und

Figur3 eine erfindungsgemäße Herstellvorrichtung

Figur 1 zeigt eine Prüfvorrichtung 10 zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils in

Form eines Prüflings 12 auf Oberflächen-oder Randzonenfehler. Die Prüfvorrichtung

10 besitzt eine Aufnahme 16 zum Aufnehmen des Prüflings 12 und eine Lichtquelle

18 zum Bestrahlen des Prüflings 12 mit Anregungs-Photonen 20.i (i= 1, 2, ...), die

Die Prüfvorrichtung 10 besitzt zudem einen Detektor 24, insbesondere in Form eines Einzelphotonendetektors 26, zum Erfassen von Fluoreszenz-Photonen 28.] () = 1, 2, ...), die von einem Fluoreszenzfarbstoff 30 emittiert werden, der in einem Oberflächenfehler 32 enthalten ist. Bei dem Oberflächenfehler 32 handelt es sich beispielsweise wie in Figur 1 schematisch eingezeichnet um einen Riss 33. Der Detektor 24 ist mit einer Auswerteeinheit 34 verbunden, die einen Bildschirm 36 aufweisen

kann, das ist aber nicht notwendig.

Die Aufnahme 16 kann ausgebildet sein zum automatischen Drehen des Prüflings

12, beispielsweise um eine Vertikalachse V und/oder eine Horizontalachse H.

Bei dem Detektor 24 kann es sich, wie in Figur 1 gezeigt, um einen Detektor handeln, der die Fluoreszenz-Photonen 28.] nur von einem Auftreffpunkt A auf dem Prüfling 12 erfasst. Es ist aber auch denkbar, dass der Detektor 24 durch eine Kamera oder eine

Detektorzeile aufweist oder gebildet ist.

Zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Farbeindringverfahrens wird zunächst der Prüfling 12 mit dem Fluoreszenzfarbstoff 30 benetzt. Dazu wird der Fluoreszenzfarbstoff 30 beispielsweise aufgesprüht oder der Prüfling 12 in den Fluoreszenzfarbstoff 30 eingetaucht. Bei dem Fluoreszenzfarbstoff 30 handelt es sich beispielsweise um einen Fluoreszenzfarbstoff nach ISO 3452-1 und 3452-2 und/oder EN 571 Level drei oder vier, beispielsweise um Magnaflux ZL-37 der Magnaflux GmbH, Essingen, Deutschland. Der Fluoreszenzfarbstoff 30 dringt dabei in Oberflächenfehler, beispielsweise den Riss 33, ein. Danach wird ein Teil des Fluoreszenzfarbstoffs 30 entfernt, beispielsweise durch Abblasen, insbesondere mit Druckluft, oder Abreiben mit

einem Textil. Das kann automatisiert oder manuell erfolgen.

Danach wird, ebenfalls automatisiert oder manuell, der Prüfling 12 mit der Aufnahme 16 verbunden, beispielsweise aufgesetzt. Mittels der Lichtquelle 18 wird das Anregungslicht 22, beispielsweise gepulst auf den Auftreffpunkt A gesendet. Vorzugsweise hat der Lichtpuls, den die Lichtquelle 18 abgibt, eine Dauer von

höchstens 10 ps. Fluoreszenz-Photonen 28.j, die von der Oberfläche O des Prüflings

im Auftreffpunkt A ausgehen, werden von einer Linse 38 in den gleichen Lichtpfad

geleitet, in dem das Anregungslicht 22 auf die Oberfläche O geleitet wurde.

In einem Strahlteiler 40 werden die Fluoreszenz-Photonen 28.j, die das Anregungslicht 42 bilden, zum Einzelphotonendetektor 26 geleitet. Dieser erfasst für jedes registrierte Fluoreszenz-Photonen 28.] eine Verzögerungszeit ti, zu dem das Fluoreszenz-Photonen 28.j registriert wurde. Es ergibt sich so ein Histogramm H: t => n(t), das die Fluoreszenzphotonenanzahl n der in einem Zeitintervall t+At gemessenen

Fluoreszenz-Photonen 28.j registrierten gegen die Verzögerungszeit t aufträgt.

