Thermographie

Prinzip:

Die Induktionsthermographie ist ein zerstörungsfreies und berührungsloses Verfahren zur Erkennung von Oberflächenrissen in elektrisch leitfähigen Materialien. Die Anwesenheit von Oberflächenrissen führt zu lokalen Störungen der durch eine Spule induzierten Wirbelströme. In der Folge entstehen Temperaturüberhöhungen an den entsprechenden Positionen. Damit ist es möglich die Defekte
mit Hilfe von Wärmebildkameras sichtbar zu machen.

 

Das automatisierbare Verfahren ist für die Prüfung von Halbzeugen bis hin zu komplex geformten Werkstücken geeignet. Die Systeme bestehen im Wesentlichen aus einer oder mehrerer Infrarotkameras, einer Induktionsspule und einem Hochfrequenzgenerator, der die Prüflinge kontinuierlich oder im Pulsbetrieb erwärmt.

Thermographie in der Halbzeugprüfung

Seit über drei Jahrzehnten werden warmgewalzte Stahlprodukte bereits mit Hilfe der Thermographie geprüft. FOERSTER hat diese Technologie erweitert und um völlig neue Auswerteverfahren ergänzt. Damit ist es gelungen, die Leistungsfähigkeit früherer Systeme deutlich zu steigern.
DEFECTOVISION IR macht die Fehlstellen auf der Materialoberfläche für das Auge sichtbar und liefert über die Wärmebilder Informationen über die Größe und Tiefe der Fehler. Damit wird teures Nachbearbeiten der Prüfteile auf ein Minimum reduziert. Das Prüfverfahren der induktiven Thermographie deckt dabei nahezu 100% der Materialoberfläche ab und arbeitet berührungslos.
Bei der Prüfung mit DEFECTOVISION IR durchläuft das zu prüfende Teil eine Induktionsspule und wird währenddessen an der Oberfläche erwärmt. Vier Infrarotkameras erfassen die resultierende Temperaturverteilung des Materials. An oberflächenoffenen Fehlern kommt es zu einem lokalen Temperaturanstieg, dessen Amplitude von der Größe des Materialdefekts abhängt. Die digitalen Daten werden von der Prüfelektronik ausgewertet und diese ermittelt vollautomatisch die genaue Position und Fehlerkategorie der Defekte.
Da die gemessene Temperaturverteilung der Materialoberfläche auch von deren Beschaffenheit abhängt, wird das Prüfteil vor der Erwärmung mit Wasser fein benetzt. Dies garantiert eine hohe Gleichmäßigkeit und Steigerung des für die Temperaturmessung wichtigen Emissionsgrades und sorgt für reproduzierbare Prüfergebnisse.
Bei dem von FOERSTER neu entwickelten und patentierten Auswerteprinzip wird jeder Oberflächenpunkt mehrfach abgetastet. Dadurch kann letztendlich entschieden werden, ob sich hinter dem Prüfsignal ein echter Materialfehler verbirgt oder ob es sich dabei um eine Fehlanzeige handelt.

Thermographie in der Komponentenprüfung

Aufwendig geformte Werkstücke können mit der Wirbelstromprüfung an manchen Prüfbereichen nur schwer oder gar nicht geprüft werden. Häufig bleiben für die Rissprüfung solcher Teile nur das Magnetpulververfahren oder das Farbeindringverfahren, die nur schlecht automatisierbar sind. Mit DEFECTOVISION CT, der flexiblen Induktionsthermographie für Komponenten, bietet FOERSTER nun eine neue Lösung an um komplexe Bauteile auf Fehlstellen zu überprüfen.

Ein typisches System besteht aus Wärmebildkamera und Induktionsspule mit Generator. Ein Induktionspuls erzeugt Wärmequellen an
Oberflächendefekten im Prüfteil. Die Wärmebildaufnahmen werden über Video- und Bildverarbeitungsalgorithmik analysiert. Somit lassen sich Prüfungen automatisieren. Typische Komponenten haben meist spezielle konstruktive Eigenschaften, wie zum Beispiel Gewinde, Verzahnungen, Schaufeln oder Profile. Häufig werden solche Bauteile geschmiedet, gesintert oder über Additive Manufacturing gefertigt und teilweise umgeformt. Poren und Risse in Schweißnähten können ebenfalls effektiv detektiert werden.


Beispiele für Induktionsthermographie an Komponenten:

  • Nocken
  • Zahnräder, Ritzel
  • Schmiedeteile (Tulpen, Kegelräder, Schaftgabeln)
  • Getriebeteile
  • Formbleche
  • Schweißnähte (Laser, UP)
  • Komponenten von Turbinen

 

Flyer - DEFECTOVISION CT - Zerstörungsfreie und berührungslose Rissprüfung

Flyer - NDT COMBICELL - Hybrides Prüfsystem mit automatischem Teilehandling zur zerstöungsfreien Prüfung

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