Dr. Benedikt Hauer: Barriere-Schichtdicken inline messen

Dr. Benedikt Hauer – Barriere-Schichtdicken inline messen  Zu Gast: Dr. Benedikt Hauer, Physiker am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM (Freiburg)  Thema: Entwicklung einer optischen Messtechnik zur Inline-Erfassung hauchdünner Barriereschichten (SiOx, AlOx) auf Verpackungen  1. Hintergrund & Motivation  Herausforderung in der Verpackungsindustrie: Extrem dünne Barriere-Schichten (u. a. gegen Feuchtigkeit oder Sauerstoff) sind unsichtbar und müssen genau gemessen werden.  Bisherige Verfahren: Oft nur stichprobenartig und langsam (z. B. Röntgenfluoreszenz). Fehlende Inline-Lösungen für die laufende Produktion.  Ziel: Schnelle, kontinuierliche Qualitätskontrolle, um Ausschuss zu reduzieren und Ressourcen zu schonen. 2. Fraunhofer IPM und seine Expertise  Institut in Freiburg: Spezialisierung auf optische Messtechnik, traditionsreiches Fraunhofer-Institut.  Dr. Benedikt Hauer: Physiker mit Schwerpunkt Nahfeld-Optik.  Zusammenarbeit: Enge Kooperation mit anderen Fraunhofer-Instituten (z. B. IVV in Freising) sowie Industriepartnern (z. B. Plasma Electronic). 3. Optische Inline-Messtechnik  Funktionsprinzip: Bestimmung der Schichtdicke durch Messung der Reflektivität bzw. Absorption im Infrarotbereich.  Genauigkeit: Auf wenige Nanometer präzise – entscheidend bei dünnen Barrieren aus Siliziumoxid (SiOx) oder Aluminiumoxid (AlOx).  Vorteile:   Real-Time-Messung im laufenden Prozess (Inline)  Hohe Wiederholgenauigkeit und schnelle Auswertung  Keine gesundheitsschädliche Strahlung wie bei Röntgenverfahren 4. Anwendung in der Industrie  Erste Integration: In Beschichtungsanlage von Plasma Electronics.  Ergebnis: Nachweisbare Inline-Messung von Siliziumoxid-Schichten mit Nanometerpräzision.  Aktuelle Entwicklung: Erhöhung der Messrate auf mehrere Kilohertz, um selbst hochdynamische Prozesse erfassen zu können. 5. Potenzial für die Folienindustrie  Rolle-zu-Rolle-Prozesse: Dominierendes Verfahren für flexible Verpackungen.  Nächster Schritt: Ausbau von Punktmessungen zur flächendeckenden Bahnüberwachung mit mehreren Sensoren.  Langfristige Vision: Vollständige Qualitätskontrolle über die gesamte Materialbreite in Echtzeit. 6. Marktreife & Ausblick  Verfügbarkeit:   Sensor für Batch-Prozesse (statisch, z. B. in Beschichtungsanlagen) ist bereits erhältlich.  Rolle-zu-Rolle-Lösung noch in der Optimierung (Herausforderungen: mechanische Bewegung, „Bahnflattern“, Langzeitstabilität).  Testmöglichkeiten:   Fraunhofer IPM bietet Machbarkeitsstudien für interessierte Unternehmen an.  Proben können zur Analyse eingesendet werden.7. Fazit & Ausblick  Revolution in der Qualitätskontrolle: Inline-Messtechnik ermöglicht kontinuierliche Überwachung ultradünner Schichten in Echtzeit.  Relevanz: Steigende Anforderungen an Recyclingfähigkeit und Ressourceneffizienz machen präzise Messtechnik unverzichtbar.  Nächste Gelegenheit: Live-Präsentation bei Expertentreff Barrierefolien in Würzburg, Vortrag von Benedikt Hauer zu diesem spannenden Thema.  Kontakt & weitere Infos:  Fraunhofer IPM: www.ipm.fraunhofer.de (Informationen zu aktuellen Projekten und Kooperationen) Viel Spaß beim Hören und Entdecken neuer Technologietrends in der Verpackungsbranche!