WSK Zerstörungsfreie Prüfung

• Qualitätssicherung von Bauteilen und Komponenten
• Stichproben- oder Serienprüfung
• Prüfung vor Inbetriebnahme des Bauteils oder während des Betriebs
• Während des gesamten Bauteil-Lebenszyklus, insbesondere beihochbeanspruchten Bauteilen
• Keine Ermittlung von Werkstoffkennwerten, sondern Gewährleistung derFunktionssicherheit von Bauteilen
• Durch Prüfung darf Bauteilfunktion nicht beeinträchtigt werden, sonst ist diePrüfung nicht zerstörungsfrei

• Prüfprinzip:
• Oberflächenrisse können durch Kapillarwirkung benetzende Flüssigkeitenaufsaugen
• Nach oberflächlichen Entfernen der Flüssigkeit bleiben Reste im Spalt zurück
• Anzeigen des Fehlers:
• Durch Aufbringen einer zweiten Entwicklerflüssigkeit entstehen farbigeMarkierungen des Risses
• Charakteristika:
• Einfaches Prüfprinzip, geeignet für Einzelstücke und (kleine) Serien, begrenzteAutomatisierbarkeit, preiswert, mobiler Einsatz gut möglich

Streuflussverfahren

• Prüfprinzip:
• Querrisse stören den Verlauf der magnetischen Kraftlinien und lenken sienach außen ab, wo sie ein Streufeld erzeugen
• Aufgebrachte ferromagnetische Teilchen richten sich im Streufeld aus
• Anzeigen des Fehlers
• Durch Aufbringen einer zweiten Entwicklerflüssigkeit entstehen farbigeMarkierungen des Risses
• Anwendung:
• nur Querrisse
• Längsrisse kaum Nachweisbar

Wirbelstromprüfung

• Prüfprinzip:
• Prüfling in einer von Wechselstrom durchflossenen Spule
• durch Induktion entstehen in ihm elektrische Ströme (Wirbelströme), die selbstein magnetisches Feld erzeugen
• dieses Feld verändert rückwirkend die Daten der Spule
• alle Eigenschaften, welche den elektrischen Widerstand verändern wirken sichauf die Wirbelströme und damit auf die Spule aus

• Anzeigen des Fehlers:
• Ausschlag oder Änderung eines Kurvenbildes am Oszillographen
• nur indirekte Fehleranzeige möglich, Kalibrierung auf ein fehlerfreies Prüfstück

• Anwendung:
• Erkennung von Trennstellen, aber auch
• -Reinheitsgradbestimmung
• -Legierungselementgehalt
• -Wärmebehandlungszustand

• Es existieren kombinierte Magnetisierungen (z.B. Überlagerung vonSpulenmagnetisierung und Stromdurchflutung)
• Magnetisierung mit Gleich- oder Wechselstrom möglich (bei WechselstromSkineffekt)

• Fehlerprüfung an Halbzeugen mit zwei Durchlaufspulen und automatischerAussortierung mit Geschwindigkeiten des Durchlaufmaterials bis 100m/min
• Fehlerprüfung an Einzelteilen mit einer Tastspule, die sehr klein ist und derGeometrie angepasst werden kann oder auch in Bohrungen Messungenerlaubt
• Sortierung von Teilen unterschiedlicher Härte,Legierungszusammensetzung, Reinheitsgrad, Porosität durch Vergleich miteinem Norm-Werkstück
• Dickenmessung von Folien, Isolierschichten, Plattierschichten undWanddicken, einseitig mit einer Tastspule, beidseitig mit einer Gabelspule

• Tiefenwirkung je nach Magnetisierung, Prüfanlage, Fehlergröße und –orientierung <0,5mm
• Schleifrisse durch mangelnde Kühlung, zu großen Vorschub
• Härterisse durch schroffes Abschrecken
• Warmrisse bei Gussteilen infolge behinderter Schrumpfung
• Einschlüsse, Lunker
• Trennstellen in Schweißnähten
• Schmiedefalten
• Spannungsrisse (z.B. durch Spannungsrisskorrosion)
• Ermüdungsrisse ( z.B. Schwingbeanspruchung von Kerbstellen, Wälzbeanspruchung)