Figur 2a zeigt ein erstes Histogramm H1, Figur 2b zeigt ein zweites Histogramm H2. Figur 2c zeigt ein erstes Bild B1, in dem ein ortsaufgelöstes Histogramm

B: x,y‚t > n(t) dargestellt ist, dass die Fluoreszenzphotonenanzahl n der Fluoreszenz-Photonen 28.] über dem Ort (x,y) darstellt. Je größer die Fluoreszenz-

photonenanzahl n, desto heller ist der entsprechende Pixel.

Von der Auswerteeinheit 34 (siehe Figur 1) können diejenigen Fluoreszenz-Photonen 28.] diskriminiert werden, deren Verzögerungszeit t; außerhalb eines Akzeptanzinter-

valls I liegt.

Der Prüfling 12 wird mittels eines Antriebs der Aufnahme 16 kontinuierlich bewegt, so dass die Oberfläche O des Prüflings 12 abgerastert wird. Alternativ zum Begriff des Abrasterns könnte auch von einem Scannen gesprochen werden. Aus der Geschwindigkeit der Drehgeschwindigkeiten um die Vertikalachse V einerseits und die senkrecht dazu stehende Horizontalachse H wird der Ort (x, y) bestimmt, an dem sich der Auftreffpunkt A befindet. Dieser Ort (x, y) wird dem entsprechenden

Histogramm zugeordnet.

Figur 2d zeigt ein Bild B2, bei dem eine Minimal-Verzögerungszeit tmin des Akzeptanzintervalls | = [tmin,... tmax] SO gewählt wurde, dass durch Reflexionen oder Streuprozesse hervorgerufene Photonen diskriminiert werden. Es ist zu erkennen, dass der Oberflächenfehler F deutlich besser sichtbar ist. Das Akzeptanzintervall war | = [6 ns, 20 ns].

Die Bilder B1, B2 werden auf dem Bildschirm 36 dargestellt. Dort können sie von

einer Person begutachtet werden.

Alternativ kann die Auswerteeinheit 34 den maximalen Helligkeitswert aus den ortsaufgelösten Verzögerungszeiten B: x,y,t — n(t) bestimmen, der einen Fehlerparameter F darstellt. Überschreitet der Fehlerparameter F einen vorgegebenen Schwellenwert Fs, so kann die Auswerteeinheit 34 eine Fehlermeldung ausgeben. Diese kodiert, dass der Prüfling 12 fehlerhaft ist. Beispielsweise wird der Prüfling 12 dann

automatisch ausgesondert.

Figur 3 zeigt schematisch eine automatische Herstellvorrichtung 44 mit einer Anlage 46 zum Herstellen einer Komponente in Form des Prüflings 12. Diese wird, beispielsweise Im Flug, mit dem Fluoreszenzfarbstoff 30 benetzt. Alternativ liegen die Prüflinge 12 beispielsweise auf einem Förderer auf, beispielsweise einer Kette.

Beispielsweise werden die Prüflinge 12 in ein Fluoreszenzfarbstoffbad getaucht.

Nachfolgend wird der Teil des Fluoreszenzfarbstoffs 30, der nicht in Oberflächenfehlern gefangen ist, optional mit einem Emulgator, der auch Emulsifier genannt werden kann, emulgiert. Danach wird der überschüssige Fluoreszenzfarbstoff 30 durch eine Entfernvorrichtung 49 mit Wasser 48 abgespült und danach mittels eines Roboters 50 auf die Aufnahme 16 aufgelegt. Ergibt die oben beschriebene Messung, dass der Prüfling 12 fehlerhaft ist, wird dieser beispielsweise in einen Ausschussbehälter 52 befördert, andernfalls wird der Prüfling 12 einer

