KMU-innovativ - Verbundprojekt: Optische Messung der Glaseigenspannung in 3 Dimensionen (OMeGlas.3); Teilvorhaben: Erforschung eines schnellen, sensitiven Verfahrens zur Oberflächen- und tiefenselektiven Messung der Spannung von Verbundgläsern

Abstract

Glas ist zunehmend zu einem High-Tech-Produkt geworden. In der Automobilindustrie werden z.B. Frontscheiben mit immer komplexeren Funktionen belegt: Sie sind beheizbar, lassen sich verdunkeln und es werden Assistenzsysteme wie Kameras und Sensoren angebracht. Da diese zusätzliche Funktionalität meist mit einer Änderung des Spannungshaushalts des Glases einhergeht, wird es für die Industrie immer wichtiger, die Spannungen in Gläsern präzise bestimmen zu können, um Glasbruch zu vermeiden. Nichtdestruktive Messverfahren haben hierbei den entscheidenden Vorteil, dass sie direkt in der Produktion eingesetzt werden können und auf Grundlage der Messergebnisse direkt Einfluss auf den Herstellungsprozess genommen werden kann, so dass sich der Ausschuss verringert. In diesem Verbundvorhaben wird ein nicht-invasiver optischer Ansatz zur Messung der Eigenspannung von Fahrzeugverglasungen erforscht und entwickelt. Es handelt sich hierbei um eine polarimetrische Messung, bei der der Einfluss von Spannungen auf den Polarisationszustand des reflektierten oder rückgestreuten Lichtes hochgenau analysiert wird. Das zu entwickelnde Messsystem soll dabei die gesamte Frontscheibe schnell und ortsaufgelöst vermessen. Ein zweiter Ansatz soll tiefenselektiv den Spannungszustand der Gläser mittels optischer Kohärenztomographie bestimmen. Datei-Upload durch TIB Glass has increasingly become a high-tech product. In the automotive industry, for example, windshields are being equipped with ever more complex functions: they can be heated, darkened, and fitted with assistance systems such as cameras and sensors. Since this additional functionality is usually accompanied by changes in the stress distribution of the glass, it is becoming ever more important for the industry to accurately determine the stresses in glass in order to prevent glass breakage. Non-destructive measurement methods offer the decisive advantage that they can be integrated directly into production, allowing immediate adjustments to the manufacturing process based on the measurement results, thereby reducing waste. In this collaborative project, a non-invasive optical approach for measuring the residual stress in automotive glazing is being researched and developed. This involves a polarimetric measurement in which the influence of stresses on the polarization state of the reflected or backscattered light is analyzed with high precision. The measurement system to be developed is intended to measure the entire windshield quickly and with spatial resolution. A second approach aims to determine the depth-resolved stress state of the glass using optical coherence tomography.