Die Firma Carl Messtechnik und Prüfsysteme in Dinslaken bietet einen in Deutschland einzigartigen Service um Carbonteile auf einfache und schnelle Weise auf Beschädigungen oder Materialfehler zu untersuchen. Das Verfahren nennt sich Impulsthermografie und wurde ursprünglich entwickelt um Triebwerksteile von Luftfahrzeugen zu prüfen. CX-Sport.de hatte die Gelegenheit Volker Carl bei seinen Messungen über die Schulter zu schauen.

Aber fangen wir mit der Theorie an. Was ist Impulsthermografie und wie funktioniert sie? Das Prinzip des Prüfverfahrens beruht auf der Messung eines künstlich erzeugten Wärmeflusses in das Bauteil, der im Bereich von Fehlstellen gestört wird und auf der Probenoberfläche Reaktionen zeigt, die mit einer hochempfindlichen Wärmebildkamera aufgenommen werden. Die Erzeugung des Wärmestroms erfolgt bei der Impulsthermografie durch Lichtimpulse aus Blitzlampen. Die dadurch übertragene Wärmeenergie dringt zeitverzögert in das Bauteil ein, wobei Inhomogenitäten und Materialunterschiede den Wärmefluss stören, was wiederum einen messbaren Effekt auf der Oberfläche zurücklässt und zwar auf Grund seiner Tiefe, als Funktion der Zeit. Die eigentliche Auswertung erfolgt durch eine mathematische Berechnung der Temperaturgradienten und Umsetzung in optisch auswertbaren Wärmebildern. Sinnvoll einsetzbar ist diese Technik bis zu einer Tiefe von 10mm.

Mögliche Inhomogenitäten bei CFK Material können z.B. Anhäufungen von Harzmasse im Gefüge sein, sowie auch Anhäufungen von Luftblasen in einer Harzansammlung sein. Eine große Luftblase zwischen den Gelegen zeigt eine weitere Möglichkeit einer Inhomogenität und stellt den Übergang zu einer Delamination dar. Hierbei heben sich Laminate voneinander ab, so das der Wärmefluss komplett gestoppt wird.

Risse und Brüche im CFK stellen sich so dar, dass in einem engen Bereich um den Riss herum Delaminationen zu finden sind. Die Ränder sind meist etwas „ausgefranst“ und über den Umweg der Delamination auch zu identifizieren.

Hier zeigen sich dann auch die Grenzen der Methode: Mikroanrisse oder Kleinstrisse im Carbon liegen unterhalb der Detektierbarkeitsgrenze und sind somit nicht nachweisbar.

Soweit der physikalische Exkurs. Für den, der tiefer in die Materie einsteigen will, sei die Homepage und dort besonders diese Datei http://www.carbon-bike-check.com/ZFP-Artikel__CFK_SIC.pdf empfohlen.

Volker Carl, seines Zeichens Maschinenbau Dipl.-Ing., beschäftigt sich seit 12 Jahren mit der Thermografie und seit ca. 8 Jahren dabei auch mit Fahrrädern. Seit den Anfängen nimmt auch der Anteil an Privatleuten, die Rahmen oder Gabeln nach Stürzen und Unfällen oder nach Gebrauchtkäufen überprüfen lassen wollen, immer mehr zu. Aber auch die Fahrrad-Industrie hat die Vorteile dieser Methode für sich entdeckt und nutzt die mehr als 30 000 € teure Anlage zu Prüfungen von Prototypen und im Entwicklungsbereich.

Eine impulsthermografische Untersuchung eines Rahmens oder eine Gabel bei Volker Carl kostet für 75 € netto. Wenn beide Teile gemeinsam untersucht werden sollen reduzieren sich die Kosten auf 125 €.

Im Laufe der Jahre hat sich mit der Carl Messtechnik, der Firma TPW ROWO, die Fahrradkomponenten mittels Computer Tomographie auf den Grund gehen kann, den Fahrradsachverständigen von Velotech.de und der auf Carbonreparaturen spezialisierten Firma PolyTube Cycles eine Gemeinschaft gebildet, die den Komplettservice von Schadensanalyse, über Begutachtung durch Sachverständige, bis hin zur Reparatur von Carbonteilen anbieten kann.

Bei meinem Besuch in Dinslaken kam ich nicht mit leeren Händen, sondern hab meine GUNSHA WCR Vollcarbon Disc only Crossgabel mitgebraucht, die auch sofort geprüft wurde. Wie zu erwarten, konnte Volker keine eklatanten Fehler feststellen, wies mich aber auf einige messtechnische Auffälligkeiten hin.

So hat die Gabel einige kleinere Harzansammlungen, wie sie bei handlaminierten CFK-Teilen kaum zu vermeiden sind und zeigt im Bereich der Gabelscheiden Bereiche mit deutlich reduzierten Wandstärken, was wohl aufgrund der Gleichförmigkeit konstruktiv so beabsichtigt ist. Das komplette Prüfprotokoll der GUNSHA Gabel findet sich im Anhang.

Bilder: Volker Carl / St.John