Montageanlage 54 zur weiteren Montage zugeführt, sodass ein Produkt 56 entsteht.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 10 in Form eines Prüfroboters 58, der in Figur 4 vergrößert dargestellt ist. Der Prüfroboter 10 besitzt eine Aufnahme 16, die als Befestigungsvorrichtung 60 ausgebildet ist und beispielsweise drei Befestiger 62.i aufweist. Die Befestiger 62.i können beispielsweise Saugnäpfe aufweisen. Mittels der drei Befestiger 62.i kann die

Prüfvorrichtung 10 fest am Prüfling 12, der beispielsweise, wie im vorliegenden Fall,

Mittels eines Antriebs 66, der beispielsweise als x-y-Tisch ausgebildet sein kann, kann ein Messkopf 68 so positioniert werden, dass der Auftreffpunkt A auf der Oberfläche O des Prüflings 12 positioniert, also festgelegt, werden kann. Die Auswerteeinheit 34 oder eine gesonderte Steuerung ist ausgebildet zum Ansteuern der Befestigungsvorrichtung 60 so, dass sich der Prüfroboter 58 entlang der Oberfläche O des Prüflings 12 bewegt.

Mittels eines optionalen Helligkeitssensors 70 wird eine Umgebungshelligkeit des Prüflings 12 erfasst. Wird der Prüfling 12 mit einer künstlichen Lichtquelle bestrahlt, so schwankt die Helligkeit in der Regel mit der Netzfrequenz der Lichtquelle. Die Auswerteeinheit 34 erfasst diese Helligkeitsschwankungen und steuert die Licht-

quelle 18 und den Detektor 24 so an, dass lediglich im Minimum der Umgebungs-

zenzlebensdauer-Messgerät.

helligkeit eine Messung durchgeführt wird. Die Prüfvorrichtung 10 ist ein Fluores-

Bezugszeichenliste

10 Prüfvorrichtung 68 Messkopf 12 Prüfling 70 Helligkeitssensor 16 Aufnahme 18 Lichtquelle, Laser At Zeiteinheit, Zeitintervall 20 Anregungs-Photon tz1ı erste Abklingkonstante 22 Anregungslicht (doppelt) ı2 zweite Abklingkonstante 24 Detektor A Auftreffpunkt 26 Einzelphotonendetektor B Bild 28 Fluoreszenz-Photon fi erste Abklingfunktion 30 Fluoreszenzfarbstoff f2 zweite Abklingfunktion 32 Oberflächenfehler, Randzonen- F Oberflächenfehler fehler H Horizontalachse 33 Riss i Zählindex 34 Auswerteeinheit j Zählindex 36 Bildschirm | Akzeptanzintervall 38 Linse M Messbereich 40 Strahlteiler n Anzahl der Fluoreszenz42 Anregungslicht (doppelt) Photonen 44 Herstellvorrichtung no1 erster Vorfaktor 46 Anlage no‚2 zweiterVorfaktor 48 Wasser O Oberfläche 49 Entfernvorrichtung P Fehlerparameter 50 Roboter Ps Schwellenwert 52 Ausschussbehälter t Verzögerungszeit 54 Montageanlage tmin Minimal-Verzögerungszeit 56 Produkt V Vertikalachse 58 Prüfroboter X Ortskoordinaten entlang der 60 Befestigungsvorrichtung Oberfläche 62 Befestiger y Ortskoordinaten entlang der 64 Flugzeug Oberfläche

66 Antrieb

Claims (1)

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20

Becker & Hickl GmbH Anwaltsakte: Nunsdorfer Ring 7-9 6458-0005 DE-1 12277 Berlin

Datum:

11. September 2023

Patentansprüche

1. Farbeindringverfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Prüflings (12), mit

den Schritten

(a) Bestrahlen des mit einem Fluoreszenzfarbstoff (30) versehenen Prüflings (12) mit Anregungs-Photonen (20), sodass Fluoreszenz-Photonen (28) entstehen, und

