Ultraschall

Luftultraschallprüfung: Berührungslose, kontaminationsfreie Werkstoffcharakterisierung

Ultraschall

Die Ultraschallprüfung mit ihren vielfältigen Techniken ist seit langem ein zentrales Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung und damit wesentlicher Bestandteil vieler Qualitätssicherungsmaßnahmen. In praktisch allen Sektionen des Produktlebenszyklus, insbesondere aber im Bereich von Produktionsprozessen, stellt sie etablierte Methoden zur Verfügung, mit deren vielfältigen Einsatzmöglichkeiten die Sicherheit der hergestellten Produkte gewährleistet werden kann.

Durch den Einsatz neuartiger Werkstoffe wie faserverstärkte Kunststoffe, hochfeste Stähle und Leichtmetalle, die allein oder in Kombination in Hybridbauteilen und als Verbundwerkstoffe Anwendung finden, haben sich die Anforderungen an die Ultraschallprüfung im letzten Jahrzehnt deutlich erhöht. Zu diesen werkstoffseitigen Gegebenheiten treten Herausforderungen auf Grund immer komplexerer Bauteilgeometrien, der Notwendigkeit zur hochauflösenden Fehlerprüfung oder der Realisierung schnellerer Prüfgeschwindigkeiten hinzu. All dem kann mit den am Fraunhofer IZFP eingesetzten Techniken Rechnung getragen werden. Die Bereiche Materialcharakterisierung, Bauteil-/Komponentenprüfung und Zustandsüberwachung stehen dabei im Fokus unserer Aufmerksamkeit.

Das Institut verfügt über ein breites Spektrum einsatzfähiger Techniken, Kompetenzen und Know-how bezüglich des Aufbaus von u. a. speziell angepassten Ultraschall-Wandlern, von Prüfsystemen inkl. der Hard- und Softwareentwicklung sowie der Durchführung von qualifizierenden manuellen und robotergestützten Ultraschallprüfungen, um den kundenspezifischen Ansprüchen zu entsprechen.

Darüber hinaus berät bzw. unterstützt das Fraunhofer IZFP Kunden bei der Erstellung von individuellen Prüfanweisungen, der Durchführung und der Auswertung von Prüfungen.

Luftultraschall: Berührungsloses Prüfen von hybriden Werkstoffen

© Foto Fraunhofer IZFP / Uwe Bellhäuser

Robotergestützte Luftultraschallprüfung an CFK-Material

Das Fraunhofer IZFP ist ein deutschlandweit führendes Applikations- und Entwicklungszentrum für Luftultraschallprüftechnik, ein ZfP-Verfahren, welches einen berührungslosen »Blick« ins Werkstoffinnere ohne Werkstoffkontamination erlaubt und gleichzeitig ein sehr gutes Fehlerauflösungsvermögen bietet. Unsere Industriekunden profitieren somit von einer sehr guten Automatisierbarkeit dieser Prüftechnik sowie einer kostengünstigen Prüfdurchführung, da die Prüflinge nicht gereinigt bzw. getrocknet werden müssen.

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Hochfrequenz-Ultraschall­prüfung: Optimierung der Qualität der Laserschweißnaht am Beispiel pressgehärteter Stähle

© Foto Fraunhofer IZFP

3D-Profil einer Laserschweißnaht

Integration der HF-Ultraschallprüfung zur schnellen, effizienten Überwachung, Dokumentation und Optimierung der Laserschweißnahtqualität

Validierung des Verfahrens zur Bestimmung aller relevanten Qualitätsmerkmale (Schweißnahtverlauf, Fehlstellenexistenz etc.)

Detektion typischer Fehlerarten beim Laserstrahlschweißen, z. B. »falsche Freunde«, »starker Nahteinfall«, »Durchschüsse« sowie Poren mit minimalem Durchmesser von ca. 0,2 mm

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EMUS: Fehlerprüfung mit elektromagnetischem Ultraschall

© Foto tomas - Fotolia

Pipeline

Berührungslose, koppelmittelfreie Ultraschallprüfung

Echtzeitfähig und automatisierbar (in die Produktion integrierbar)

Industriell erprobt – lange Standzeiten ohne erkennbaren Verschleiß

Kalt- und Warmblechumformung, z. B. Karosseriebauteile


Weitere Informationen

EMUS-VG: Ansteuerung von EMUS-Wandlern mit konventionellen Ultraschallgeräten

Laserschweißnähte: Prozessintegrierte, trockene Ultraschallprüfung der Laserschweißnähte von Tailored Blanks

 

MAGNUS: Hybrides Mikromagnetik- und Ultraschall-Prüfsystem

© Foto Fraunhofer IZFP / Uwe Bellhäuser

MAGNUS mit Halter

Methodenentwicklung zur smarten Kombination von mikromagnetischer Werkstoffcharakterisierung und elektromagnetischer Ultraschallwandlung

Demonstratoraufbau und industrielle, praxisnahe Erprobung

Bei »MAGNUS« handelt es sich um ein im Rahmen des Fraunhofer-Carnot-Programms, die »L'Agence Nationale de la Recherche« ANR und das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördertes Projekt, das in Zusammenarbeit mit dem »Centre Technique des Industries Mécaniques« CETIM in Senlis, Frankreich, durchgeführt wird.

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Hard- und Softwarekomponenten für das Ultraschallprüfsystem RAWIS: Produktionsintegrierte Prüfung von Eisenbahnrädern

© Foto Rosen Group

RAWIS Prüfsystem

Hohe Prüfempfindlichkeit bei gleichzeitig hoher Prüfgeschwindigkeit: Einsatz von Phased-Array-Technik und hardware-naher Datenverarbeitung

Vollautomatisierte Hundertprozent-Prüfung von Radkranz, Radnabe während einer Raddrehung

Einsatz smarter Auswertealgorithmen: Automatische Bewertung der Prüfergebnisse

Modulares Systemdesign: Einsatz im Bereich der Instandhaltungsprüfung mit nur geringem Modifikationsaufwand

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Zerstörungsfreie Prüfung an induktiv gehärteten Bauteilen

© Foto Fraunhofer IZFP

Kurbelwellenprüfung mit SHD-Sensor

Langjährige Erfahrung mit kundenspezifischer Hard- und Software

Optimierte Ultraschallelektronik (Eigenentwicklungen)

Automatisierte Systeme und Handprüfgeräte verfügbar

Keine Kalibrierung an Testkörpern notwendig

Objektive, nutzerunabhängige Messmethode

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UER III: System zur Ultraschall-Eigenspannungsmessung an Radkränzen

© Foto Fraunhofer IZFP / Uwe Bellhäuser

UER III: Ultraschall-Eigenspannungsmessung an Radkränzen

Schwere/leichte Instandhaltung

Radherstellung (nach DIN EN13262)/Rad-entwicklung

Digitale Datenübertragung zwischen Manipulator und Bedieneinheit

Neue miniaturisierte Ultraschallelektronik aus Eigenentwicklung für Manipulator-Frontend

Frontendlösung zur Minimierung elektro-magnetischer Störungen

Software mit vielfältigen Dokumentationsoptionen

3 Aufbauvarianten: Stationäre Säule, stationärer Schwenkarm, mobiler Werkstattwagen

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