Situation
Durch das Randschichthärten werden der Verschleißwiderstand und die Dauerschwingfestigkeit dynamisch beanspruchter Bauteile verbessert. Diese Gebrauchseigenschaften werden vor allem durch die Oberflächenhärte, die Einhärtungstiefe und den Eigenspannungstiefenverlauf festgelegt. Ein wesentliches Qualitätsmerkmal beim Randschichthärten ist die Dicke der gehärteten Schicht (Rht). Eine Qualitätsabsicherung des Härteprozesses ist derzeit nur stichprobenartig unter Verwendung zerstörender Methoden mit entsprechend hohem Zeit- und Kostenaufwand möglich.
Lösung
QNET entwickelte zusammen mit dem Fraunhofer-lnstitut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP ein Ultraschall-Verfahren, das schnell und zerstörungsfrei die Rht mißt. Der Prüfaufwand wird bei gleichzeitiger Kostenreduktion gesenkt, eine schnelle Fertigungskontrolle ermöglicht, wodurch ein gleichbleibend hohes Qualitätsniveau gesichert wird.
Das Prüfsystem wird zur Optimierung von Fertigungsparametern, zur Reduzierung der Stillstandszeiten nach Induktorwechsel, zur schnellen Fertigungsüberwachung und im Qualitätswesen eingesetzt.
System
Das System nutzt den Effekt, daß die gehärtete Schicht für Ultraschall nahezu transparent ist, während das ungehärtete Material verstärkt Ultraschallwellen streut (Abb. 1).
Das Rückstreusignal wird vom Prüfkopfsystem aufgenommen, mit der IZFP-Meßelektronik weiterverarbeitet und vollautomatisch ausgewertet. Als Ergebnis wird die Tiefe des gehärteten Materials (Rht) angezeigt (Abb. 2).
Vergleiche mit den Ergebnissen üblicher zerstörender Verfahren haben eine sehr gute Übereinstimmung gezeigt. Das Verfahren eignet sich zur Messung von Einhärtungstiefen >1 mm (Abb.3).
Vorteile |
