DACH - Jahrestagung 2004 Salzburg

ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung

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Die Prüfung von Schweissnähten an T-Stössen mit Ultraschall-Phased-Array-(Gruppenstrahler)-Technologie

U. Bücher, P. Cyr, R/D Tech, Mainz
Kontakt: Dipl.-Ing. Ulrich Bücher

Kurzfassung

Die zerstörungsfreie Prüfung von T-Stössen bei Fertigungs- und Baustellenschweissung war in der Vergangenheit besonders zeitintensiv. Die zuverlässige Aussage über Ortung, Anzeigenlage im Bauteil und ggfs. Fehlergröße musste immer mit mehreren Einschallwinkeln und sehr erfahrenem Personal durchgeführt werden.

Mit einem Phased-Array-System entfällt das Benutzen und Umjustieren von verschiedenen Ultraschallsensoren mit unterschiedlichen Einschallwinkeln, z.B. 35° , 45°, 60° und 70° Winkelprüfköpfe werden eingesetzt.

Die Phased-Array-Technologie von R/D Tech arbeitet mit kleinbauenden Mehrfachsensoren. Je nach Anwendungsfall, Materialdicke und zur verfügungstehenden Platz können Sensoren mit bis zu 128 Einzelschwingern zum Einsatz kommen. Die Vielzahl der einzelnen Ultraschallelemente erlaubt das Schwenken und Beugen des entstehenden Schallfeldes unter Verwendung von unterschiedlichen Wellenarten. Mit der entsprechenden Sende/Empfangs- und Auswerteeinheit (R/D Tech OmniScan MX) werden an der selben Einschallposition Winkel, der transversalen Ultraschallwelle von 40° bis 70° mittels elektronischem Schwenken abgedeckt.

Die Darstellung der Prüfergebnisse erfolgt als Sektorscan. Dieses Ultraschallbild wird, aus den unter verschiedenen Winkeln durch Signalerkennung erzeugt. Sämtliche A-Bildanzeigen innerhalb dieses Prüfvolumens können beobachtet werden. Ähnlich den Ultraschallbildern aus der Medizin werden laufzeitabhängige, "plastische" Ultraschallbilder dargestellt. Mit der Erzeugung dieser Bilder erhält die Ultraschallprüfung die Fähigkeit "Abbilder" der Prüfregion zu erzeugt, so dass ein häufig als Nachteil empfundener subjektiver Aspekt der Beurteilung entfällt. Die auffindbaren Fehlertypen sind:

    Risse
    Einschlüsse und Porositäten
    Mangelnde Bindung
Die Prüftechnik ist mit einigen Stunden Training auf diese Anwendung sicher erlernbar. Die Dokumentation erfolgt über einfaches Ausdrucken, Bearbeiten mit externer Software oder Einbinden in Word- bzw.Exceldateien.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der eingesetzten Technik ist die Zeitersparnis. Durch den Wegfall der Prüfkopfwechsel, Markierung von Anzeigenpositionen und Nachmessen werden zusätzlich Fehlermöglichkeitnen minimiert. Die Prüfzeiten lassen sich nach ersten Felderfahrung auf ca. 20% ! des ursprünglichen Aufwandes reduzieren.

STARTHerausgeber: DGfZPProgrammierung: NDT.net