Abgetaucht

Dazu ist erforderlich, einzelne Wicklungssegmente zu- oder abzuschalten. Dabei geht es je nach Transformatortyp um Schaltströme von zum Teil mehr als 1000 Ampere. Fehlerhafte Schaltkontakte hätten fatale Folgen. Eine wesentliche Fehlerquelle liegt im Aufbau eines solchen Schalters, wenn die Verbindung zwischen Schaltfläche und Kontaktaufnahme nicht in der erforderlichen Qualität gegeben ist.

Die im abgebildeten Beispiel gezeigte gesamte Kontaktfläche ist 20 x 45 mm groß. Die Schaltfläche besteht aus einer ca. 5 mm dicken Kupferlegierung und dem ca. 3 mm dicken Stahlträger als Kontaktaufnahme. Zu prüfen ist die Güte der Bindung zwischen der Schaltfläche und der Kontaktaufnahme. Denn, wenn die Bindung zu schlecht ist, kann es zum Ausfall des Schalters kommen.

Für die Erkennung der Bindungsqualität wird am Ultraschall-Prüfgerät eine Blende auf das Echo vom Übergang der Kupferlegierung auf den Stahlträger gesetzt. Ist die Verbindung gut, wird der Schall an der geprüften Stelle gut übertragen. Es kommt in diesem Fall nur zu einer kleinen Reflektion der Schallwelle, also zu kleiner Amplitude. Sobald die Verbindung schlechter wird, erhöht sich die Amplitude.

Zu keiner Übertragung der Schallwellen kommt es, sobald ein Luftspalt vorliegt. In diesem Fall wird die große Reflektion in Form einer großen Amplitude durch das Prüfgerät dargestellt. Bei Vorliegen dieser Aussage wird das fehlerhafte Bauteil ausgesondert.

Zur Prüfung eines Schaltkontakts wird dieser in ein mit Wasser gefülltes Tauchbecken gelegt. Der Ultraschallprüfkopf befindet sich ca. 5 mm oberhalb der Kontaktfläche. Der Schall wird über das Wasser vom Prüfkopf in den Kontakt übertragen. Durch den Manipulator des Scansystems wird der Kontakt in X- und Y-Richtung abgerastert. Die Verfahrgeschwindigkeit vorwärts in der X-Richtung beträgt 200 mm pro Sekunde. Sobald der Kontakt auf der gesamten Länge abgerastert ist, schaltet der Manipulator 0,3 mm in die Y-Richtung und fährt den Prüfkopf in der gleichen Geschwindigkeit zurück. Sowohl während der Vor- als auch während der Rückfahrt wird alle 0,3 mm das Amplitudenbild aufgenommen und digital gespeichert.

Die Amplituden von der Grenzfläche werden in einem C-Bild zusammengefasst und dargestellt. Jede Farbe wird einer Amplitude zugeordnet. Im Bild sind die im Prüfmuster – künstlich – eingefügten Fehlstellen durch großer Reflektionen in Form der entsprechend großen Amplituden dargestellt.

Mittels Bildverarbeitung ist es möglich, die Blende beliebig groß zu wählen und in beliebigen Tiefen im Kontaktmaterial zu positionieren. Dadurch ist es möglich, den Kontakt in quasi beliebig dicke Scheiben zu zerlegen und darzustellen. Über die Möglichkeit, die Prüfdaten in Form von Bildfolgen zu visualisieren, kann der Prüfer einen „Kurzfilm“ der Reise durch das Prüfstück ablaufen lassen. Die Prüfzeit je Kontakt liegt bei etwa einer Minute. Dieser – gemessen an der Prüffläche – relativ hohe Zeitbedarf ist bedingt durch die häufigen Richtungswechsel und die damit verbundenen Brems- und Beschleunigungsphasen. Um den Prüfvorgang wirtschaftlich zu gestalten, d.h. um die Prüfzeit je Kontakt deutlich zu verringern, werden 50 bis 100 Einzelkontakte gemeinsam abgerastert. Die Auswertung der Messdaten erfolgt visuell oder anhand statistischer Daten wie zum Beispiel maximale Größe des zulässigen Einzelfehlers oder über die maximal zulässige Anzahl kleiner Einzelfehler.

Das hier eingesetzte Scan-System vom Typ LSC-02 ist erst seit gut einem halben Jahr lieferbar.

Es wurde speziell für zerstörungsfreie automatische Prüfungen im Tauchtechnik-Verfahren entwickelt. Die ab Lager lieferbare Scananlage eignet sich generell zur Kontrolle planparalleler Bauteile soweit sie aus ultraschallleitenden Materialien wie zum Beispiel Kunststoffe, Glas, Keramik, oder auch aus Verbundwerkstoffen und Metallen bestehen. N beschriebenen Haftungsprüfung sind weitere typische Prüfaufgaben die Untersuchung auf Risse, Einschlüsse oder auch Lunker.

LSC-02 hilft im Maschinen- und Stahlbau auch Dopplungen oder Plattierungen zu überwachen.

Im Bereich der Material- und Werkstoffprüfung lassen sich die zum Beispiel für die Teilesicherheit gefährlichen Delaminationen nach Impact-Versuchen bzw. -Schäden an GFK oder CFK-Teilen erkennen.

Das Scanystem kann von der Instrumentierung im Baukastensystem ausgebaut werden; es lässt sich kundenspezifisch an die jeweiligen Messaufgaben anpassen. Je nach Aufgabe können A-, B-, C-Bild in Echtzeit oder auch D-Bild dargestellt werden. Dargestellt wird die Laufzeit oder Amplitude über eine Linie oder einer Fläche. Steuerung und Justierung erfolgen zeitsparend über einen PC am Arbeitsplatz.

Die Scan-Anlage mit serienmäßig motorisierter X-und Y-Achse ist einfach zu montieren. Sie wird komplett konfiguriert ausgeliefert und ist deshalb schnell betriebsbereit. Optionale Ergänzungen machen das automatische Scansystem zu einer individuellen Anlage. Sogar die Aufrüstung auf die motorisierte, dreh- und neigbare Z-Achse oder ein Drehtisch für das Tauchbecken (und damit auf bis zu sechs Bewegungsachsen) ist möglich.

Für eine sichere Prüfung und für die einfache Aufbereitung der Prüfergebnisse sorgen intuitive Bedienung und leistungsstarke Bildverarbeitung sowie Multi-Tasking. Die Prüf-ergebnisse einschließlich aller Bilder und Justierdaten können gespeichert, erneut aufgerufen und auch ausgedruckt werden. Per Bildverarbeitungsprogramm lassen sich die gewonnenen Daten individuell aufbereiten.

Mit einer Scanfläche von 762 x 508 mm bei einer Größe des herausnehmbaren Acryl-Tanks von 1041 x 685 x 508 mm lassen sich mit der LSC-02 kleine und größere Teile schnell und ohne Umrüstung prüfen.

Durch die frei wählbare Scanfläche, Scangeschwindigkeit und Rasterweite kann die Prüfzeit optimiert werden. Die Prüflinge sind schnell in den Tauchtank gelegt und die Prüfung kann ohne umständliches Hantieren – wie dies weniger moderne Systeme immer noch voraussetzen – durch den Prüfer vom Arbeitsplatz aus vorgenommen werden. Der Scanner fährt auf Tastendruck in die Startposition.