Zerstörungsfreie Prüfmethoden Eine ZfP-Methode wird nach ihrem zugrunde liegenden physikalischen Prinzip klassifiziert. Gängige Methoden sind beispielsweise:
•Visuelle und optische Prüfung (VT)
•Durchstrahlungsprüfung (RT)
•Ultraschallprüfung (UT)
•Flüssigkeitseindringprüfung (PT)
•Magnetpulverprüfung (MT)
Visuelle Prüfung
Die mit Abstand gebräuchlichste ZfP-Methode ist die visuelle und optische Prüfung. In vielen Fällen kann ein geschulter Prüfer, der mit einfachen Werkzeugen wie einer Taschenlampe und einer Lupe ausgestattet ist, eine sehr effektive Inspektion durchführen. Sowohl bei der Qualitätskontrolle als auch bei Wartungsarbeiten steht die visuelle Prüfung an erster Stelle
Verteidigungslinie. Bei der Entscheidung, ob visuelle Tests eingesetzt werden sollen, ist es wichtig, deren Potenzial und Grenzen zu verstehen. Reicht die visuelle Methode für das vorliegende Problem nicht aus, müssen komplexere Methoden in Betracht gezogen werden. Die Verwendung der visuellen Inspektionsmethode für geschlossene Systeme kann
herausfordernd und möglicherweise ineffektiv sein. Um einem Techniker oder Ingenieur die Inspektion dieser schwer einsehbaren Bereiche zu ermöglichen, wird häufig ein Gerät namens Endoskop verwendet. Endoskope sind im Wesentlichen miniaturisierte Kameras, die am Ende eines Glasfaserkabels angebracht werden können. Die Kamera kann dann in Bereiche eingeführt werden, die einer direkten Sichtprüfung nicht zugänglich sind, und die resultierenden Bilder werden vom Prüfer in Echtzeit auf einem Videobildschirm angezeigt.
Radiographie
Historisch gesehen ist die Radiographie die zweithäufigste ZfP-Methode. Fast unmittelbar nach Röntgen kam es zu erheblichen Aktivitäten auf diesem Gebiet's Entdeckung der Röntgenstrahlen im Jahr 1895 [1].
In der frühen Literatur wird auf die Fähigkeit von Röntgenaufnahmen hingewiesen, Diskontinuitäten in Gussteilen, Schmiedestücken und Schweißnähten in Metallen zu erkennen. Diskontinuitäten wie Poren oder Einschlüsse in Metallen sind in vielen Fällen leicht zu erkennen. Risse können auch mit Röntgentechniken erkannt werden, es muss jedoch darauf geachtet werden
Orientierungs- und Eigenspannungsprobleme. Trotz der Kosten und Sicherheitsrisiken der Ausrüstung wird die Radiographie nach wie vor weit verbreitet eingesetzt. Jüngste Fortschritte in der digitalen Radiographie haben dazu beigetragen, die Kosten für den Einsatz dieser Methode zu senken, indem der Einsatz von Filmen entfällt.
Ultraschallmethoden
Bei der Ultraschallprüfung kommen äußerst vielfältige Methoden zum Einsatz, die auf der Erzeugung und Erkennung mechanischer Schwingungen oder Wellen innerhalb von Prüfobjekten basieren. Die Prüfobjekte sind nicht auf Metalle oder gar auf Festkörper beschränkt. Der Begriff Ultraschall bezieht sich auf Schallwellen mit einer Frequenz oberhalb der menschlichen Hörgrenze. Die meisten Ultraschalltechniken verwenden Frequenzen im Bereich von 1 bis 10 MHz. Die Geschwindigkeit von Ultraschallwellen, die sich durch ein Material bewegen, ist eine einfache Funktion des Materials's-Modul und -Dichte, und daher eignen sich Ultraschallmethoden hervorragend für Materialcharakterisierungsstudien. Darüber hinaus werden Ultraschallwellen an Grenzflächen, an denen sich Materialeigenschaften ändern, stark reflektiert und werden daher häufig zur Dickenmessung und Risserkennung eingesetzt. Die jüngsten Fortschritte in der Ultraschalltechnik fanden größtenteils im Bereich der Phased-Array-Ultraschalltechnik statt, die jetzt in tragbaren Instrumenten verfügbar ist. Das zeitgesteuerte oder phasenweise Auslösen von Arrays von Ultraschallelementen in einem einzigen Wandler ermöglicht eine präzise Anpassung der resultierenden Ultraschallwellen, die in das Testobjekt eingeleitet werden.
Flüssigkeitseindringmittel
Flüssigkeitseindringmethoden sind einfach und werden häufig zur Erkennung von Oberflächenbruchunterbrechungen, insbesondere Rissen, verwendet. Bei diesen Methoden wird eine Eindringflüssigkeit auf das Prüfobjekt aufgetragen, anschließend überschüssiges Eindringmittel entfernt und ein Entwickler aufgetragen, um die Sichtbarkeit des verbleibenden Eindringmittels zu verbessern. Aufbrechende Risse an der Oberfläche können Eindringmittel einschließen und somit einen visuellen Hinweis auf den Riss geben. Flüssigkeitseindringverfahren sind aufgrund ihrer Einfachheit und visuellen Ergebnisse beliebt. Die Prozessparameter Eindringmittel- und Entwicklerverweilzeit sowie Reinigung sind äußerst wichtig, und es werden weiterhin erhebliche Anstrengungen unternommen, um diese Parameter zu verstehen und zu optimieren. Flüssigkeitseindringverfahren können auf praktisch jedes Material angewendet werden, Eigenspannungsfelder können jedoch Risse schließen und die Wirksamkeit dieser Methoden verringern.
Magnetisches Teilchen
Magnetpartikelmethoden basieren auf der Ansammlung loser magnetischer Partikel an Stellen mit magnetischem Streufluss an einem Objekt. Dieses Phänomen ist fast jedem aus Kindheitsexperimenten mit Magneten und Eisenspänen bekannt. Magnetpulververfahren basieren auf Oberflächen- oder oberflächennahen Diskontinuitäten, die die elektromagnetischen Eigenschaften des Prüfobjekts beeinflussen. Damit diese Methoden angewendet werden können, muss das Prüfobjekt elektrisch leitfähig und ferromagnetisch sein. Magnetpulvertechniken ermöglichen somit die Erkennung von oberflächendurchbrechenden Rissen in Stahl
Objekte mit komplexer Geometrie, was typischerweise eine Herausforderung für RT-Methoden darstellt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. November 2019