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Im Gegensatz zur Impuls-Echo-Technik, die im Wesentlichen auf der
Anton Erhard, Berlin Reflexion am Fehler basiert, wird bei der Time-Of-Flight Diffraction Technique (TOFD-Technik) die Beugung der Schallwellen am Fehler zum Nachweis genutzt. Zwei Winkelprüfköpfe für Longitudinalwellen sind in V-Durchschallung angeordnet. Die Prüfköpfe befinden sich jeweils auf einer Seite der Schweißnaht und werden bei der Messung parallel zur Schweißnaht verschoben. Das ausgesandte Schallbündel trifft auf Fehlerränder, an denen gebeugte Wellenanteile entstehen, die je nach Entstehungsort mit unterschiedlichen Schalllaufzeiten empfangen, in hochfrequenten A-Bildern abgespeichert und für die Auswertung in B-Bildern dargestellt werden.
Die Untersuchungen zeigen, dass die TOFD-Technik Beiträge zur Fehlergrößenabschätzung liefert, aber keinesfalls die Impuls-Echo-
Technik mit nachgeschalteter Röntgenprüfung ersetzen kann.
Zusammenfassung
Aus den Messergebnissen geht hervor, dass der Real-Time-Scanner den Reflektor-nachweis der konventionellen Prüfköpfe hinsichtlich des erreichten S/R-Abstandes erreicht und teilweise übertrifft. Weiterhin geht aus den Ergebnissen hervor, dass die Nachweisempfindlichkeit sehr empfindlich auf Abweichungen der Prüfkopf-positionierung reagiert. Nur wenn die optimale Fahrspur für jede Reflektortiefenlage getroffen wird, kann mit den konventionellen Prüfköpfen ein S/R-Abstand von mehr als 20 dB erreicht werden. Das bedeutet, dass mit den konventionellen Prüfköpfen immer mehrere parallele Fahrspuren mit kleinem Spurversatz gefahren werden müssen, um auch kleine Fehler in der Schweißnaht nachweisen zu können. Mit dem Real-Time-Scanner-Prüfkopf können mit einer einzigen Messfahrt und mit entsprechend vielen angepassten Messfunktionen mehrere parallele Fahrspuren durch elektronisch gesteuerte Bündelverschiebung erfasst werden.
Charakterisierung oberflächennaher Fehler an plattierten Komponenten mittels Gruppenstrahlertechnik
(2002)
Zusammenfassung
Nachdem Untersuchungen mit konventionellen Prüfköpfen an plattierten Bauteilen gezeigt haben, dass es möglich ist, mit Hilfe von Beugungsanzeigen bzw. -mustern die Größe und Tiefenlage von Fehlern im Plattierungsbereich zu bestimmen, wurde die Gruppenstrahlertechnik für Fehlersuche und -charakterisierung eingesetzt.
Der Vorteil bei der Arbeit mit Gruppenstrahlerprüfköpfen besteht darin, dass in einer Messfahrt eine Reihe von Einschallwinkeln abgearbeitet werden kann. Dies vereinfacht und verkürzt die Prüfung wesentlich.
So wurde von der ferritischen und der plattierten Seite der Testkörper mit der Impuls-Echo-Technik im halben Sprung, der TOFD-Technik und mit Sende-Empfangs-Prüfköpfen oberflächennah geprüft. Allerdings haben alle hier aufgeführten Verfahren ihre Grenzen, so sind z.B. Fehler, die eine Fehlergröße von £ 3 mm aufweisen, kaum noch zu charakterisieren. Hier ist nur der Nachweis möglich.
Es hat sich außerdem gezeigt, dass die TOFD-Technik nur als Ergänzung zu anderen Techniken eingesetzt werden sollte, da das Potenzial für die Verwendung als Suchtechnik nicht ausreichend ist.
Weld inspection using ultrasonic pulse-echo techniques needs high skilled operators especially if geometrical indications must be taken into consideration. A clear separation between geometrical indications and defects like cracks must be guaranteed. This requirement needs sensitive techniques like the 45(deg) shear wave technique using the mirror effect. Since more than twenty years the Time Of Flight Diffraction technique (TOFD) is still under discussion for defect sizing. But on the other hand the potential of the TOFD technique for defect detection is described in technical papers of manufacturers. The main task of examinations carried out at BAM was the comparison about the detectability of surface breaking cracks between the common methods and the TOFD approach.