DGZfP-Jahrestagung Mo.3.B.4. Blaulicht LEDs als Alternative für die UV-Strahlung bei fluoreszierenden Oberflächenprüfungen (PT, MT)

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1 DGZfP-Jahrestagung Mo.3.B.4 Blaulicht LEDs als Alternative für die UV-Strahlung bei fluoreszierenden Oberflächenprüfungen (PT, MT) Dr. Richard Söhnchen/Egon Guttengeber DGZFP Tagung in Münster 2009 Ausgangslage: UV-Strahler zur Fluoreszenzanregung Grenzen aktueller UV-Systeme Schutz des Prüfpersonals (EM 6) - Gesundheitsrisiko UV - Schutzkleidung/Brillen Standzeiten der Leuchtmittel Einschaltdauer Stromverbrauch Niedrige IP-Schutzklasse (kein IP54) Wärmeentwicklung der Lampen und Hitzebelastung in der Prüfzelle Leuchtmittelwechsel h l verursacht Kosten und Dichtigkeitsprobleme Quecksilber-Lampenentsorgung ist Sondermüll Seite 2 1

2 Klassifizierung der Risikostufen von UV-Strahlern Beschilderung Persönliche Schutzmaßnahme Technische Schutzmaßnahmen 0 Es sind keine Schutzmaßnahmen notwendig. Anmerkung: UV-Strahler dieser Risikoklasse sind aufgrund der für den Fehlernachweis erforderlichen 1 Bestrahlungsstärke in der Regel für die Werkstoffprüfung nicht ausreichend Zugang nur für unterwiesenes Personal Körperbedeckende Arbeitskleidung und Handschuhe (UVundurchlässig). Zugang nur für unterwiesenes Personal Körperbedeckende Arbeitskleidung und Handschuhe (UVundurchlässig) Augenschutz durch UV- Schutzbrille Zugang nur für unterwiesenes Personal Körperbedeckende Arbeitskleidung und Handschuhe (UVundurchlässig) Ein Vollgesichtschutz (Visier) ist erforderlich. Positionierung des UV-Strahlers unterhalb der Augenhöhe, um einen direkten Blick in den Strahler zu verhindern. Kennzeichnung des Strahlers und des Arbeitsplatzes mit Verbotsschildern und Gefahrenhinweisen Positionierung des UV-Strahlers unterhalb der Augenhöhe, um einen direkten Blick in den Strahler zu verhindern. Kennzeichnung des Strahlers und des Arbeitsplatzes mit Verbotsschildern und Gefahrenhinweisen Arbeitsplatz gegen unbefugtes Betreten sichern. Risikoklasse Expositionsgrenzwerte (~ 40 cm Abstand) ab 50 Min. Überschreitung (lt. DGZfP EM6, Seite 6) ab 16 Min. Überschreitung (lt. DGZfP EM6, Seite 6) ab wenigen Sekunden Überschreitung (lt. DGZfP EM6, Seite 6) * Bis April 2010 muss die geltende EU-Richtlinie 2006/25/EG "Künstliche optische Strahlung" in nationales Recht umgesetzt sein. Die Richtlinie enthält u. a. die Verpflichtung des Unternehmens, die Strahlenexpositionen zu ermitteln, die Risiken zu bewerten, ggf. Schutzmaßnahmen zur Vermeidung oder Verringerung der Risiken anzuwenden und die Arbeitnehmer über die Risiken zu informieren und zu konsultieren. Seite 3 Prinzipskizze Lichtquelle Farbfilter Betrachter Prüfobjekt Prinzip Blaulicht regt Fluoreszenz im Anregungsmaximum an Fluoreszenz emittiert im grün-gelben Spektrum Kontrastfilter verstärkt Fluoreszenzanzeige und blockiert Blaulicht Prinzip funktioniert ohne UV-Strahlung Seite 4 2

