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Farb­eindring­prüfung (PT)

Wir übernehmen die Einzel- und Serienprüfung Ihrer Bauteile auf Oberflächenfehler mit der Farbeindringprüfung
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Stand der Technik

Wie leistungsfähig ist die Farb­eindring­prüfung?

Mit der Farbeindringprüfung werden Fehler an der Oberfläche des Materials detektiert.

Risse, Poren, Oberflächenlunker

Oberflächenfehler ab 0,01 mm

  • Die Fehlstelle muss zur Oberfläche hin offen sein
  • Das zu prüfende Material sollte nicht porös sein
  • Saubere und fettfreie Oberfläche
umfassende Analyse

Zerstörungsfreie Prüfung mit der Farbeindringprüfung (PT)

Die Farbeindringprüfung ist eine der beliebtesten Methoden der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) in der Industrie. Sie ist wirtschaftlich, vielseitig und erfordert im Vergleich zu anderen NDE-Methoden nur minimalen Schulungsaufwand. Bei der Flüssigkeitseindringprüfung werden Materialfehler, die zur Oberfläche hin offen sind, geprüft, indem eine sehr dünne Flüssigkeit in den Fehler fließt und dann mit einem kreideartigen Entwickler herausgezogen wird. Dadurch wird der Fehler sichtbar gemacht. Am häufigsten werden Schweißnähte geprüft, aber auch Bleche, Stangen, Rohre, Guss- und Schmiedeteile sowie auch nichtmetallische Werkstoffe werden mit der Farbeindringprüfung – auch Rot-Weiß Test genannt – untersucht.

Defect colour red round indication and crack at butt weld carbon plate found by penetrant test.
WIR für SIE

VOGT Ultrasonics Ihr Dienstleister für Farbeindringprüfung (PT)

Farbeindringprüfungen können grundsätzlich an jedem Ort und bei fast jedem Bauteil durchgeführt werden. Ein Flugzeugfahrwerk kann genauso geprüft werden, wie eine Stahlkugel. VOGT Ultrasonics bietet Ihnen daher die zerstörungsfreie Dienstleistung bei Ihnen vor Ort oder in unserem Prüfzentrum in Burgwedel an. Falls die Umgebung für die Prüfung sauber gehalten werden kann, prüfen wir gerne bei Ihnen vor Ort. Falls jedoch eine Prüfung im VOGT Prüfzentrum ermöglicht wird, ,  sind die Bauteilgrößen  durch unsere Tore und Hebezeuge begrenzt,  Aus Erfahrung sind Prüfungen im VOGT Prüfzentrum für größere Stückzahlen kosteneffizienter und werden daher von vielen Kunden bevorzugt.

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Farbeindringprüfung im VOGT Prüfzentrum

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ein bisschen Theorie

Welche Werkstoffe können mit der Farbeindringprüfung geprüft werden?

Grundsätzlich sind sehr viele Materialen prüfbar. Historisch sind Stahl und Eisen die Werkstoffe, welche am meisten geprüft werden. Jedoch sind die Farbeindringmittel und die Entwickler inzwischen für verschiedenste Werkstoffe geeignet, so können inzwischen auch Kunststoffe, Harze, Glas und keramische Werkstoffe geprüft werden. Grundsätzlich darf das Material jedoch nicht porös sein, um geprüft werden zu können. Eine offene schwamm-ähnliche Struktur ist ungeeignet. Außerdem sind elastische Komponenten nicht prüfbar. Darüber hinaus darf keine zu umfassende Korrosion dem Werkstück anhaften, da diese für eine Farbeindringprüfung entfernt werden muss.

Typische zu prüfende Wertstücke kommen aus der Luftfahrt und dem Schwermaschinenbau.

