Mechanismen zur Fehlererkennung mittels Induktions- und Leitfähigkeitsthermografie: Stromfluss und fehlerspezifische Erwärmung

Die aktive Thermografie mit elektromagnetischer Anregung ist ein zuverlässiges Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung mit einem breiten Anwendungsspektrum. Sie ermöglicht es, Inhomogenitäten wie Risse an oder nahe der Oberfläche leitfähiger Bauteile mithilfe der Infrarotbildgebung schnell und zuverlässig zu erkennen. Elektrischer Strom kann in der Thermografie auf zwei Arten genutzt werden: Bei der Induktionsthermografie wird Strom in das Bauteil eingekoppelt, indem ein Wechselstrom durch eine Spule geleitet wird, die sich in der Nähe des zu untersuchenden Bauteils befindet, während bei der Leitungsthermografie der Strom direkt in das Bauteil eingekoppelt wird. In den vergangenen Jahren wurden die Grundlagen der elektromagnetischen Anregung, einschließlich des Einflusses des Materials des zu prüfenden Bauteils und der erforderlichen Nachbearbeitungsalgorithmen, untersucht. In diesem Beitrag werden Parameterstudien zu einer umfassenden Vielfalt von Fehlermodellen und deren Erkennungsmechanismen vorgestellt. Ausgehend von Delaminationsfehlern, sowohl innerhalb eines Bauteils als auch zwischen einer Beschichtung und dem Bauteil. Es folgt die Betrachtung von zur Oberfläche hin offenen Rissfehlern, wie den bekannten Schlitz- und Kerbenrissen, Kontaktpunkt-Rissen sowie Rissen vom Typ „Bereich mit verminderter Leitfähigkeit“. Für diese Fehlerarten werden Parameter wie Tiefe, Breite, Länge, Position des Induktors, Drehung, Neigung und Leitfähigkeit erörtert. Der Beitrag schließt mit Rissen unter der Oberfläche und Rissen, die unter nichtleitenden Beschichtungen verborgen sind.