Ultraschallprüfung thermoplastischer Verbundwerkstoffebei tiefen Temperaturen


Polymere Verbundwerkstoffe werden in zunehmendem Maße mit thermoplastischen Matrizesverarbeitet. Dabei führt die höhere Schallschwächung von Thermoplasten im Vergleich zu Duromeren zu einer schlechteren Prüfbarkeit dieser Verbundsysteme.

Ein bisher kaum untersuchter Freiheitsgrad bei der Ultraschallprüfung besteht in der Variation derPrüftemperatur. Es ist bekannt, daß bei Thermoplasten im Bereich unterhalb der Glasübergangstemperatur T, eine spröde Gefügestruktur mit sehr guten Schalleitungseigenschaften vorliegt.Allerdings liegt diese Temperatur bei Polvolefinen oft weit unterhalb der Gefriertemperatur vollWasser (PP -16°C, PE -90°C). Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit dem Einfluß der Probentemperatur einer unverstärkten PP-Probe und eines GF/PP-Verbundes auf den Signal-Rausch-Abstand (S/R-Abstand) und die Schallschwächung bei einer Ultraschallprüfung. Dazu wurde einespezielle Prüfapparatur entwickelt, die Ultraaschallprüfungen bis zu -100°C ermöglicht.

Mittels dieser Technik wurden mit künstlichen Fehlern versehene Polypropylen-Proben bei unterschiedlichen Temperaturen geprüft. Es zeigte sich. daß bei beiden Materialien die Schallschwächung mit Erniedrigung der Temperatur abnahm. Im Fall des reinen PP wurde darüber hinaus derSigna/Rausch-Abstand in bestimmten Temperaturbereichen erhöht. Bei GF/PP (Faservolumengehalt ca. 35 %) ergab sich ein leichter Abfall des Signal/Rausch-Abstands mit der Temperatur. dadie Schallschwächüng bei diesem Material offensichtlich von der Schallstreuung an den Glasfasern dominiert wird.

Für "Vor-Ort"-Prüfungen wurden unterschiedliche Koppeltechniken untersucht, die auchden Einsatz von gekrümmten Schwingern erlauben.

Von den verschiedenen Bauteilen werden eindrucksvolle Befunde in Form von B-, C- undD- Bildern gezeigt.


Autor:

G. Bechtold, J. Schuster, K. Friedrich, Kaiserslautern

Quelle:

Kurzfassungen der Vorträge und Plakatbeiträge der ZfP Jahrestagung 1996.
Hier der Bericht über die Jahrestagung or Conference Report in English.
Volltext-Bezugsquelle: DGZfP Berlin Email: 100335,3315@compuserve.com
Sprache:Deutsch

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Rolf Diederichs 1. Juni 1996, info@ndt.net