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Moderne Methoden der Bauteilanalyse

09.07.2018
Moderne Methoden der Bauteilanalyse | Moderne Methoden der Bauteilanalyse

Moderne Methoden der Bauteilanalyse

Mit der Entwicklung innovativer Werkstoffe und ihrer anwendungsorientierten Eigenschaften gewinnt die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) von Bauteilen oder ganzen Baugruppen enorm an Bedeutung.

Zerstörungsfrei ist erste Wahl

Mit der Entwicklung innovativer Werkstoffe und ihrer anwendungsorientierten Eigenschaften gewinnt die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) von Bauteilen oder ganzen Baugruppen enorm an Bedeutung.

Völlig neue Werkstoffkombinationen, Verbundlösungen und die zunehmende Industrialisierung additiver Fertigungsmethoden erfordern Material- und Bauteilanalysen, die Herstellern und Kunden Sicherheit bei der Qualitätsbeurteilung geben. Gerade Aluminium-Anwendungen im Fahrzeugbau, in der Luft- und Raumfahrttechnik oder in sicherheitsrelevanten Einsatzgebieten setzen eine absolut zuverlässige Werkstoffprüfung voraus. Vor allem zerstörungsfreie Tests von Komponenten aus Kleinserien oder Einzelteilen mit modernen Methoden sind heute erste Wahl. Der größte Vorteil dabei ist, dass nur wirklich fehlerhafte Teile aussortiert und keine teuren Bauteile zerstört werden.

Den Technikern stehen – je nach Anforderung – etwa 20 Verfahren zur Verfügung, um Unregelmäßigkeiten oder Inhomogenitäten im Bauteil, im Grundmaterial oder in Schweißnähten nachzuweisen. Dabei wird unterschieden nach mechanischen, elektrischen oder optischen Verfahren. Auch die Bauteilgröße, die Zusammensetzung und die Art der Bearbeitung können eine Rolle bei der Beurteilung spielen.

Die Ultraschallprüfung gilt als bewährtes und kostengünstiges Verfahren. Vor allem Schweißnähte lassen sich gut beurteilen. Der Ultraschall legt mit einer spezifischen Geschwindigkeit, die werkstoff- und wellenabhängig ist, eine messbare Wegstrecke zurück. Daraus ergibt sich eine definierte Position im Bauteil, über die Unregelmäßigkeiten nachgewiesen werden können.

Mit der Röntgen- oder Durchstrahlprüfung lässt sich über die Messung von Dichteunterschieden eine Projektionsaufnahme mit verschiedenen Schwärzungsgraden darstellen. Voraussetzung dafür ist die Durchdringungsfähigkeit des zu messenden Materials. Werkstoffe besitzen unterschiedliche Dichten und werden so unterschiedlich stark durchdrungen. Vielfach kommt heute bereits die industrielle Computertomografie zum Einsatz, die eine dreidimensionale Darstellung und Analyse der Bauteile erlaubt.

Bei der Magnetpulverprüfung wird ein ferromagnetischer Werkstoff magnetisiert. Es bilden sich Feldlinien, die gleichmäßig und parallel zur Oberfläche durch das Bauteil fließen. Sie können mit einem geeigneten Magnetpulver sichtbar gemacht werden. Bei einem Werkstoffbruch oder einer Unregelmäßigkeit im Material werden diese Feldlinien gestört, und das wird wiederum mithilfe des Prüfmittels sichtbar. So können auch sehr kleine und feine Unregelmäßigkeiten nachgewiesen werden.

Die Wirbelstromprüfung bedient sich ebenfalls der Magnetfeldmessung. Dabei wird mit einer Spule ein Magnetfeld erzeugt, Verunreinigungen oder Beschädigungen wirken sich auf die Messung aus und können über Sensoren erfasst werden.

Die Sichtkontrolle ist die bewährte Prüfung eines Produktes auf visuell erkennbare Fehler oder Mängel. Sie gilt als fester Bestandteil der Fertigung und dient im Rahmen einer werkseigenen Produktionskontrolle (WPK) der Qualitätssicherung. Spezielle Hilfsmittel und Lichtkabinen zeigen Mängel auf Oberflächen. Sichtprüfungen können auch an beweglichen Teilen durchgeführt werden.

Mithilfe der Lasertechnik lassen sich darüber hinaus auch berührungslose Messungen durchführen, die sich lückenlos und automatisch in die Produktionslinie integrieren lassen. Moderne Messanlagen prüfen zum Beispiel Banddicken, Konturen, Abmessungen oder Oberflächenqualitäten und können bei Bedarf auch die Prozesssteuerung bei der Produktion von Aluminiumbauteilen beeinfluss


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