Was sind die gängigen zerstörungsfreien Prüfmethoden?

1. Ultraschallprüfung (UT)
Technisches Prinzip
Bei der Ultraschallprüfung werden Schallwellen mit einer Frequenz von mehr als 20 kHz verwendet, um Materialien zu durchdringen und Fehler wie Risse, Poren und Einschlüsse zu finden. Dies führt zu Reflexion, Brechung und Beugung. Sie können herausfinden, wo sich die Fehler befinden, wie groß sie sind und wie sie aussehen, indem Sie die Variationen in der Amplitude, Position und Form der reflektierten Wellen betrachten. Ultraschallsonden wandeln elektrische Impulse in Schallwellen um, die durch das Material und zurück zur Sonde wandern. Die Schallwellen werden dann wieder in elektrische Signale umgewandelt, sodass sie angezeigt und analysiert werden können.
Hauptstärken
Starke Durchdringungsfähigkeit: Kann Metalle, Nichtmetalle und Verbundmaterialien mit einer Dicke von einigen Millimetern bis einigen Metern finden.
Es ist möglich, Fehler mit einer Genauigkeit von ± 0,1 mm zu finden, indem man die Zeit misst, die Schallwellen benötigen, um sie zu durchlaufen.
Sehr empfindlich: Kann Fehler mit einem Durchmesser von nur 0,1 mm finden.
Breites Anwendungsspektrum: Funktioniert gut bei Schweißnähten, Gussteilen, Schmiedeteilen, Verbundwerkstoffen und mehr.
Verwendung im Geschäftsleben
Luft- und Raumfahrt: Auffinden von Rissen und Delaminationsproblemen in Turbinenschaufeln und Flügelabdeckungen.
Petrochemische Industrie: Überprüfen Sie die Qualität der Schweißnähte und die Korrosionsbeständigkeit von Druckbehältern und Rohren.
Das Erkennen von Gussfehlern in Motorzylinderblöcken und Getriebegehäusen gehört zum Automobilbau.
Energiewirtschaft: Die Ausdünnung der Kesselrohrwände und Ermüdungsrisse in der Ausrüstung von Kernkraftwerken im Auge behalten.
Typisches Szenario
Ultraschalltests zeigten, dass die innere Porosität der Triebwerksblätter des Boeing 787 Dreamliner höher als normal war, nachdem sie mit der SLM-Technologie (Selective Laser Melting) hergestellt wurden. Nach der Behandlung mit heißisostatischem Pressen (HIP) sank die Porosität von 5 % auf 0,1 %, und Ultraschalltests zeigten, dass der Toleranzbereich von ± 0,03 mm auf ± 0,005 mm sank.
2. Röntgenprüfung (RT)
Technisches Prinzip
Wenn Röntgen- oder Gammastrahlen durch Materialien dringen, führt der Dichteunterschied zwischen beschädigten und unbeschädigten Teilen dazu, dass unterschiedliche Strahlungsmengen absorbiert werden. Dadurch entstehen Bilder auf Film oder digitalen Detektoren, die zeigen, wo sich die Fehler befinden, wie groß sie sind und welche Form sie haben.
Hauptstärken
Visuelle Bildgebung: Sofortige Darstellung der Form eines Defekts mithilfe von Filmen oder digitalen Fotos.
Hohe Auflösung: Kann kleine Fehler mit einer Länge von 0,1 mm und einer Breite von 0,01 mm finden.
Starke Anwendbarkeit: Kann zum Auffinden von Defekten in Metall-, Nichtmetall- und Verbundmaterialien verwendet werden.
Verwendung im Geschäftsleben
Luft- und Raumfahrt: Auffinden von Rissen und anderen Problemen in Turbinenscheiben und Brennkammern von Triebwerken.
Automobilbau: Überprüfung der Qualität der Verschmelzung von Schweißverbindungen (z. B. Punktschweißen und Lichtbogenschweißen).
Behalten Sie in der Kernenergiebranche Schweißfehler und die Korrosion von Reaktordruckbehältern im Auge.
Elektronische Verpackung: BGA-Lötstellen für virtuelles Löten und Risse im Inneren von Chips finden.
Normaler Fall
Um Grate und Luftlöcher an Querlöchern bei der Herstellung von Ventilkörpern für Hybridgetriebe zu finden, führt Toyota eine Röntgenprüfung durch. Die Echtzeit-Bildgebungstechnologie verkürzt die Zeit, die zum Auffinden benötigt wird, von 30 Minuten bei herkömmlichen Filmmethoden auf 5 Minuten. Außerdem bleibt die Toleranzabweichung innerhalb von ± 0,008 mm.
3. Prüfung mit magnetischen Partikeln (MT)
Technisches Prinzip
Bei der Magnetpartikelprüfung werden magnetisierte ferromagnetische Materialien wie Kohlenstoffstahl und niedrig{0}legierter Stahl verwendet, um an der Fehlerstelle ein magnetisches Streufeld zu erzeugen. Dieses Feld zieht das Magnetpulver an, das auf die Oberfläche aufgetragen wird, und erzeugt magnetische Spuren, die zeigen, wo sich der Defekt befindet und welche Form er hat.
Hauptstärken
Sehr empfindlich: Kann Risse in Oberflächen mit einer Breite von 0,1 μm finden.
Einfach zu bedienen: Das Gerät ist leicht und einfach zum Testen vor Ort zu verwenden.
