Abstract:
Ausgewählte Beispiele zur Anwendung der automatisierten
Ultraschallprüfung für die Industrieforschung
G. Kaiser, S. Goldbach, R. Grothaus, Dresden; H. Schubert, Pirna
Die IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH Dresden führt technischwissenschaftliche Dienst- und
Forschungsleistungen auf den Gebieten der Werkstoff-, Bauteilund Erzeugnisprüfung bzw. -begutachtung durch.
Es werden praxisorientierte Aufgaben zur Werkstofforschung, zur Berechnung, Prüfung und Qualitätssicherung von
Werkstoffen, Bauteilen und Erzeugnissen, zur Werkstoffeinsatzberatung und zum Verschleißschutz für die Luft- und
Raumfahrttechnik, den Maschinen-, Anlagen- und Apparatebau, den Straßen- und Schienenfahrzeugbau, die
Kunststoffindustrie, die Eisen- und Stahlindustrie und den Stahl- und Leichtmetallbau bearbeitet.
Zur Qualitätssicherung sind Methoden und Möglichkeiten der zerstörungsfreien Prüfung unerläßlich. Neben den
konventionellen, versuchsbegleitenden Prüfungen mittels Ultraschall in Kontakttechnik steht eine Ultraschall-Scan-Anlage
(System Scan Master) im TauchtechnikVerfahren zur Verfügung. Einige Anwendungsbeispiele in diesem Beitrag sollen die
Arbeiten der IMA GmbH auf diesem Gebiet repräsentieren.
In Zusammenarbeit mit dem Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden wurde mittels Ultraschallprüfung ein
Beitrag zum Entwicklungsprogramm an faserverstärkten Kunststoffrotoren geleistet. Die Besonderheit bei dieser Aufgabe
besteht in der Prüfbarkeit sehr dickwandiger Kunststoffteile. Gegenstand der Untersuchungen war ein Schwungrad,
rotationssymmetrische CFK-Wickelstruktur, Abmessungen d 410 x 60 mm Dicke. Es bestand aus einem Nabenteil aus
Aluminiumlegierung. Das aufgewickelte Kranzteil setzte sich werkstoffseitig aus 2 verschiedenen CFK-Laminaten zusammen.
Dieses Teil wurde im Bereich des CFK-Laminates auf Herstellungsfehler, wie Delaminationen untersucht. Das Schwungrad
wurde dazu mit Hilfe eines Drehtellers im Tauchbecken im Durchschallungsverfahren und auch Impuls-EchoVerfahren geprüft.
Dabei wurde radial eingeschallt, um flächige Fehlstellen im Laminat nachzuweisen. Es wurde mittels 5 MHz geprüft.
Die Ergebnisse werden in C-Scan-Bildern dargestellt.
Ein weiteres Beispiel zur Anwendung der automatisierten Ultraschallprüfung ist die Prüfung von gelöteten
Turbinenschaufelkränzen aus Stahl. Die Schaufelkränze waren über wechselseitige Lötung miteinander verbunden. Mittels
Ultraschallprüfung sollte eine Aussage zur Qualität dieser Lötverbindungen getroffen werden. Hierzu wurde ebenfalls die
Impuls-Echo- als auch die Durchschallungsmethode im Tauchverfahren angewendet. Geprüft wurde mit 10 MHz. Als
Justierkörper diente eine 1 mm-Flachprobenbohrung mit einer Tiefe von 0,5 mm in einem unverlöteten Schaufelkranz.
Die Ergebnisse werden in Fotos und C-Scans dargestellt.