3 Megatrend LED Technologie Leuchtdiode revolutioniert Beleuchtungswelt Leuchtdioden d basieren auf Halbleiterverbindungen, welche den Strom direkt in Licht umwandeln: Effizienzvorteile höhere Lebensdauer.kleiner, stoßfester.. Einsatzgebiete: Kfz, Straßenbeleuchtung, Medizin, Standardbeleuchtungen, Werkstoffprüfung Quelle: Seite 5 Verwendete Fluoreszenz in der ZfP Anregung durch Strahlung zwischen 300 und 500nm regt Fluoreszenz an Bisher war nicht bekannt, dass Anregung über 365 nm funktioniert Hauptanregungsmaximum der Fluoreszenz liegt bei ca. 450 nm Nach Anregung emittiert Fluoreszenz dann Licht zwischen 500 und 700 nm (zur Anzeige von Defekten) Anregungs- und Emissionsbereich von Lumogen Gelb, Quelle: BASF Seite 6 3

4 Optimiertes Funktionsprinzip mit LEDs Anregungsmaximum Fluoreszenz ca. 450nm Maximum der menschlichen Helligkeitsempfindung: ~ nm UV-A max. 365nm Fluoreszenz reagiert auf Anregung Fluoreszenz sendet Licht aus mit größerer Wellenlänge als Anregung Cracklight- Anregungswellenlänge ist optimiert auf das Hauptanregungsmaximum Scharfkantige High-tech- Filter schaffen kontrastreiche Anzeigen mit wenig Hintergrundfluoreszenz Seite 7 Autoflux -Cracklight: Rissprüfung- ohne UV-Strahlung Verbesserung der Prüfergebnisse Bessere Kontrastverhältnisse Hocheffektive LED s mit großer Lichtausbeute Maximale Flexibilität bei der Autoflux -Cracklight mobil Arbeitsschutzverbesserung Autoflux -Cracklight arbeitet ohne UV-Strahlung Niedrigere Wärmeabstrahlung führt zu weniger Müdigkeit Wirtschaftliche Betrachtung Niedriger Stromverbrauch und sofortige Betriebsbereit-schaft Höhere Lebensdauer und geringe Ausfallwahrscheinlichkeit IP54-Schutzklasse durch staub- und strahlwasserfestes Gehäuse Seite 8 4

5 Autoflux -Cracklight: Mobil ohne UV-Strahlung Hohe Leistung bei großer Fläche großer Prüfbereich (kein Spot!) kontrastreich bei Prüfung außerhalb der Dunkelzelle ll durch Kontrastbrille tb (>50lux) Maximale Flexibilität trotz hoher Leuchtkraft Lampe mit Netz- oder Akkubetrieb Hohe Beleuchtungsstärke auch im Akkubetrieb Kompakte Abmessung: 85 mm Ø, 100 mm lang Geringes Gewicht 750 g Ergonomischer Pistolengriff IP65-Schutzklasse durch staub- und spritzwasserdichtes Gehäuse Seite 9 Normung Normen beschreiben den Stand der Technik und sind deshalb auf neue Entwicklungen häufig nicht anwendbar: Technischer Fortschritt und kurze Innovationszyklen erfordern Anpassungen der Norm In der Norm über Betrachtungsbedingungen wurde von der damals ausschließlich verwendeten Strahlung von 365 nm ausgegangen. Die Festlegung erfolgte, weil damals nur in diesem Wellenlängenbereich handelsübliche UV-Bestrahlungsstärkemesser verfügbar waren Der Stand der Technik entwickelt sich weiter! Blaulicht-LEDs li können die Akzeptanz der fluoreszierenden Prüf- Verfahren fördern: Lebensdauer und Energieeinsparung aber vor allem der Schutz vor UV-Strahlung verbessert den Arbeitsschutz Seite 10 5

6 Automation W+R GmbH Messerschmittstraße 7 D München Telefon Fax cracklight@automationwr.de Dr. Richard Söhnchen 6