Ultraschallprüfung

Die Ultraschallprüfung ist ein akustisches Verfahren zum Auffinden von Materialfehlern mittels Ultraschall. Sie gehört zu den zerstörungsfreien Prüfmethoden. Dadurch lassen sich Bauteile auch im eingebauten Zustand prüfen, z. B. die Tragelemente eines Flugzeuges.

Prinzip

Ultraschallprüfung beruht darauf, dass sich Schallwellen in unterschiedlichen Medien verschieden schnell ausbreiten. Sie werden an Grenzflächen unterschiedlicher Wellenimpedanz teilweise reflektiert, ein anderer Teil breitet sich – oft bei geänderter Richtung – weiter aus. Mit steigender Differenz der Wellenimpedanz vergrößert sich auch der reflektierte Anteil. Diese Differenz ist an jeder Grenze Luft-Metall besonders groß.

Wie alle Prüfverfahren ist auch die Ultraschallkontrolle genormt und wird nach Richtlinien durchgeführt. Dabei wird auf der Oberfläche des Werkstückes ein Koppelmittel (z. B. Kleister (Lösung), Gel, Wasser oder Öl) aufgetragen. Mittels eines Prüfkopfes, welcher Ultraschall von 0,02 bis 50 MHz aussendet und empfängt, wird die zu prüfende Oberfläche abgefahren. Dieses kann manuell, mechanisiert oder automatisch (innerhalb der Fertigungsstraßen) erfolgen. Bei letzteren wird zwecks Übertragung des Schallsignals das Prüfstück oft in eine geeignete Flüssigkeit getaucht (Tauchtechnik), oder definiert benetzt.

Änderungen der akustischen Eigenschaften an Grenzflächen (z. B. ein Lunker (Hohlraum), ein Einschluss, ein Riss oder eine andere Trennung im Gefüge) im Inneren des zu prüfenden Teils reflektieren den Schallimpuls und senden diesen an den Schwinger im Prüfkopf, der sowohl als Sender wie auch als Empfänger fungiert, zurück. Die vergangene Zeit zwischen Senden und Empfangen lässt die Berechnung des Weges zu (Impuls-Echo-Verfahren). Anhand der gemessenen Zeitdifferenz wird ein Signalbild erzeugt und auf einem Monitor sichtbar gemacht. Anhand dieses Bildes kann die Lage bestimmt und die Größe des Fehlers (in der Fachsprache Ungänze genannt) durch Vergleichen mit einem Ersatzreflektor (Flachbodenbohrung (Kreis-Scheiben-Reflektor), Nut, Querbohrung) abgeschätzt werden. Im Allgemeinen können Ungänzen mit einer Größe von ca. 0,6 mm erkannt werden.

Anwendung

Die Ultraschallprüfung ist ein geeignetes Prüfverfahren bei schallleitfähigen Werkstoffen (dazu gehören die meisten Metalle) zur Auffindung von inneren und äußeren Fehlern, z. B. bei Schweißnähten, Schmiedestücken, Guss, Halbzeugen oder Rohren.

Anwendungsbereiche

Zu den typischen Anwendungsbereichen der Ultraschallprüfung gehören:

• Schweißnahtprüfung
• Wanddickenmessung
• Blechprüfung
• Schmiedestückprüfung

Text aus Wiki: http://de.wikipedia.org/wiki/Ultraschallpr%C3%BCfung

Oberflächenrissprüfung

Farbeindringverfahren (Penetrating testing)

Das Farbeindringverfahren ist ein Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Es wird angewandt zur Anzeige von oberflächennahen Fehlern, wie Poren, Risse, Bindefehler, Überlappungen und Falten, die zur Oberfläche hin offen sind.

Das Eindringverfahren wird vornehmlich bei metallischen Werkstoffen eingesetzt, kann jedoch bei allen nicht porösen Werkstoffen eingesetzt werden. Es ist mit geringem Aufwand selbst unter Baustellenbedingungen einsetzbar.

Ablauf
1 säubern
2 Farbe auftragen und eindringen lassen
3 oberflächliche Reinigung
4 Entwickler auftragen

Magnetpulverprüfung (Magnetic testing)

Die Magnetpulverprüfung (auch Magnetpulverrissprüfung, Fluxprüfung oder Fluxen genannt) ist ein Verfahren zum Nachweis von Rissen in oder nah der Oberfläche ferromagnetischer Werkstoffe.

Für die Prüfung muss das Werkstück magnetisiert werden. Bei großen Werkstücken, bei denen eine komplette Magnetisierung nicht möglich ist, wird nur der zu prüfende Teilbereich magnetisiert. Die durch die Magnetisierung entstehenden Feldlinien verlaufen parallel zur Oberfläche. Risse und oberflächennahe Fehlstellen, die quer zu den Feldlinien liegen, erzeugen ein magnetisches Streufeld. Das heißt, die Feldlinien treten auf der einen Seite der Fehlstelle aus dem ferromagnetischen Material aus und auf der anderen Seite wieder ein. Das hat die Entstehung von Magnetpolen zur Folge. Wird nun Eisenpulver über dieses Streufeld verteilt, sammelt es sich an der Fehlstelle an, weil es durch den magnetischen Effekt angezogen wird.

Bei der Magnetpulver-Rissprüfung erfolgt das Aufbringen der Eisenteilchen während der Magnetisierung. Feine pulverförmige Teilchen, häufig ferromagnetische Eisenoxide, lassen auch feinste Haarrisse erkennen. Die Pulverteilchen werden in geeigneten Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Wasser, aufgeschwemmt und während der Magnetisierung über den Prüfgegenstand gegossen oder gesprüht.

Die Magnetpulver-Rissprüfung kann bei Tageslicht oder im Dunkeln mit fluoreszierenden Prüfmitteln durchgeführt werden. Bei Tageslicht wird in der Regel mit schwarzen oder sehr stark fluoreszierenden Prüfmitteln gearbeitet, um eine kontraststarke Rißanzeige zu erhalten. Bei der fluoreszierenden Prüfung im Dunkeln werden ausschließlich fluoreszierende Prüfmittel eingesetzt. Fluoreszierende Magnetpulverteilchen sind mit Farbpigmenten verbunden, die bei Bestrahlung mit UV-Licht hell gelb, grün oder rot leuchten. Die dadurch entstehende Kontrastverbesserung ermöglicht ein deutlich besseres Erkennen des Risses.