WENN DER SCANNER ZUM PRÜFLING KOMMT - Neue Luftultraschall-Testverfahren für bislang kaum prüfbare Materialien

Die Qualität auch von Massenprodukten während der Herstellung zerstörungsfrei zu prüfen, stellt viele Branchen vor Herausforderungen. Das VIU-Mitglied FZ-U Forschungszentrum Ultraschall aus Halle (Saale) entwickelt deshalb stetig neue berührungslose Prüflösungen für eine Vielzahl teils besonders schwer zu untersuchender Materialien und Produkte.

Die Industrieforscher setzen dabei auf luftgekoppelte Verfahren ohne Kontaktmittel. Mit ihnen lassen sich selbst „widerspenstige“ Materialien und Erzeugnisse beispielsweise aus Verbundmaterialien, Metall, Beton, Keramik, Ton oder Leder, aber auch besonders sperrige oder schwere Objekte häufig erstmals überhaupt präzise auf Fehler und Verunreinigungen untersuchen.

Bevor Anwender Investitionsentscheidungen zu neuer Prüftechnik fällen, untersuchen die Forschungsingenieure aus Halle meist das Vorhaben auf generelle Machbarkeit samt notwendiger Voraussetzungen und absehbare Kosten, mindern so mit sehr begrenztem Aufwand die wirtschaftlichen Risiken. Dabei stets im Fokus: die Kompatibilität der Lösung mit dem betrieblichen Umfeld, etwa bei direkter Nachbarschaft zu Industrierobotern oder in staubbelasteter Atmosphäre.

Dr. Yury Golitsyn, Leiter Zerstörungsfreie Prüfung am FZ-U, bei der Einrichtung einer Luftultraschallprüfung von Keramikplatten auf Risse, Lunker, Pressfehler und andere Materialinhomogenitäten (Foto: FZ-U)

In der Regel erfolgen die Prüfungen exemplarisch im Labor des gemeinnützigen Instituts. Lassen Größe oder Gewicht des Prüflings – etwa großflächige Bauelemente, massive Metallblöcke oder auch mal komplette GFK-Boote – das nicht zu, greift auf Wunsch eine europaweit einzigartige Dienstleistung: Der Scanner kommt zum Prüfling. Die Experten des FZ-U führen die Untersuchungen dann mit mobiler Technik direkt in der Industrieumgebung des Auftraggebers durch. Der international führende Ziegelhersteller Wienerberger AG mit über 200 Werken in 28 Ländern etwa konnte dank dieses Vor-Ort-Services die Qualitätskontrolle neuartiger Ofentechnologien verbessern und weiterentwickeln.

Stetig entstehen so Problemlösungen, die zuvor unmöglich oder wenig praxistauglich waren. Keramik beispielsweise ist mit konventionellem Ultraschall nur punktuell und dann auch nur mit hohem Aufwand prüfbar. Mit Luftultraschall lassen sich dagegen selbst große Flächen schnell komplett scannen. Im resultierenden 2-D-Farbbild werden Fehler und Mängel präzise visualisiert. Zudem kann die Untersuchung von Produkten bereits vor dem energieintensiven Sintern erfolgen. Auch die Verkleidung von Brennöfen für die Zement- oder Ziegelproduktion und andere Verschleißprodukte lassen sich so kontrollieren. Weniger Defekte, Wartungsaufwand und Ausfallzeiten sind die Folge.

Prüfung eines glasfaserverstärkten Deckenpaneels für den Innenausbau eines Passierschiffes im FZ-U (Foto: FZ-U)

Verfahren zur strahlungsfreien, berührungslosen Luftultraschall-Prüfung sind leicht in das industrielle Umfeld zu integrieren und sichern die Echtzeit-Prüfung selbst während des Fließband-Transports von Massenprodukten. Ziel auch hier: eine durchgängige Null-Fehler-Kontrolle.

Das von Branchen-Mittelständlern gegründete FZ-U als einziges auf Luftultraschall spezialisiertes industrienahes Forschungsinstitut in Europa verfügt unter seinem Dach über sämtliche Elemente der technologischen Prüfkette. Kundenspezifisch modifizierte Soft- oder angepasste Hardware liefern bei Bedarf Industriepartner wie der Luftultraschall-Technologieführer Sonotec, auch aus Halle und ebenfalls Mitglied im VIU. Die neben großen Automobilherstellern meist mittelständischen Auftraggeber aus Bereichen wie Leichtbau, Luft- und Raumfahrt, Maschinen- und Anlagenbau, Baustoffe, aber auch Feinmechanik oder Medizintechnik kommen derzeit aus der gesamten EU, den USA und China.

Kontakt: Dr. Ralf Steinhausen, GF Forschungszentrum Ultraschall gGmbH, Köthener Str. 33A, 06118 Halle (Saale), T.: 0345 / 44 58 39 10, kontakt@fz-u.de, www.fz-u.de