Zerstörungsfreie Prüfung: Arten und Anwendungen

Was ist zerstörungsfreie Prüfung?

Die zerstörungsfreie Prüfung ist eine wirksame Technik, die es Prüfern ermöglicht, Daten zu sammeln, ohne das Produkt zu beschädigen. Es wird verwendet, um das Innere von Objekten auf Mängel und Beschädigungen zu untersuchen, ohne dass das Produkt zerlegt oder zerstört werden muss.

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT) und zerstörungsfreie Inspektion (NDI) sind synonyme Begriffe, die sich auf die Prüfung beziehen, ohne das Objekt zu beschädigen. Mit anderen Worten: NDT wird für die zerstörungsfreie Prüfung verwendet, während NDI für die Gut/Schlecht-Prüfung verwendet wird.
In manchen Fällen können die Begriffe „Zerstörungsfreie Prüfung“ (NDT) und „Zerstörungsfreie Prüfung“ (NDI) synonym verwendet werden. Beide beziehen sich auf die Prüfung von Objekten ohne Schaden zu verursachen. Mit anderen Worten: NDT wird für die zerstörungsfreie Prüfung verwendet, während NDI für die Gut/Schlecht-Prüfung verwendet wird. Da in diesem Abschnitt auch ZfP-Methoden im Rahmen der zerstörungsfreien Prüfung behandelt werden, empfiehlt es sich, je nach Anwendung und Zweck zwischen beiden zu unterscheiden.

Die beiden häufigsten ZfP-Zwecke sind:

Qualitätsbewertung: Überprüfung von Problemen bei hergestellten Produkten und Komponenten. Wird beispielsweise zur Prüfung von Gussschrumpfung, Schweißfehlern usw. verwendet.

Lebensdauerbewertung: Bestätigung des sicheren Betriebs des Produkts. Kann zur Überprüfung auf Auffälligkeiten bei der langfristigen Nutzung von Bauwerken und Infrastruktur eingesetzt werden.
Vorteile der zerstörungsfreien Prüfung

Die zerstörungsfreie Prüfung bietet wie folgt sichere und effektive Möglichkeiten zur Prüfung von Objekten.

Hohe Genauigkeit, leicht zu findende Fehler, die von der Oberfläche aus nicht sichtbar sind.
Keine Schäden an Gegenständen, für alle Inspektionen verfügbar.
Erhöhung der Produktzuverlässigkeit
Identifizieren Sie rechtzeitig eine Reparatur oder einen Ersatz
Der Grund dafür, dass die zerstörungsfreie Prüfung besonders genau und effektiv ist, liegt darin, dass sie interne Mängel eines Objekts erkennen kann, ohne es zu beschädigen. Diese Methode ähnelt der Röntgeninspektion, mit der die von außen schwer erkennbare Bruchstelle sichtbar gemacht werden kann.

Zur Produktinspektion vor dem Versand kann die zerstörungsfreie Prüfung (NDT) eingesetzt werden, da diese Methode das Produkt nicht verunreinigt oder beschädigt. Dies trägt dazu bei, dass alle geprüften Produkte bessere Inspektionen erhalten, was die Produktzuverlässigkeit erhöht. In bestimmten Fällen können jedoch mehrere Vorbereitungsschritte erforderlich sein, die relativ teuer sein können.

Methoden gängiger ZfP-Methoden

Bei der zerstörungsfreien Prüfung kommen verschiedene Techniken zum Einsatz, deren Ausmaß je nach den zu untersuchenden Mängeln oder Materialien unterschiedlich ist.

Durchstrahlungsprüfung (RT)

Die zerstörungsfreie Prüfung (NDT) kann zur Inspektion vor dem Versand von Waren eingesetzt werden, da diese Methode das Produkt nicht verunreinigt oder beschädigt. Dies trägt dazu bei, dass alle geprüften Produkte bessere Prüfungen erhalten und somit die Produktzuverlässigkeit erhöht wird. In manchen Fällen können jedoch mehrere Vorbereitungsschritte erforderlich sein, die relativ teuer sein können. Bei der Durchstrahlungsprüfung (RT) werden Röntgen- und Gammastrahlen zur Prüfung von Objekten eingesetzt. RT erkennt Defekte anhand von Unterschieden in der Bilddicke bei unterschiedlichen Winkeln. Die Computertomographie (CT) ist eine der industriellen ZfP-Bildgebungsmethoden, die während der Inspektion Querschnitts- und 3D-Bilder von Objekten liefert. Diese Funktion ermöglicht eine detaillierte Analyse interner Defekte oder Dicken. Es eignet sich zur Dickenmessung von Stahlplatten und zur Innenuntersuchung von Gebäuden. Vor dem Betrieb des Systems müssen bestimmte Überlegungen berücksichtigt werden: Bei der Verwendung von Strahlung ist äußerste Vorsicht geboten. RT wird zur internen Analyse von Lithium-Ionen-Batterien und elektronischen Leiterplatten verwendet. Es kann auch zur Erkennung von Defekten an Rohren und Schweißnähten in Kraftwerken, Fabriken und anderen Gebäuden eingesetzt werden.