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so gehts

Ablauf einer Farbeindringprüfung

Vorbereitung der Oberfläche

Im Allgemeinen werden gute Ergebnisse erzielt, wenn sich die Oberfläche im geschweißten, gewalzten, gegossenen oder geschmiedeten Zustand befindet. Eine Oberflächenvorbereitung durch Schleifen oder maschinelle Bearbeitung oder ein anderes Verfahren kann jedoch in einigen Fällen erforderlich sein, wenn Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche Unstetigkeiten verdecken könnten. Starkes Schleifen sollte vermieden werden, um die Verschleierung feiner Fehler zu verhindern. Nach jeder mechanischen Bearbeitung empfiehlt sich eine geeignete Ätzung durchzuführen.
Die zu prüfende Oberfläche und alle angrenzenden Bereiche sollten trocken und frei von Schmutz, Flusen, Fett, Schweißpulver, Schweißspritzern, Öl oder anderen Fremdkörpern sein, die Oberflächenöffnungen verdecken, Pseudoanzeigen generieren  oder die Prüfung anderweitig beeinträchtigen könnten. Die Reinigungsmethode hängt von der Beschaffenheit des Werkstücks und den Verunreinigungen ab. Typische Reinigungsanlagen verwenden Reinigungsmittel, organische Lösungsmittel, Alkalilösungen, Farbentferner, Dampfentfettung, Ultraschallreinigung oder Strahlen usw. Das Strahlen mit Schrot oder stumpfem Sand ist jedoch nur dann zulässig, wenn es die Hohlräume nicht überstrahlt oder ausfüllt, da dies die Genauigkeit der Prüfung drastisch verringert.
Es ist wichtig, dass die Teile nach dem Reinigen gründlich getrocknet werden, damit kein Wasser oder Lösungsmittel in oder über den Unterbrechungen zurückbleibt, da dies das Eindringen des Eindringmittels behindert. Die Trocknung kann durch Erwärmung der Teile mit Infrarotlampen, Trockenöfen, Zwangsumwälzung der Luft usw. erreicht werden.

Farb­ein­dring­mittel aufsprühen


Nachdem das Teil gründlich gereinigt worden ist, wird das Eindringmittel auf die zu prüfende Oberfläche aufgetragen. Bei kleinen Bauteilen können diese in einen Behälter mit Eindringmittel getaucht werden. Soll nur ein lokaler Bereich eines Bauteils geprüft werden, kann das Eindringmittel mit einem Pinsel oder einem Spray aufgetragen werden. Unabhängig davon, wie es aufgetragen wird, ist es wichtig, dass alle Oberflächen von dem Eindringmittel benetzt werden.
Die Dauer der Eindringzeit ist entscheidend und hängt von der Art des zu prüfenden Materials, der Art des Eindringmittels, der Art und Größe des zu erwartenden Fehlers sowie der Temperatur des Eindringmittels ab.
Wird ein hochviskoses fluoreszierendes Eindringmittel verwendet, kann die Penetrationszeit länger sein als die normale Penetrationszeit.
Eine lange Eindringzeit hat keinen Einfluss auf die Ergebnisse, außer dass sie die Brillanz der Anzeigen leicht erhöht und die Entfernung des überschüssigen Eindringmittels erschwert.
Übliche Eindringzeiten sind 20-30 Minuten.

Farbein­dring­mittel entfernen

Nach der erforderlichen Eindringzeit wird der Oberflächenfilm des Eindringmittels auf dem Teil durch Abspülen entfernt. Die Spülung muss durchgängig und vollständig sein, damit das Eindringmittel nur in den schadhaften Bereichen des Bauteiles verbleibt. Besondere Aufmerksamkeit sollte Bohrungen und Gewinden gewidmet werden, die besonders anfällig für das Eindringmittel sind.
Bei der Verwendung von mit Wasser abwaschbarem Eindringmittel sollte die Spülung mit einer Wassersprühdüse erfolgen. Die Temperatur und der Druck des Spülwassers wird an das Penetriermittel angepasst, um dies optimal zu entfernen. Der Sprühwinkel sollte 45° zur Waschoberfläche betragen, um ideale Ergebnisse zu erzielen. Der Wassertropfen aus der Düse sollte nicht spitz, sondern sprühend sein.
Bei der Verwendung von lösemittelbasierten Penetriermitteln sollte darauf geachtet werden, dass nicht zu viel Lösemittel verwendet wird, um zu vermeiden, dass das Penetriermittel aus den Fehlstellen entfernt wird.
Auf glatten Oberflächen kann es manchmal ratsam sein, überschüssiges Eindringmittel durch einfaches Abwischen der Oberfläche mit sauberen, trockenen, fusselfreien Lappen zu entfernen.
Bei fluoreszierenden Penetriermitteln ist es hilfreich, während des Spülens eine tragbare Schwarzlichtquelle zu verwenden, um sicherzustellen, dass der Spülvorgang abgeschlossen ist. Das restliche Verfahren ist identisch zu dem der Farbeindringmittel.

