Ultraschall-Computertomographie – Die Grenzen der Ultraschallprüfung erweitern

Schmiedeteile gehören insbesondere bei Maschinen zur Stromerzeugung in der Regel zu den kritischsten Komponenten und erfordern daher eine intensive volumetrische Prüfung, um eine ausreichende Lebensdauer zu gewährleisten. Dies erfolgt üblicherweise durch manuelle oder automatisierte Ultraschallprüfungen. Die Autoren berichten über eine bahnbrechende Neuerung in der Ultraschallprüfung: Die Ultraschall-Computertomographie nutzt Analytik (d. h. einen mathematischen Algorithmus) zur Rekonstruktion des Volumens (tatsächlich wird ein linearisierter diffraktiver tomographischer Ansatz zur Lösung des inversen Problems verwendet). Dies ermöglicht nicht nur die räumlich und visuell korrekte Darstellung von Anzeigen im 3D-Volumen, sondern verbessert auch das Signal-Rausch-Verhältnis erheblich, wodurch die Empfindlichkeit um bis zu eine Größenordnung gesteigert werden kann. Die Methode basiert auf der Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT). Bei der eingesetzten Software handelt es sich um eine brandneue Implementierung von SAFT mit einem starken Fokus auf eine groß angelegte industrielle Anwendung: die vollständige 2D- sowie 3D-Rekonstruktion von Ultraschallprüfungen schwerer Rotorschmiedeteile. Dieser Beitrag zeigt das Funktionsprinzip der Methode sowie die ersten Ergebnisse und Rechenzeiten auf. Die Ultraschall-Computertomographie wurde zudem mit dem Werner-von-Siemens-Preis als eines der 15 innovativsten Programme ausgezeichnet.