Ultraschallprüfung (UT)

Bei der Ultraschallprüfung (UT) werden Ultraschallwellen zur Erkennung von Objekten eingesetzt. Durch die Messung der Reflexion von Schallwellen auf der Oberfläche von Materialien kann UT den inneren Zustand von Objekten erkennen. UT wird in vielen Branchen häufig als zerstörungsfreie Prüfmethode eingesetzt, die keine Materialschäden verursacht. Es wird verwendet, um interne Fehler in Produkten und Fehler in homogenen Materialien wie Walzrollen zu erkennen. UT-Systeme sind sicher und einfach zu verwenden, weisen jedoch bei unregelmäßig geformten Materialien Einschränkungen auf. Sie werden eingesetzt, um interne Fehler in Produkten zu erkennen und homogene Materialien wie Walzrollen zu prüfen.

Wirbelstromprüfung (elektromagnetisch) (ET)

Bei der Wirbelstromprüfung (EC) wird eine Spule mit Wechselstrom nahe der Oberfläche eines Objekts platziert. Der Strom in der Spule erzeugt einen rotierenden Wirbelstrom nahe der Oberfläche des Objekts, der dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion folgt. Anschließend werden die Oberflächenfehler, wie zum Beispiel Risse, erkannt. Die EC-Prüfung ist eine der gebräuchlichsten zerstörungsfreien Prüfmethoden, die keine Vor- oder Nachbearbeitung erfordert. Es eignet sich hervorragend für Dickenmessungen, Gebäudeinspektionen und andere Bereiche und wird häufig in Produktionsanlagen eingesetzt. Allerdings können EC-Tests nur leitfähige Materialien erkennen.

Magnetpulverprüfung (MT)

Die Magnetpulverprüfung (MT) dient der Erkennung von Defekten direkt unter der Oberfläche von Materialien in einer Prüflösung, die magnetisches Pulver enthält. An das Objekt wird elektrischer Strom angelegt, um es zu untersuchen, indem das Magnetpulvermuster auf der Oberfläche des Objekts verändert wird. Wenn der Strom dort auf Defekte trifft, erzeugt er dort, wo sich der Defekt befindet, ein Streuflussfeld.
Es dient zur Erkennung flacher/feiner Risse in einer Oberfläche und ist für Flugzeug-, Automobil- und Eisenbahnteile verfügbar.

Eindringprüfung (PT)

Unter Eindringprüfung (PT) versteht man eine Methode zum Füllen des Inneren eines Defekts durch Auftragen eines Eindringmittels auf ein Objekt mittels Kapillarwirkung. Nach der Bearbeitung wird das Oberflächeneindringmittel entfernt. In das Innere des Defekts eingedrungenes Eindringmittel kann nicht ausgewaschen werden und bleibt zurückgehalten. Durch die Zugabe eines Entwicklers wird der Defekt absorbiert und sichtbar. PT eignet sich nur für die Inspektion von Oberflächenfehlern, erfordert eine längere Verarbeitung und mehr Zeit und ist nicht für die interne Inspektion geeignet. Es wird zur Inspektion von Turbinenschaufeln und Automobilteilen von Turbostrahltriebwerken eingesetzt.

Andere Methoden

Das Hammerschlagprüfsystem wird in der Regel von Bedienern bedient, die den inneren Zustand eines Objekts prüfen, indem sie darauf schlagen und das dabei entstehende Geräusch abhören. Diese Methode nutzt das gleiche Prinzip: Eine intakte Teetasse erzeugt beim Anschlagen einen klaren Klang, während eine zerbrochene Teetasse einen dumpfen Klang erzeugt. Dieses Prüfverfahren wird auch zur Prüfung von losen Bolzen, Eisenbahnachsen und Außenwänden eingesetzt. Die Sichtprüfung ist eine der einfachsten und am häufigsten verwendeten zerstörungsfreien Prüfmethoden, bei der das Personal das äußere Erscheinungsbild des Objekts visuell prüft. Die zerstörungsfreie Prüfung bietet Vorteile bei der Qualitätskontrolle von Gussteilen, Schmiedeteilen, Walzprodukten, Rohrleitungen, Schweißprozessen usw. und verbessert dadurch die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Industrieanlagen. Es wird auch zur Wartung von Verkehrsinfrastrukturen wie Brücken, Tunneln, Eisenbahnrädern und -achsen, Flugzeugen, Schiffen und Fahrzeugen sowie zur Inspektion von Turbinen, Rohren und Wassertanks von Kraftwerken und anderer Infrastruktur des täglichen Lebens eingesetzt. Darüber hinaus wird die Anwendung der NDT-Technologie in nichtindustriellen Bereichen wie Kulturdenkmälern, Kunstwerken, Fruchtklassifizierung und Wärmebildprüfung immer wichtiger.