Ermittlung eines optimalen Prüfgitters für die automatisierte Ultraschallprüfung schwerer Rotorschmiedeteile

Schwere Rotorschmiedeteile, insbesondere für den Energieerzeugungsmarkt, sind stark beanspruchte Bauteile, und die Ultraschallprüfung ist das wichtigste Verfahren, um eine ausreichende Materialqualität im gesamten Volumen zu gewährleisten. Aus diesem Grund müssen immer mehr schwere Rotorschmiedeteile mit automatisierten Prüfsystemen geprüft werden, die eine hohe Erkennungswahrscheinlichkeit für mögliche Fehler, eine gute Dokumentation sowie eine hohe Wiederholgenauigkeit der Prüfung gewährleisten. Im Gegensatz zur manuellen Prüfung lässt die automatisierte Prüfung keine Optimierung der Fehlerreflexion durch Bewegen der Sonde zu, da die Sonde kontinuierlich in festgelegten Scanlinien über die Teileoberfläche geführt wird, was zu einem eindeutigen Muster von Prüfpunkten führt. Um eine vollständige Volumenabdeckung durch überlappende Ultraschallstrahlen benachbarter Prüfpunkte zu gewährleisten, ist eine präzise Definition eines Prüfgitters erforderlich. Um sicherzustellen, dass alle kritischen Fehler erkannt werden, müssen gemäß VGB-R 504 M [1] mehrere Abtastrichtungen angewendet werden, um das gesamte Volumen zu prüfen, was zu einer langen Prüfdauer führt. Zudem weisen die meisten Rotorschmiedeteile eine geringe Schalldämpfung auf, was zu niedrigen Impulswiederholraten und noch längeren Prüfzeiten führt. Ein ideales Prüfraster stellt daher sicher, dass das gesamte Schmiedevolumen von der Prüfung abgedeckt wird, und reduziert gleichzeitig die Prüfdauer auf das notwendige Minimum. Derzeit legen mehrere Normen ein Prüfraster für die manuelle Prüfung fest, das sich jedoch nicht ohne Weiteres auf die automatisierte Prüfung übertragen lässt. Dieser Beitrag stellt eine Lösung für dieses Problem vor, die vom Unterausschuss „Automatisierte Ultraschallprüfung“ der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) entwickelt wurde.