(b) Erfassen von Fluoreszenz-Photonen (28),

gekennzeichnet durch die Schritte

(c) Erfassen einer Verzögerungszeit (t) der Fluoreszenz-Photonen (28) zwischen dem Auftreffen der Anregungs-Photonen (20) auf dem Prüfling (12) und der Emission des Fluoreszenz-Photons (28.1) und

(d) Ermitteln von Oberflächenfehlern (32) des Prüflings (12) anhand der

Verzögerungszeiten (t).

2. Farbeindringverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte

(a) Aufbringen eines Fluoreszenzfarbstoffs (30) auf den Prüfling (12) und

(b) danach und vor dem Bestrahlen des Prüflings (12) mit Anregungs-

Photonen (20) Entfernen eines Teils des Fluoreszenzfarbstoffs (30).

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Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass

das Ermitteln von Oberflächenfehlern (32) des Prüflings (12) anhand der

Verzögerungszeiten (t) die folgenden Schritte umfasst:

(a) sukzessives Erfassen der Verzögerungszeiten (t) der FluoreszenzPhotonen (28) für alle Punkte eines Messbereichs auf der Oberfläche (0) des Prüflings (12) und

(b) Ausgeben einer Warnmeldung, wenn ein Oberflächenfehler (32) ermittelt wurde

und/oder die folgenden Schritte umfasst:

(a) Oortsaufgelöstes Erfassen einer Verzögerungszeit (t) der FluoreszenzPhotonen (28), sodass eine verzögerungszeitabhängige Fluoreszenzphotonenanzahl (n) erhalten wird und

(b) Darstellen nur solcher Fluoreszenz-Photonen (28), deren Verzögerungszeiten (t) in einem vorgegebenen Akzeptanzintervall (I) liegt, in einem Bild (B) und/oder Darstellen eines Bildes (B), das ein Verhältnis der Fluoreszenzphotonenanzahlen zweier unterschiedlicher Verzögerungszeiten (t) und/oder

unterschiedlicher Spektralbereiche zeigt.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln von Oberflächenfehlern (32) des Prüflings (12) anhand der Verzögerungszeiten (t) die folgenden Schritte umfasst: (a) Anpassen der verzögerungszeitabhängigen Fluoreszenzphotonenanzahl (n(t)) mit (i) einer ersten Abklingfunktion (f1), die die Abhängigkeit (n(t)) der pro Zeiteinheit emittierten Fluoreszenz-Photonen (28) in Abhängigkeit von einer ersten Abklingkonstanten (tz1ı) und einem ersten, insbesondere ortsaufgelösten, Vorfaktor (no.1) angibt, und (ii) zumindest einer zweiten Abklingfunktion, die die Abhängigkeit der pro Zeiteinheit emittierten Fluoreszenz-Photonen (28) in Abhängig-

keit von einer zweiten Abklingkonstante (2), die sich von der ersten

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35

- 3-

Abklingkonstante (t1) unterscheidet, und einem zweiten, insbesondere ortsaufgelösten, Vorfaktor (no.2) angibt, und (b) Ermitteln des Oberflächenfehlers (32) aus einem der ortsaufgelösten Vorfaktoren (no,1, No‚2) und/oder

Darstellen der ortsaufgelösten Vorfaktoren (no,1, no,2) In einem Bild (30).

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass

(a) das Akzeptanzintervall (I) eine untere Grenze in Form einer MinimalVerzögerungszeit (tmin) hat, die größer ist als die Flugzeit am Prüfling (12) reflektierter oder gestreuter Photonen und/oder Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche und/oder

(b) die Minimal-Verzögerungszeit größer als die Abklingzeit von Fluoreszenzstrahlung des Materials, aus dem der Prüfling (12) besteht, und/oder von

am Prüfling (12) haftendem Schmutz.

