Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung

Nicht-destruktive Schweißnahtprüfung

Zur Erfüllung der Qualitätsansprüche unserer Auftraggeber werden unsere Erzeugnisse nach den Vorgaben der entsprechenden Produktstandards einer zerstörungsfreien Prüfung unterzogen. Das geschulte Testpersonal ist nach EN 473/ISO 9712 in den Ebenen 1, 2 und 3 zugelassen. Dabei kommen folgende Testverfahren zum Einsatz: Unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind auch als Prüfleiter nach z.B. AD HP4 ausgebildet und zugelassen.

Zusätzlich werden Produktions- und Terminüberwachung, die Erzeugung und Überwachung von Qualitätsdokumenten und allgemeinen Zustandsanalysen von Komponenten durchgeführt.

Röntgeninspektion

Die zerstörungsfreie Materialprüfung (ZfP) bewirkt im Unterschied zur zerstörungsfreien Materialprüfung, dass die Gebrauchstauglichkeit des Werkstoffes bzw. des Prüfgegenstandes durch die Prüfaufgabe nicht beeinflußt oder gar eingeschränkt werden darf. Der wirtschaftliche Vorteil gegenüber der zerstörerischen Materialprüfung liegt somit auf der Hand. Formen der Energie sind elektrostatische und quasistatische Felder, sowohl elektromagnetische und physikalische Kräfte als auch gleichartige Schwingungswellen.

Zu den sehr hochfrequenten Strahlen zählen Korpuskelstrahlen wie Röntgenstrahlen, G-Strahlen, Elektronen-, Ionen- und Neutronenstrahlen, die für Röntgen-, Röntgen- und Computertomographietechniken eingesetzt werden. Für die Erprobung werden die Materialien ganz oder zum Teil den oben erwähnten Energien unterworfen ("Abb. 1"). Abhängig von der Aufgabenstellung wird eine Form der Energie ausgewählt, die nach der Energie-Wechselwirkung zum höchstmöglichen Nutzungssignal wird.

Dabei wird die benötigte Leistung von der leistungselektronischen Anlage in Gestalt von elektromagnetischen Feldern, Wärmestrahlung, Korpuskularstrahlung oder mechanischen Vibrationen erzeug. Dies wird als monostatische Testung bezeichnet. Sind Sender und Empfängerkopf getrennt, steht ein bistatischer Test zur Verfügung. Für Feststoffe in der Herstellung werden im Vergleich zur Medizintechnik bis zu 450 Kilowatt für die Röntgenröhre benötigt.

Rissähnliche Defekte können nur erkannt werden, wenn die Risstiefe genau in Strahllage liegt und der Spalt auch ausreichend offen ist. Der Begriff Schall beschreibt die mechanischen Vibrationen und Vibrationen, deren Frequenz über einigen 10 Kilohertz liegt. Dies sind zum einen die Schubwellen, die rechtwinklig zur Fortpflanzungsrichtung oszillieren und in der Auftreffebene ( "Shear Vertical") oder rechtwinklig dazu ("Shear Horizontal") gepolt werden können.

Andererseits sind es die Führungswellen, die einen Hohlleiter benötigen, wie z.B. Freiflächen, Verbundplattenstrukturen, volle Walzen oder Röhrengeometrien. Ein entsprechend geschliffener Quartz kann durch ein wechselndes Elektrofeld zu regelmäßigen oder pulsierenden Oszillationen erregt werden. Oszillatoren werden als Kolbenoszillatoren (Zylinder) oder Rechteckoszillatoren angeboten und erzeugen Vibrationen in Dickensinn. Werden diese Aufnehmer mit Hilfe von Kopplungsmitteln an die Festkörperoberfläche gekoppelt, gibt der Aufnehmer die Vibration an das Teil ab.

Piezoelektrische Sonden für eine Frequenz bis 50 Hz (entspricht 120 µm Wellenlänge) können sicher aufgebaut werden. Ultraschallmikroskope nutzen die Frequenz im Gigahertz-Bereich, was zu einem Wellenlängenbereich im Mikrometerbereich führen kann. Die elektromagnetische Anregung des Ultraschalls (EMUS) erfolgt durch Lorentz- und/oder Magnet- und Magnetostriktivkräfte. Wird diesen Wirbeln ein magnetisches Feld mit der Induktivität rechtwinklig zur Fläche überlagert, treten periodische wechselnde Lastkräfte auf.

Sie verursachen Partikelablenkungen und generieren so Schall. Bei thermoelastischem Betrieb erwärmt der Faserlaser die Fläche örtlich, die sich wie ein Impuls aufweitet. Diese Expansion findet mit einer Anstiegszeit von wenigen Nano-Sekunden statt und generiert breitbandigen Schall durch Druck-, Scher- und Flächenwellen. Besonders bei der Untersuchung von heißen Teilen hat der Laser-Ultraschall Vorzüge.

Zusätzlich zur Fehlerprüfung wird die Ultraschalluntersuchung auch zur Charakterisierung der Mikrostruktur genutzt. Hochfrequenzen werden hier hauptsächlich zur Erzeugung von Ultraschallstreuungen ausgenutzt. Die polykristallinen Feststoffe diffundieren den Schall an Korngrenzen (Kristallit) und Phasenrändern, d.h. an allen Stellen, an denen ein sprunghafter Anstieg der Schall-Impedanz (Produkt aus Schwärzung und Schallschnelle v) auftritt.

Mit der dritten Leistung aus der Körnung und mit der vierten Leistung der Testfrequenz nimmt die Streuungsamplitude zu, weshalb die Frequenz zwischen 8 und 10 Hz verwendet wird. Wirbelstromprüfungen können nur an leitfähigen Werkstoffen vorgenommen werden. Wenn eine Sondenspule dagegen über ein Bauelement in einem konstanten Abstand von der Fläche geleitet wird, wird die Induktivität durch die örtlichen Gegebenheiten des Messobjektes festgelegt.

Gemäß dem "Damage Tolerance Prinzip" ist es der Piloten selbst, der vor jedem Abflug eine visuelle Inspektion vornimmt, verbunden mit einer Inspektion von mechanischen beweglichen Teilen, wie z.B. der Beweglichkeit einer Propellerumdrehung. Zur Datenaufzeichnung werden Zeilenkameras oder Matrixkameras eingesetzt, die bei entsprechender Anforderung auch mit sehr hoher Bildwiederholrate auskommen. Wärmeflussthermografie ist eine Prüftechnik, mit der sich Fehler an oberflächennahen, also von außen nicht sichtbaren Bauteilen durch Analyse des Wärmeflusses oder der thermischen Leitfähigkeit in den Prüfkörpern erkennen lassen.

Wesentliche Vorzüge der thermografischen Wärmeflussprüfverfahren sind das abbildende Wirkprinzip, die große Testgeschwindigkeit und die vergleichsweise leichte Automatisierung. In der Thermografie wird genutzt, dass alle Gehäuse mit einer Körpertemperatur über dem Absolutnullpunkt von 0°C oder -273°C zusätzlich zum optischen Bereich ein temperaturabhängiges elektromagnetisches Wellenspektrum abgeben.

Dobmann, Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung IZFP. Nicht-destruktive Prüfmethoden. Zerstörungsfreies Prüfen mit Bildbearbeitung.