Im Rohrleitungs- und Chemieapparatebau ist der Einsatz von Kunststoffen aufgrund ihrer guten technologischen Eigenschaften weit verbreitet. Um jedoch einen sicheren Einsatz der Kunststoffbauteile zu gewährleisten, besteht Bedarf an zerstörungsfreien Prüfverfahren. Unter einer Vielzahl von Schweißverbindungen von Polyethylen-hoher-Dichte (PE-HD) Rohren spielen heute in Deutschland die Heizelement-Stumpfschweißung eine zentrale Rolle.

Die konventionelle Ultraschallprüfung von PE-HD Stumpfschweißverbindungen erfolgt gemäß dem DVS Merkblatt 2206 in Impuls-Echo-Technik mit Schrägeinschallung. Der Einfluß der Prüfparameter auf das erzielbare Ergebnis wird hier jedoch nur unzureichend berücksichtigt. Mit Hilfe kontrollierter Signale (CS-Technik) kann die Sendefrequenz und Bandbreite eines Ultraschallsingals in den von dem Prüfkopf vorgegebenen Grenzen nahezu beliebig variiert werden. Hierdurch ist es möglich, den Sendeimpuls den speziellen Prüfbedingungen entsprechend anzupassen und die Sendeenergie in einem günstigen Frequenzbereich zu konzentrieren. Daß der Einsatz der CS-Technik bei der Prüfung von Schweißverbindungen aus PE-HD zu einer größeren Nachweiswahrscheinlichkeit von Fehlstellen führen kann, wurde in einem Vergleich zwischen konventioneller und CS-Technik belegt.

Der Nachweis von Kaltschweißverbindungen ist mit konventionellen Ultraschallprüfverfahren ebenfalls nicht durchführbar. Kaltschweißverbindungen zeichnen sich dadurch aus, daß zwar eine schlüssige Verbindung vorliegt, diese jedoch in ihrer Zugfestigkeit deutlich unter der einer einwandfreien Schweißnaht liegt. Für die Physik des Ultraschalls grenzen jedoch zwei Bereiche mit identischer Schallimpedanz aneinander, so daß theoretisch keine Reflexion zu erwarten ist. Aufgrund der Aufschmelzung des Materials und der mechanischen Fügung kann es jedoch zu einer akustischen Impedanzänderung im Wärmeeinflußbereich kommen. Aus diesem Grund wurden, in einem von dem DVGW geförderten Projekt, Ultraschallmerkmale herausgearbeitet, mit denen Kaltschweißverbindungen charakterisiert und detektiert werden können. Der Prüfaufbau hat sich bereits im Laborversuch bewährt. Hierzu werden Ergebnisse vorgestellt und die z. Zt. noch existierenden Grenzen der Anwendung diskutiert.