• Prüfprinzip:
• Schallwellen breiten sich in Metallen alsmechanische Schwingungen geradlinig mithoher Geschwindigkeit aus
• werden an Grenzflächen stark reflektiert, sodass eine Schwächung des weitergehendenStrahls erfolgt
• Als Grenzflächen wirken alle Risse, sowie alleTrennflächen zwischen Metall und Einschlüssen(Gase,Schlacken) oder zwischen Kristallenverschiedener Dichte

• Anzeigen des Fehlers:
• Man vergleicht Schwächung oder Reflexion desSchalls durch innere Fehler mit Daten einesfehlerfreien Werkstücks / des fehlerfreienWerkstoffbereichs im Bauteil

• Piezoelektrischer Effekt(Längenänderung in Festkörpern durch elektrisches Feld,Quarze, Bariumtitanat, 200 kHz-20MHz)
• Magnetostriktiver Effekt(Längenänderungen in Festkörpern durch Magnetfeld,Ferromagnetika, z.B. Nickel, 10-200kHz)
• Übliche Frequenzen für Metalle: 0,2 bis 20 MHz, kleinsterdetektierbarer Fehler entspricht etwa halber Wellenlänge des Schalls(λ=c/f ⇒0,1....0,5 mm bei St)

• Senkrecht mit Senkrechtprüfkopf (Longitudinalwellen)
• Schräg mit Winkelprüfkopf (hier Aufspaltung der Wellenfront bei Reflexion inLongitudinal- und Transversalwellen, eine Trennung der Einzelanteile imMesssignal ist nicht mehr möglich, Ausschalten der Longitudinalwellen durchTotalreflexion bei geeignetem γ r= 35…80° für St)
• Kopplungsmittel Wasser, Öl, Glyzerin oder Paste erforderlich

• Charakteristika:
• Viele Einflussgrößen auf das Prüfergebnis: Prüfstück, Ankopplung,Prüf- und Messgerät einschließlich Auswertung, Beobachter
• Große Tiefenwirkung
• Günstige Kosten, geringer Zeitaufwand, Automatisierung möglich
• Anwendung:
• Fehlerkontrolle bei Schmiede- und Gussteilen
• Rissprüfung, auch Risskontrolle und –wachstum im Betrieb (z.B.an Behältern, Schienen, Fahrzeug- und Flugzeugkomponenten)
• Schweißnahtprüfung, Prüfung von Schweißpunkten undKlebeverbindungen
• Messung von Schichtdicken und Wanddicken

• Strahlenverfahren nutzen die physikalischen Wechselwirkungen vonelektromagnetischer Strahlung mit Festkörpern
• Besondere Bedeutung haben Röntgen- und Gammastrahlung imSpektrum elektromagnetischer Wellen (gute Durchdringungsfähigkeit vonFestkörpern)
• Verfahren beruhen auf Intensitätsmessungen nach Absorption/ Beugung
• Strahlenschutzmaßnahmen erforderlich

Schwächung abhängig von Material und Wellenlänge der Strahlung,durchleuchtbare Wandstärke Stahl ca. 50 mm, Aluminium ca. 200 mm(Kreisbeschleuniger bis ca. 300 mm bei Stahl)

• Vorgehen:
• Durchstrahlung von Bauteilen zur Erkennung von Inhomogenitäten bzw. Materialfehlern
• Prinzip:
• Auswertung der Strahlungsabsorption beim Durchgang durch Materie
• Auswertung
• Detektierung der Intensität mit Röntgenfilm oder Detektor
• Gerätetechnik:
• Stationäre und mobile Röntgenanlagen
• Abstand Röntgenquelle-Film meist ca. 70cm
• Verwendung von Verstärkerfolien zur Verbesserung der Qualität
• Fehlertiefenbestimmung durch mehrfache Schrägdurchleuchtung

• Quellen:
• Strahlerkapseln mit radioaktiven Präparaten(Durchmesser 0,5...3 mm)
• Vorgehen: Ähnlich Röntgendurchleuchtung, durch Kleinheit derPräparate Einbringen in Hohlräume möglich (z.B. inRohre)