Geringe Kosten: Die Testkosten betragen nur ein -Fünftel der Kosten für Röntgentests.
Verwendung im Geschäftsleben
Bahnindustrie: Auffinden von Rissen und Schäden an Schraubenlöchern in Schienenlaufflächen.
Petrochemische Industrie: Prüfen Sie Rohrleitungen und Druckbehälter auf Spannungsrisse und Oberflächenkorrosion.
Schiffbau: Prüfung auf fehlerhafte Schweißverbindungen und Schlacke in Schiffsrumpfschweißnähten.
Energieindustrie: Behalten Sie die Oberflächenfehler der Rotorschutzringe des Generators im Auge.
Normaler Fall
Chinas Hochgeschwindigkeitseisenbahn nutzt Magnetpartikel-Testtechnologie, um die Felgenoberfläche zu 100 % zu überprüfen. Diese Technologie kann Mikrorisse mit einer Tiefe von 0,05 mm finden, was Fahrunfälle durch Ermüdungsbrüche verhindert und die Lebensdauer der Räder verdoppelt.
4. Prüfung auf Flüssigkeitseindringung (PT)
Technisches Prinzip
Beim Penetrationstest wird die Art und Weise genutzt, wie Flüssigkeiten durch kleine Öffnungen strömen, um fluoreszierende oder farbige Farbstoffe in die Oberflächenöffnungsfehler von Materialien zu bringen. Nachdem die Bildgebungsmittel wirken, werden sichtbare Markierungen erstellt, um zu zeigen, wo und welche Formfehler vorhanden sind.
Hauptstärken
Breite Anwendbarkeit: Kann praktisch alle nicht{0}}porösen Materialien wie Metalle, Keramik, Polymere und mehr finden.
Flexibler Betrieb: Keine großen Maschinen erforderlich; kann im Feld oder in großen Höhen eingesetzt werden.
Geringe Kosten: Die Kosten für die Prüfung betragen nur ein -Drittel der Kosten für die Ultraschallprüfung.
Verwendung im Geschäftsleben
Luft- und Raumfahrt: Auffinden von Rissen in der Oberfläche von Turbinenschaufeln und Fahrwerken, die durch Ermüdung verursacht werden.
Automobilbau: Überprüfen Sie die Gussporosität von Motorzylinderblöcken und Getriebegehäusen.
Kernkraftausrüstung: Suche nach winzigen Rissen in der Oberfläche von Edelstahlschweißnähten.
Bauindustrie: Schauen Sie sich die Oberflächenfehler in den Schweißnähten von Stahlkonstruktionen an.
Ein typischer Fall
Die fluoreszierende Eindringprüfungstechnologie wird verwendet, um Oberflächenfehler auf der Titanlegierungshaut von Airbus A350-Flugzeugflügeln zu finden. Ultraviolettes Licht macht Risse mit einer Breite von 0,02 mm sehr gut sichtbar. Die Erkennungsrate ist zehnmal besser als bei einer herkömmlichen Augenuntersuchung und die Toleranzerfüllungsrate ist auf 99,5 % gestiegen.
5. Wirbelstromprüfung (ET)
Technisches Prinzip
Bei der Wirbelstromprüfung wird das Prinzip der elektromagnetischen Induktion genutzt. Wenn eine Prüfspule mit Wechselstrom in die Nähe eines leitfähigen Stoffes kommt, entstehen Wirbelströme durch den Stoff. Die Eigenschaften des Materials (Leitfähigkeit, magnetische Permeabilität) und Fehler bestimmen die Größe, Phase und Flussform der Wirbelströme. Durch die Erkennung von Änderungen der Spulenimpedanz erfahren wir, ob Probleme vorliegen.
Hauptstärken
Berührungslose-Erkennung: Keine Koppelmittel erforderlich, funktioniert gut auf automatisierten Hochgeschwindigkeitsproduktionslinien.
Schnelle Erkennungsgeschwindigkeit: Kann mehrere Meter lange Rohre oder Drähte in einer Minute finden.
Erkennbare dünne Schicht: Funktioniert mit leitfähigen Materialien mit einer Dicke von 0,1 mm oder mehr.
Verwendung im Geschäftsleben
Luft- und Raumfahrt: Auffinden von Rissen in den Rotorblättern von Flugzeugtriebwerken, die durch Ermüdung und Korrosion von Nietlöchern in der Rumpfhaut verursacht werden.
Energiewirtschaft: Beobachten Sie, wie die Innenwand von Wärmetauscherrohren korrodiert und wie die Wandstärke von Kesselrohren in Kernkraftwerken dünner wird.
Überprüfen Sie im Fertigungsbetrieb, ob die Wärmebehandlung und die Oberflächenfehler von Kupferdraht für Aluminiumlegierungsräder für Autos gleich sind.
Schienenverkehr: Risse in der Lauffläche von Hochgeschwindigkeitsrädern und Schäden an den Löchern für Schienenschrauben.
Normaler Fall
Tesla setzt Wirbelstromprüfgeräte ein, um die Oberfläche von Kupferfolie online bei der Herstellung von Batterieelektroden zu prüfen. Multifrequenz-Wirbelstromsonden können Kratzer finden, die nur 0,01 mm tief sind. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit eines Elektrodenbruchs um 80 % reduziert und die Lebensdauer der Batterie auf mehr als das 2000-fache verlängert.