Bei der Ultraschallprüfung werden Schallwellen eingesetzt, um Bauteile und Schweißnähte auf Ungänzen, Risse, Einschlüsse oder Inhomogenitäten zu untersuchen. Diese zerstörungsfreie Prüfmethode (ZfP) nutzt die Eigenschaften von Schall, der sich in einem Material ausbreitet.
Die Ultraschallprüfung (kurz UT-Prüfung, von engl. Ultrasonic Testing) beruht auf der Erzeugung von hochfrequenten Schallwellen, die von einem Sender (Prüfkopf) in das Bauteil übertragen werden. Diese Methode ist auch als Reflexionsschallverfahren oder Impuls-Echo-Verfahren bekannt. Je nach Materialart und -zustand verbreiten sich die Wellen mit einer charakteristischen Geschwindigkeit, Streuung und Schwächung. An Grenzflächen, beispielsweise der Rückseite des Bauteils, aber auch an Rissen oder Hohlräumen, werden die Schallwellen ganz oder teilweise reflektiert. Aus den von einem Empfänger gemessenen Echokurven können Fachleute schnell und zuverlässig unerwünschte Ungänzen und Bindefehler in Schweißnähten aufspüren.
Daneben gibt es noch das Durchschallungsverfahren, bei dem sich das Prüfobjekt zwischen Sender und Empfänger befindet. Dieses Verfahren eignet sich zur Prüfung großer und flacher Bauteile auf Wanddicke und auf Ungänzen. Allerdings lässt sich nur der Ort von Fehlstellen lokalisieren, nicht deren Tiefe im Werkstück.
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten
Mit der konventionellen UT-Prüfung lassen sich auch Bauteile untersuchen, bei denen lediglich eine Seite zugänglich ist. Eingesetzt wird die Ultraschallprüfung in der Automobilindustrie, im Maschinenbau, in der Metallverarbeitung sowie der Luft- und Raumfahrt, um die Qualität von Schweißnähten, Gussteilen, Schmiedestücken und Rohren zu untersuchen. Angewendet werden UT-Prüfungen für die Untersuchung von Werkstücken auf:
- • Risse
- • Einschlüsse
- • Porosität
- • Unvollständige Durchschweißung
- • Bindefehler
- • Schweißnahtfehler
Die Messung von Schichtdicken oder Wandstärken ist eine weitere häufige Anwendung der UT-Prüfung, die für die meisten Metalle, viele Kunststoffe und weitere Materialien geeignet ist.
Für die Serienprüfung von Komponenten und spezielle Anwendungen gibt es mechanisierte und automatisierte Verfahren für die UT-Prüfung. Bei der Ultraschall-Tauchtechnik beispielsweise werden die zu prüfenden Stücke unter Wasser beschallt, wodurch auch Bauteile mit komplexer Oberflächengeometrie berührungsfrei geprüft werden können.
Durch den Einsatz von programmierbaren Prüfrobotern und computergestützter Auswertung ist die schnelle und genaue automatisierte Ultraschallprüfung (AUT) in Großserie möglich. Weitere UT-Verfahren zur Sonderprüfung wie unter anderem die TOFD-Technik, die Phased-Array-Prüftechnik (PA-UT) und C-Scan-Technik (Flächen-Scan) ermöglichen weitere Prüfsituationen und genauere Ergebnisse. Mehrere Element-Prüflabore bieten spezialisierte Tauchtechnik-Ultraschallprüfungen an, um besondere Anforderungen an UT-Prüfungen im Energiesektor und der Luftfahrt zu erfüllen.
Ultraschallprüfung – Das bietet Element
Zahlreiche Element-Standorte weltweit bieten UT-Prüfungen vor Ort und im Labor an, darunter Hamburg, Mülheim an der Ruhr und Stuttgart. Die Labore Aalen und Bad Friedrichshall verfügen zudem über Geräte für die automatisierte UT-Prüfung von Bauteilen bis 700 mm Länge und C-Scan-Ultraschalltechnik.
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