Was ist eine zerstörungsfreie Werkstoffprüfung?

Bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung wird die Qualität eines metallischen Werkstoffs, eines Halbzeugs, einer Schweißverbindung, eines Bauteils, eines Druckbehälters oder einer Baugruppe getestet – ohne das Material selbst zu beschädigen. Dabei untersuchen unsere Experten das Bauteil auf äußere und innere Fehler mit unterschiedlichen Verfahren und unterstützen Sie auf dem gesamten Weg: von der Kundenspezifikation zur Verfahrensprüfung bzw. Prüfanweisung über die eigentliche Prüfung (inkl. Prüfberichterstellung) bis hin zur Kontrolle und Bewertung von vorhanden Prüfergebnissen.

Welche zerstörungsfreien Prüfverfahren gibt es bei TÜV Hessen?

Es gibt verschiedene Prüfmethoden bei der zerstörungsfreien Werkstopffprüfung. Welche Methode die richtige ist, hängt beispielsweise vom Prüfmaterial, dem Fehlerbild, der Größe usw. ab. Unsere Experten unterstützen Sie bei den folgenden ZfP-Verfahren:

Oberflächenprüfung:

  • Sichtprüfung (VT)
    Bei der Sichtprüfung werden oberflächliche Qualitätsmerkmale (z.B. Unregelmäßigkeiten an Schweißnähten, Oberflächenbeschaffenheiten, Gestaltsabweichungen) eines Produktes mit dem menschlichen Auge bewertet - ohne oder mit Nutzung optischer Hilfsmittel.
  • Magnetpulverprüfung (MT)
    Bei der Magnetpulverprüfung, einem Oberflächenprüfverfahren, werden Fehler in der Materialoberfläche mithilfe eines magnetischen Feldes sichtbar gemacht. Sie kann bei ferromagnetischen Werkstoffen (wie Eisen, Kobalt, Nickel) eingesetzt werden. Nachdem die Oberfläche des Prüfobjekts magnetisiert ist, wird das Prüfmittel mit magnetisierten Partikeln (z. B. Eisenspäne) aufgebracht, um Materialtrennungen sichtbar gemacht. Die entstehenden Anzeigen sind entweder farbig auf weißem Kontrasthintergrund oder fluoreszierend (leuchtend) angeregt durch UV-Strahlung
  • Farbeindringprüfung (PT)
    Die Eindringprüfung zeigt feine Unregelmäßigkeiten, wie Risse, Poren und Bindefehler, die zur Oberfläche offen sind. Die Fehler werden entweder farbig auf weißem Kontrasthintergrund oder fluoreszierend (leuchtend) angeregt durch UV-Strahlung sichtbar gemacht. Die PT wird vorwiegend zur Prüfung von metallischen Werkstoffen genutzt, kann jedoch auch bei anderen Werkstoffen eingesetzt werden. Beispiele für gut prüfbare Bauteile sind Gussstücke, Schmiedestücke, Schweißnähte aus Stahl, Aluminium, Kupfer und gebrannte Keramik.
  • ambulante Metallographie nach dem Folienabdruckverfahren
  • Rauhigkeitsmessung
  • Materialverwechslungsprüfung mittels Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)
  • Materialverwechslungsprüfung mittels Positive Material-Identifikation (PMI)

 

Volumenprüfung:

