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Rund um die Materialprüfung

Prinzip der Ultraschallprüfung

Das Ultraschallverfahren dient zur sicheren Erkennung von Volumenfehlern. Durch die flexible Einsetzbarkeit dieser Prüfeinrichtung können Einzelteile, bis hin zu Serienteilen, bedingt durch den individuellen Einsatz vom Vorrichtungsbau, geprüft werden. Die gängigsten Anwendungsbereiche sind neben der Überprüfung von Vormaterial die Schweißnahtprüfung, die Wanddickenmessung sowie die Blechprüfung.

Beschreibung

Ein Ultraschallimpuls durchläuft das Werkstück mit der für den Werkstoff charakteristischen Schallgeschwindigkeit. Dabei kommt es zu einer Wechselwirkung mit der Struktur des Werkstückes. Die Auswertung der empfangenen Signale lässt dabei Rückschlüsse auf die innere Beschaffenheit des Prüfobjekts zu, ohne es zu zerstören. Risse, Poren, Lunker, Einschlüsse und Dopplungen werden so entdeckt.

1. Bauteil mit Volumenfehler

Wellenart und Wellenausbreitung:
Bei der Longitudinalwelle schwingen die Moleküle (Atome) parallel und bei der Transversalwelle senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Die Schallgeschwindigkeit ist eine Materialkonstante, die im Wesentlichen vom Elastizitätsmodul und der Dichte es Werkstoffes abhängt. Mit der Frequenz f, der Schallgeschwindigkeit c folgt daraus die Wellenlänge λ = c / f.

Technische Realisierung

Vom Sender des Gerätes werden gleichmäßige elektrische Sendeimpulse erzeugt, welche an den Prüfkopf geleitet werden, die mithilfe eines piezoelektrischen Wandlers in mechanische Schwingungen umgewandelt werden. Die mechanischen Schallwellen werden vom Prüfkopf abgestrahlt und wenn Schwallwellen daraufhin am Prüfkopf ankommen, beginnt derselbe Prozess nur rückwärts in diesem Fall. Reflektierte Schallwellen, die dann vom Prüfkopf empfangen werden, erzeugen die Echos (Reflektor Echo, Rückwandecho), die auf dem Bildschirm angezeigt werden. Bei dieser A-Bilddarstellung wird die Echoamplitude (Echohöhe) eines Reflektors vertikal, die Laufzeit oder Schallweg horizontal dargestellt. Jedem Echo wird so der Schallweg (s) zugeordnet -> Ortung von Reflektoren, Wanddickenmessung.

Prüf- und Messaufgaben

  • Volumenprüfung
  • Einschlüsse finden
  • Schweißnahtprüfung
  • Wanddickenmessung
  • Blechprüfung
  • Schmiedestückprüfung
  • Gussteilprüfung



Verfahrensbeschreibung


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