Physik

Elektronenschweißen

Freundlicherweise zur Verfügung gestellt durch: Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen, Fachbereich Maschinenbau und Facilities Management, Institut für Maschinenbau. Beim Elektronenstrahlschweißen schmilzt und verdampft der Werkstoff aufgrund der hohen Energiekonzentration schlagartig und bildet einen Dampfkanal, der sich in die Tiefe des Werkstücks bohrt und bei der Relativbewegung von Strahl und Werkstück die Schweißnaht bildet. Gefilmt wurde dieser Vorgang mit einer pco.dimax und 9.000 Bilder/s. Die Belichtung ist abgestimmt, um den eigentlichen Schweißprozess-Dampfkanal zu sehen. Zusätzlich ist eine häufig angewandte Prozesstechnik, den Strahl über elektromagnetische Spulen zu pendeln – hier umgesetzt mit der sog. Kreispendelung (Durchmesser 0,4 mm). Bei 10 Hz bewegt der Elektronenstrahl den Dampfkanal, während bei höheren Frequenzen (bspw. > 500 Hz) der Elektronenstrahl den Dampfkanal vergrößert. Unten links ist der geöffnete Dampfkanal sehr gut zu erkennen, während sich der Elektronenstrahl am Rand bewegt.

Titandraht Explosion

Die zeitliche Entwicklung des Plasmas wurde mit einem Ultra-Speed hsfc pro Kamerasystem untersucht.

Einspritzung & Verbrennung - Dieselmotor

Blick in einen Dieselmotor mit einem Endoskop.

Strömungsvisualisierung

Particle Image Velocimetry (PIV) Charakterisierung der Mischung von zwei Treibstoffstrahlen im NRC/IAR Spray Labor, welche mit einem wirbelnden Querstrom vermischt werden.

Treibstoff-Sprayanalyse

PLIF-Gasstrom von einem 0.94" Poppet-Typ Treibstoffventil mit einem 0.25" Hub.

Einspritzung & Verbrennung

Untersuchung des Einflusses des Einspritzdrucks auf die Einspritzung und Verbrennung in einem Dieselmotor.

Airbag-Entfaltung in Zeitlupe

Erste Resultate einiger Airbagtests, die wir zusammen mit unseren Partnern SOLVing3D und IES Elektronikentwicklung durchgeführt haben. Die Sequenz wurde mit einer pco.dimax mit 4500 Bildern/s und 912 x 912 Pixel Auflösung aufgenommen.

Glühbirnen zerbersten

Eine Reihe von Sequenzen zeigt wie eine brennende Glühbirne auf den Boden aufschlägt, zerbricht und dabei allmählich der Draht verlöscht. Sie wurden mit einer pco.dimax Hochgeschwindigkeits-Kamera aufgenommen bei 2000 Bildern/s in Full HD.

Vögel in Zeitlupe

Eine Folge von Bildsequenzen, die verschiedene Vögel im Flug in Zeitlupe in Full-HD zeigen und mit pco.dimax Hochgeschwindiskeitskameras aufgenommen wurden. Die Bildrate variert hier von 500 Bildern/s bis zu 2000 Bildern/s.

...schnelle Fertigung

Die PCO AG fertigt nicht nur Hochgeschwindigkeitskameras, sondern braucht sie auch, um die eigenen Fertigungsprozesse beobachten zu können. Die Bildsequenz zeigt eine CNC-Fräse mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 12000 Umdrehungen/Minute und einem Vorschub von 1.4 mm/Umdrehung. Die Sequenz wurde mit 4500 Bildern/s bei einer Auflösung von 1296x720 Pixeln aufgenommen. Sie besteht aus 5500 Bildern und zeigt somit 1.2 Sekunden Realzeit.

Space-Shuttle-Start bei Nacht...

Die Bildsequenz wurde von der NASA während des Space-Shuttle-Starts im August 2009 mit einer pco.dimax aufgenommen. Sie wurde bei voller Auflösung von 2016 x 2016 Bildpunkten mit 400 Bildern/s aufgenommen, der Clip zeigt allerdings einen Ausschnitt. Im ersten und letzten Teil des Videos werden die Bilder in Realgeschwindigkeit gezeigt mit 25 Bildern/s (wegen der amerikanischen Netzfrequenz findet bei den 25 Bildern/s gewissermassen eine Unterabtastung statt). Im Mittelteil findet ein Zoom-In und -Out statt, um den außergwöhnlichen Detailreichtum zu verdeutlichen. Die Kamera war auf einer soliden Plattform befestigt, die sich in etwa 300 m Entfernung zum startenden Space-Shuttle befand. Trotzdem sind die, durch den Start verursachten, Vibrationen im Boden gut zu sehen. Bei der Erstellung der Filmsequenz wurde die Skalierung dreimal wegen des hellen Lichtsignals angepasst (dies ist daran zu erkennen, dass die Bilder dreimal plötzlich dunkler werden).

Mentos in Coca Cola...

Was passiert, wenn ein Stück Mentos Kaubonbon in eine frische, gefüllte Flasche Coca Cola Light fällt? (aufgenommen bei mehr als Full HD (2016 x 2016 Pixel) mit 1100 Bildern/s)

Bildaufnahme von Flusssträngen in Laborplasmen

Falschfarbenbilder von Einzel- und Mehrfach-Flusssträngen in Wasserstoffplasma enthüllt helixähnliche Strukturen. Die Bilder wurden mit einer dicam pro Bildverstärker-CCD-Kamera aufgenommen.

scientific CMOS pco.edge - high dynamic and sensitivity (sCMOS)

A low light sequence out of the lab window was taken in the dawn at 100 frames/s and 2560 x 2160 Pixel with our scientific CMOS (sCMOS) color camera pco.edge. The sequence is displayed three times at different levels of 16bit to 8bit scaling to show the details, which the pco.edge is able to detect in available light scenes.

Smokestack Blast in Slow Motion

The blast of two Bayernoil smokestacks or chimneys has been recorded by a pco.dimax at Full HD resolution. One of the smokestacks was made of bricks and the other one of concrete. You can discover this in the way they fall.

Popcorn in Slow Motion

A pan with popcorn is recorded with a high speed camera pco.dimax with Full HD resolution (1920 x 1080 pixel) at 2000 frames/s. Still the "popping" of the corn is a pretty fast event.

Magic Hot Drops in Slow Motion

Norbert Porta (sciencedocu.de) has recorded a set of slow motion sequences of water drops, which fall on a hot heating plate. He used a pco.dimax S highspeed camera for this purpose and filmed the drops from 2000 frames/s (1920 x 1080 pixel) to 10 000 frames/s (768 x 448 pixel).