Prüfvorrichtung (10) zur zerstörungsfreien Prüfung von Prüflingen (12),

insbesondere auf Oberflächen- oder Randzonenfehler (32), mit

(a) einer Aufnahme (16) zum Aufnehmen des Prüflings (12),

(b) einer Lichtquelle (18), insbesondere einem Laser, zum Bestrahlen des Prüflings (12) mit Anregungs-Photonen (20),

(c) einem Detektor (24), insbesondere einer Kamera, zum Erfassen von Fluoreszenz-Photonen (28), die vom Prüfling (12) aufgrund der Bestrahlung abgegeben werden,

(d) einer Auswerteeinheit (34), die eingerichtet ist zum automatischen (i) Erfassen einer Verzögerungszeit (t) der Fluoreszenz-Photonen (28)

zwischen dem Auftreffen der Anregungs-Photonen (20) auf dem Prüfling (12) und der Emission des Fluoreszenz-Photons (28.1) und (ii) Darstellen eines Bilds (B) des Prüflings (12) anhand der von Fluoreszenz-Photonen (28), deren Verzögerungszeiten (t) in einem vorgegebenen Akzeptanzintervall (I) liegt und/oder (il) Berechnen zumindest eines Fehlerparameters (P), der ein Ausmaß von Oberflächenfehlern (32) des Prüflings (12) kodiert, aus den

selektierten Fluoreszenz-Photonen (28).

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10.

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Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch

(a) eine Aufbringvorrichtung zum Aufbringen eines Fluoreszenzfarbstoffs (30) auf den Prüfling (12) und

(b) eine Entfernvorrichtung zum Entfernen eines Teils des

Fluoreszenzfarbstoffs (30).

Prüfvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch

gekennzeichnet, dass

(a) die Aufnahme zum Befestigen am Prüfling ausgebildet ist,

(b) die Prüfvorrichtung einen Antrieb (66) zum Bewegen der Lichtquelle (18) und/oder des Detektors (24) und/oder eines Messkopfs (68) relativ zum Prüfling (12) aufweist, und

(c) zum selbstständigen Bewegen, insbesondere entlang des Prüflings (12),

ausgebildet ist.

Prüfvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch (a) einen Helligkeitssensor (70) zum Erfassen einer Umgebungshelligkeit, (b) wobei die Auswerteeinheit (34) eingerichtet ist zum automatischen () zeitabhängiges Erfassen der Umgebungshelligkeit, (ii) Ermitteln einer periodischen Helligkeitsänderung und (il) Ansteuern der Lichtquelle (18) und/oder des Detektors (24), sodass nur Fluoreszenz-Photonen (28) erfasst werden, deren die Anregungs-Photonen (20) in einem Minderhelligkeits-Zeitintervall, in dem die Umgebungshelligkeit kleiner ist als eine mittlere

Umgebungshelligkeit, auf den Prüfling aufgetroffen sind.

Herstellvorrichtung (44) zum Herstellen eines Produkts (56) aus zumindest zwei

Komponenten, mit

(a) einer Anlage (46) zum Herstellen der ersten Komponente (),

(b) einer Prüfvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 7, die angeordnet und ausgebildet ist zum, insbesondere automatischen, Prüfen dieser Komponente () und

(c) ggf. einer Montageanlage (54) zum Montieren des Produkts (56) unter

Verwendung der geprüften Komponente ().

12.

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Herstellvorrichtung (44) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Lager-Herstellvorrichtung zum Herstellen eines Lagers, insbesondere eines Wälzlagers (56) aus zumindest zwei Wälzlager-Bestandteilen,

insbesondere zumindest einem Wälzkörper. Verwendung eines Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskops oder Fluoreszenz-

lebensdauer-Messgeräts zur zerstörungsfreien Prüfung auf Oberflächenfehler

(32), insbesondere Risse, in Oberflächen (O0) von Bauteilen .