Erfahrungen mit luftgekoppelter Ultraschallprüftechnik
W. Hillger, DLR Braunschweig
ABSTRACT
Eine attraktive Möglichkeit ist die Ultraschallprüfung mit Ankopplung über Luft oder - allgemeiner - Gas (Stickstoff, Kohlendioxid). Die Übertragung von Ultraschall über einen Luftspalt zwischen dem Probekörper und dem Prüfkopf ist jedoch wegen der großen akustischen Fehlanpassung zwischen Gasen und Festkörpern sehr ungünstig. Daher sind speziell angepaßte Prüfeinrichtungen (AirTech 4000) erforderlich. Wegen der frequenzabhängigen Schallschwächung in Luft werden Frequenzen unterhalb von einem Megahertz eingesetzt. Trotz der ungünstigen physikalischen Randbedingungen lassen sich mit speziell optimierten Prüfeinrichtungen sehr gute Ergebnisse erzielen. Die Anwendungen sind nicht auf eine zweiseitige Zugänglichkeit in Durchschallung beschränkt, sondern mit Lamb-Wellen ist häufig auch eine Prüfung mit einseitigem Zugang möglich. Da die Wellenlänge in Luft bei gleicher Frequenz nur ein Fünftel so groß wie in Wasser ist, lassen sich bei Werkstoffen, die aufgrund ihrer Inhomogenität nur mit niedrigen Frequenzen geprüft werden können, sogar höhere Auflösungen mit Ankopplung über Luft erzielen als mit konventioneller Ankopplung. Der Vortrag berichtet über die verwendete Prüfeinrichtung, die Anwendungsmöglichkeiten dieser berührungslosen Technik und über Prüfergebnisse an Bauteilen aus dem Luft- und Raumfahrtbereich. Das mit einseitiger Zugänglichkeit aufgenommene C-Bild zeigt beispielhaft die Ablösung von Waben von der Deckschicht.
