Mehr zu diesem Thema und der Werkstofftechnik findest du im Kurs: WT3-Werkstoffprüfung
Das Durchschallungsverfahren dient als zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Fehlersuche in Werkstoffen mit Hilfe von Ultraschall.”
Durchschallungsverfahren – Videoübersicht
“In diesem Video vermittelt dir Jan einen ersten Überblick zum Verfahren.”
Alle weiteren Informationen zur diesem Verfahren der Ultraschallprüfung findest du im nachfolgenden Text.”
Grundlagen
In einem vorherigen Kursabschnitt hast du bereits die Ultraschallverfahren im Allgemeinen kennengelernt. Jetzt wenden wir uns dem Durchschallungsverfahren zu, als Unterform der Ultraschallverfahren. Es handelt sich bei diesem Verfahren um eines der gängigsten Verfahren zur Ultraschallprüfung.
Im Jahre 1929 hat der Physikers Sergej Sokolow aus der damaligen Sowjetunion dieses Verfahren entwickelt, jedoch damals noch im Zusammenhang mir der Ortung von U-Booten.
Beim Durchschallungsverfahren (oder auch Ultraschalldurchschallungsverfahren) wird Ultraschall ausgehend von einem Sendekopf zu einem Empfängerkopf geschickt, die dabei das dazwischen liegende Material (Bauteil) prüfen. Beide Prüfkopf sind gleicher Bauart mit den gleichen Eigenschaften.
“Es handelt sich dabei um eine technische Weiterentwicklung der Methode, durch einfaches Klopfen (Schall) eine hohle Stelle hinter einer Wandung zu finden.”
Die Intensität der Ultraschallwellen richtet sich dabei nach der spezifischen Werkstoffdichte.
Prinzip
Beim Durchschallungsverfahren befindet sich das zu untersuchende Bauteil zwischen dem Sender und dem Empfänger.
Während des Abtastens des Bauteilquerschnitts misst das Gerät Schwankungen der Ultraschallintensität, welcher durch Unregelmäßigkeiten wie Poren, Lunker oder Rissen verursacht werden.
Die Voraussetzung für eine ordnungsgemäße Prüfung ist, dass die Ankopplungsbedingungen während der gesamten Dauer konstant bleiben.”
Elektronische Wandlungen machen die Intensitätsschwankung sichtbar und man erhält eines der Schnittstelle entsprechendes Bild, welches Störstellen als dunkle Bereiche, darstellt. Diese Vorgehensweise nennt man Schallbildverfahren.
Für die Prüfung stehen unterschiedliche Prüfköpfe mit Senkrechteinschallung und Schrägeinschallung vorhanden.
Bildliche Darstellung von Ultraschall
Die Visualisierung erfolgt mit Hilfe einer Anzeige. In den nächsten beiden Abbildungen siehst du diese für die Fälle, dass ein fehlerfreies und ein fehlerbehaftetes Bauteil vorliegt.
Für das Durchschallungsverfahren, wie in der obigen Abbildung dargestellt, nutzt man gepulsten Ultraschall mit einer festgelegten Impulsfolgefrequenz. Aufgrund von Oberflächenrauigkeiten verwendet man auch hier ein Ankopplungsmedium wie Öl oder Fett.
Die Fehlerbeurteilung beschränkt sich lediglich auf die Größe der Ungänze (ebenfalls Diskontinuität genannt, ist ein Begriff aus der Material- und Prüftechnik). Die Ungänze umschreibt allgemein eine fehlerhafte Stelle bei einer Messung.
Die genaue Lage und Winkelstellung des Fehlers im Material kann aktuell noch nicht geprüft werden. Durch numerische Simulationen mit entsprechender Software versucht man aber, eine Zuordnung der aufgefangenen Signale zu bestimmten Fehlerarten zu ermöglichen.
Das Ultraschalldurchschallungsverfahren wird seltener in der Medizin angewendet, hingegen aber in der Werkstoffprüfung, wie dem Impuls-Echo-Verfahren, durchgeführt, bei aufwendigen Werkstücken oder, wenn es gefordert wird.
Durchschallungsverfahren – Tauchbad-Technik
In einigen Fällen findet das gesamte Durchschallungsverfahren in einem Tauchbad statt, welches dann als Tauchbad-Technik bezeichnet wird und die Flüssigkeit als Ankopplungsmedium dient. Dieses Verfahren ist nachfolgend dargestellt:
Qualität des Durchschallungsverfahren
- Für dünne Bauteile wie Scheiben oder Platten eignet sich dieses Verfahren besonders gut, zumal es wie die anderen Ultraschallverfahren zerstörungsfrei abläuft und das Bauteil anschließend weiter verwendet werden kann.
- Problematisch ist die Auswertung der Ergebnisse immer dann, wenn die Abmessungen des Bauteils besonders groß ist. Eine hohe Dicke macht es nicht möglich die Position (hier die Tiefe) des Werkstofffehlers eindeutig zu bestimmen.
- Zudem ist problematisch, dass für die Nutzung dieser Prüfmethode das Prüfobjekt beidseitig zugänglich sein muss, weshalb das Verfahren in der Praxis vorwiegend im Laborbetrieb eingesetzt wird.
Nachdem du jetzt das Durchschallungsverfahren kennengelernt hast, möchten wir dir in der folgenden Lerneinheit mit dem Impuls-Echo-Verfahren eine weitere Variante der zerstörungsfreien Prüfverfahren vorstellen.
Was gibt es noch bei uns?
Tausende interaktive Übungsaufgaben
Quizfrage 1
Quizfrage 2
“Wusstest du, dass unter jedem Kursabschnitt eine Vielzahl von verschiedenen interaktiven Übungsaufgaben bereitsteht, mit denen du deinen aktuellen Wissensstand überprüfen kannst?”
Das erwartet dich!
Unser Dozent Jan erklärt es dir in nur 2 Minuten!
Auszüge aus unserem Kursangebot!
Hat dir dieses Thema gefallen? – Ja? – Dann schaue dir auch gleich die anderen Themen zu den Kursen
WT3 (Werkstoffprüfung) und
TM1 (Technische Mechanik – Statik) an.
Perfekte Prüfungsvorbereitung für nur 14,90 EUR/Jahr pro Onlinekurs
++ Günstiger geht’s nicht!! ++
Oder direkt >> Mitglied << werden und >> Zugriff auf alle 26 Kurse << (inkl. >> Webinare << + Unterlagen) sichern ab 7,40 EUR/Monat
++ Besser geht’s nicht!! ++
Technikermathe.de meets Social-Media
Dein Technikermathe.de-Team