Prüfung von Satellitentanks mittels Mehrfrequenz-Wirbelstromtechnik - ein neues Prüfsystem
L. Panzer, MAN Technologie Augsburg, R. Becker, IZFP Saarbrücken; R. Gebhard, F. Mohr, Siemens Erlangen
ABSTRACT
Die Raumfahrt bietet für die zerstörungsfreie Prüfung interessante Aufgaben mit ho-hen Anforderungen an Zuverlässigkeit der Detektion und Aussagesicherheit für die Charakterisierung eventueller Fehlstellen. Eine solche Aufgabe ist die zerstörungsfreie mechanisierte Prüfung von Satelli-tentanks, und zwar sowohl der Grundwerkstoffe (Halbschalen und Polkappen) als auch der Schweißnähte. Die Wanddicken liegen im Bereich von ca. 1,5 bis 6 mm, Werkstoffe sind überwiegend Titanlegierungen, in geringerem Umfang Inconel etc. Am Anfang stand die Erstellung eines umfassenden Fehlerkataloges, daraus wurden die für die zerstörungsfreie Prüfung relevanten Charakteristika abgeleitet. Zusammen mit der hohen nach Militärstandards geforderten und in Kenngrößen umgesetzten Prüfempfindlichkeit bzw. Fehlererkennbarkeit bildeten diese Angaben die Ausle-gungskriterien für das Prüfsystem. Angesichts der Wanddicke und der hohen Empfindlichkeitsanforderungen an die Prüfung der Oberflächen steht die Wirbelstromprüftechnik im Vordergrund. Für die Prüfung zusammengeschweißter Tanks mit größeren Wanddicken bei unzugänglicher Innenoberfläche kommt ergänzend die Ultraschallprüfung in Betracht. Daher sollte das Wirbelstromprüfsystem modular im Sinne einer solchen Erweiterungsmöglichkeit aufgebaut sein. Aufgrund der technischen Angebotsspezifikationen und praktischen Vorführungen wurden die Anbieter nach systematisch ausgewählten und gewichteten Kriterien be-wertet. Aufgrunddessen fiel die Wahl auf das SaphirEC System. Dieses Mehrkanal-Multifre-quenz-System wurde vom IzfP entwickelt und von Siemens für mechanisierte Prüfungen der Plattierung von Reaktordruckbehältern implementiert und erfolgreich eingesetzt. Die im Gerät enthaltene Fähigkeit für extrem niedrige Prüffrequenzen wird für diesen Anwendungsfall nicht benötigt, die Prüffrequenzen liegen hier in einem Be-reich von ca. 100 kHz bis 2 MHz. Zum Einsatz kommen zwei Prüfsonden mit spezieller Spulenanordnung zwecks opti-mierter Verteilung der lateralen Prüfempfindlichkeit. Die Daten werden zusammen mit der Positionsinformation nach Prüffrequenzen gesondert als Urdaten aufgenommen und stehen für spätere Mehrfrequenzmix-Verknüpfungen bereit. Der Beitrag zeigt Ergebnisse von realistischen Testkörpern aus Original-Satellitentanks, die das Leistungsvermögen des Prüfsystems demonstrieren.
