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01.04.2015

Luftgekoppelte Ultraschallprüfanlage von Sonotec prüft Verbundwerkstoffe

Kein direkter Kontakt zum Werkstück

Speziell für Untersuchungen im Labor konzipiert Sonotec, Halle/S., die Kleinprüfanlage Sonoair zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung von Verbundwerkstoffen aus CFK, GFK, Stahl und Aluminium.

Der Hersteller kombinierte neu entwickelte Prüfköpfe mit einem leistungsstarken, rauscharmen Verstärker und einem neuartigen, kraftvollen Ultraschallsender. So soll die Anlage aussagekräftige Prüfergebnisse auch bei der Untersuchung stark dämpfender Materialien garantieren. Einschlüsse und Inhomogenitäten im Material oder an den Klebeverbindungen und Fügestellen lassen sich nach Firmenangaben sicher erkennen.

Typische Untersuchungen sind die Inspektion der Verklebungen von Stegplatten aus Polycarbonat oder die Prüfung von Luftpolsterfolien, wo eine gleichmäßige Füllung der Luftblasen kontrolliert wird. Ebenfalls erfolgreich untersucht wurden bereits Verbundwerkstoffe aus dem Flugzeugbau und Holzverbundmaterialien.

Dabei ermöglicht ein Positioniertisch, der sich über ein 3-Achs-Portalsystem steuern lässt, die zweidimensionale Untersuchung der Proben. Eine eigens entwickelte Ansteuer- und Auswertesoftware kann auf einem Standard-PC installiert werden. Sie erlaubt eine farbkodierte Darstellung der untersuchten Fläche in Echtzeit auf dem Bildschirm.

Die Anlage arbeitet mit der Technik der Luftkopplung. Dabei gelangen die Ultraschallimpulse koppelmittelfrei durch die Luft in das zu prüfende Material. Es besteht kein direkter Kontakt zum Werkstück. Auch ein permanenter Andruck des Prüfkopfs auf dem zu untersuchenden Material entfällt. Damit sind entscheidende Voraussetzungen für die Automatisierung gegeben.

Die Anlage ist modular gestaltet und lässt sich flexibel an die jeweilige Prüfaufgabe anpassen – beispielsweise durch Variieren der Tischgröße und/oder der Art der eingesetzten Prüfköpfe. Die Sende- und Empfangselektronik ist in der Basisvariante zweikanalig ausgelegt und kann beliebig erweitert werden. Auf diese Weise lassen sich auch mehrkanalige Prüfungen realisieren.

Komplexe Werkstoffe werden bisher entweder zerstört oder zerstörungsfrei mit der Impuls-Echo-Methode geprüft. Die zerstörende Prüfung erlaubt lediglich eine stichprobenartige Kontrolle und ist damit nur bedingt sicher. Die Impuls-Echo-Methode ist sehr aufwendig, da sie bislang nur in Kontakt- und Tauchtechnik eingesetzt werden kann. Diese Verfahren haben den Nachteil, dass die Ankopplung des Ultraschall-Prüfkopfs immer mit einem Koppelmittel wie Fett, Öl oder Wasser verbunden ist. Da das Koppelmittel nach der Prüfung aufwendig entfernt werden muss, ist der industrielle Einsatz solcher Verfahren schwierig. Zudem ist die Impuls-Echo-Methode nicht immer aussagekräftig, da erhebliche Defizite in der Anpassung der Ultraschallwandler und der Messtechnik an die Werkstoffe und deren spezifische Belange bestehen. Darüber hinaus wirken Kunststoffe und Keramiken stark schalldämpfend. Sie mindern das Ultraschallsignal und erschweren damit eine aussagekräftige Auswertung der Messergebnisse.

Derzeit entwickelt der Hersteller in Kooperation mit regionalen Partnern die Ultraschalltechnologie für den industriellen Einsatz in der Serienfertigung weiter. So sollen künftig angepasste Bewertungsalgorithmen auch eine automatische Klassifizierung der Prüflinge ermöglichen.

Sonotec Ultraschallsensorik Halle GmbH
www.sonotec.de
Control, Halle 1, Stand 1131

Unternehmensinformation

SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH

Nauendorfer Str. 2
DE 06112 Halle
Tel.: 0345 13317-0
Fax: 0345 13317-99

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