  • Schallemissionsprüfung (AT)
    Mit der Schallemissionsprüfungen (englisch Accoustic Emission Testing) erkennt man technische Störungen oder Ausfälle durch Risse, Leckagen oder Fehlstellen an Druckbehältern. Dabei werden externe Sensoren an den Druckbehältern angebraucht. Das Öffnen oder Entleeren des Tanks ist hierbei meistens nicht notwendig. Mit der Schallemissionsprüfung können Schäden frühzeitig erkannt werden, bevor diese kritisch werden.
  • Durchstrahlungsprüfung (RT) (stationär)
  • Ultraschallprüfung (UT) 
    Bei der Ultraschallprüfung (englisch Ultrasonic Testing, UT) wird die Impuls-Echo-Technik angewandt. Mit einem Ultraschallgerät und einem Prüfkopf werden Schwingungen (Impulse) erzeugt, die sich im Prüfgegenstand als Schallwellen ausbreiten. Diese Schallwellen werden an Grenzflächen, Rissen oder Hohlräumen reflektiert und über ein sogenanntes Fehlerdreieck zurück zum Prüfkopf gesendet. Auf diese Weise lassen sich Materialfehler im Inneren des Prüfgegenstandes ausfindig machen und lokalisieren.
  • Ultraschallprüfung Wanddickenmessung (UT-WD)
    Die Wanddickenmessung dient zur Ermittlung der Dicke metallischer und nicht metallischer Werkstoffe mittels Ultraschall bei unmittelbarem Kontakt mit dem Prüfgegenstand. Mit der genauen Messung der Zeit, die ein erzeugter kurzer Ultraschallimpuls benötigt, um die Werkstoffdicke einmal, zweimal oder mehrere Male zu durchlaufen, kann die Dicke des Prüfgegenstandes sehr genau bestimmt werden.   
  • Ultraschallprüfung Phased Array (UT-PAUT)
    Die Phased-Array-Ultraschallprüfung ist eine fortschrittliche, zerstörungsfreie Prüftechnik, bei der ein spezieller Prüfkopf zum Einsatz kommt, der das Material gleichzeitig in verschiedenen Winkeln abtastet. Dies erleichtert die Prüfung von Objekten mit komplexen Geometrien. In Kombination mit moderner TFM Technologie und leistungsfähiger 3D-Software lassen sich vollständige volumetrische Daten erfassen, kodieren und bildgebend darstellen. Selbst kleinste Fehler, Risse und Einschlüsse werden auf diese Weise sicher ermittelt.
    Die Prüfung kann für jede Anwendung maßgeschneidert werden, was die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Prüfung deutlich erhöht. Dies macht Phased Array zu einer effektiven und effizienten Alternative zur radiographischen Prüfung. Da es keine Strahlungs- oder Umweltgefahren gibt, kann die Phased-Array-Prüfung auch in strahlungsempfindlichen Bereichen angewandt werden. Gleichzeitig erhöht sich die Sicherheit für das Personal vor Ort.
  • Ultraschallprüfung Time of Flight Diffraction (UT-TOFD)
    Die Time of Flight Diffraction basiert auf der Beugungslaufzeittechnik und wird in erster Linie für die Prüfung von Schweißnähten eingesetzt. Dieses Prüfverfahren kann zudem auch für die Untersuchung von Schmiedestücken, Schiffs- und Druckbehälterwänden, Fahrbahnen von Brücken und Stahlkonstruktionen verwendet werden.
    Im Gegensatz zu den Röntgenuntersuchungen wird bei der UT-TOFD keine ionisierende Strahlung freigesetzt. Daher drohen keine Gefahren für Mensch und Umwelt und das Absperren oder Evakuieren einzelner Bereiche ist nicht notwendig. Dies hat den Vorteil, dass die Prüfung in der Regel bei laufender Produktion durchgeführt werden kann – das spart Zeit und Kosten. Die Time of Flight Diffraction liefert sehr schnell genaue Ergebnisse, die Daten werden direkt erfasst und für die spätere Verwendung gespeichert.
    Sowohl mit dem TOFD- als auch dem Phased Array-Verfahren können große Schweißnahtlängen in sehr kurzer Zeit untersucht werden. Im Gegensatz zur Durchstrahlungsprüfung ist die Dauer der TOFD- und Phased Array-Untersuchung außerdem nicht von der Materialstärke abhängig.

Filmbeitrag TÜV Hessen - Werkstoffprüflabor Frankfurt

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