Entwickeln

Nach dem Abwaschen des Oberflächenpenetriermittels, des Eindringmittels, wird der Entwickler auf das Prüfbauteil aufgetragen, um jegliches Penetriermittel, das in Fehlstellen eingedrungen sein könnte, wieder an die Oberfläche zu holen. Hierbei kann entweder Trocken- oder Nassentwickler genutzt werden.
Der Entwickler, ob trocken oder feucht, ist so bald wie möglich nach dem Entfernen des überschüssigen Eindringmittels aufzutragen.
Die Zeit des Einwirkens des Entwicklers kann stark variieren, da größere Schäden üblicherweise schneller sichtbar und kleinere Risse erst deutlich später erkennbar werden.
Die Entwicklungszeit dauert üblicherweise zwischen 20 und 45 Minuten.

Inspektion

Bei sichtbaren Farbeindringmitteln werden Oberflächenfehler durch Ausbluten des Eindringmittels, welches normalerweise eine tiefrote Farbe hat, auf weißem Hintergrund angezeigt. Bei fluoreszierenden Eindringmitteln wird die Inspektion in einem abgedunkelten Bereich mit hochintensivem Schwarzlicht durchgeführt, wodurch die Fluoreszenz brillant angezeigt wird. Eine tragbare Lampe sollte über die Oberfläche großer Teile gehalten werden. Kleine Teile werden am besten unter einer fest installierten Leuchte betrachtet.
Ein Riss oder eine ähnliche Öffnung zeigt in der Regel eine Linie, während ein enger Riss oder eine teilweise geschweißte Überlappung eine unterbrochene Linie zeigt. Grobe Porosität kann zu großen Anzeigen führen, die einen ganzen Bereich abdecken. Sehr feine Porosität wird durch zufällige Punkte angezeigt. Wenn ein angedeutetes Muster aufgetreten ist, muss geprüft werden, ob das Muster auf den tatsächlichen oder einen scheinbaren Fehler zurückzuführen ist.
Die Fehlertiefe kann mit der Fülle der Farbe und der Geschwindigkeit des Ausblutens korreliert werden. Um eine Aussage über die Tiefe einer Oberflächenunregelmäßigkeit zu treffen, empfiehlt es sich, die vorhandene Schicht des Entwicklers abzuwischen und eine neue aufzutragen. Die Geschwindigkeit und die Intensität des Ausblutens können genutzt werden, um die Oberflächenunregelmäßigkeit genauer zu beurteilen. Dies ist jedoch nicht beliebig oft wiederholbar.

Farbeindringprüfung im VOGT Prüfzentrum

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falls noch Fragen offen sind

FAQ

Wichtige Normen für die Farbeindringprüfung

DIN EN 2002-16, Luft- und Raumfahrt – Metallische Werkstoffe; Prüfverfahren

DIN EN ISO 10893-4 Zerstörungsfreie Prüfung von Stahlrohren

DIN EN ISO 3452 Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung

DIN EN ISO 23277, Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißverbindungen

Was wird für eine Farbeindringprüfung benötigt?

Die wichtigsten Materialen für eine Farbeindringprüfung sind ein Farbeindringmittel und ein passender Entwickler. Jedoch ist auch entsprechende Beleuchtung sehr entscheidend, um alle Anzeigen sichtbar zu machen.  Die Prüfung wird üblicherweise durch Fotodokumentation der Anzeigen belegt.

Was ist ein Farbeindringmittel?

Ein Farbeindringmittel ist ein Lack, der abgestimmt ist, um auf dem zu prüfenden Werkstück ideal in Risse eindringen zu können. Danach soll der Lack bewusst in diesen Rissen aushärten, um bei der Spülung im Riss zu verbleiben.
Jedoch soll das Farbeindringmittel nicht zu schwer von der unbeschädigten Oberfläche entfernbar sein. Daher ist hier immer ein Gleichgewicht zwischen einfacher Reinigung der Oberfläche und Haftung in Schadstellen zu finden.
Es kann sinnvoll sein, einige Proben durchzuführen, bevor der ideale Arbeitsprozess gefunden wird.

Was ist ein Entwickler?

Ein Entwickler soll das Farbeindringmittel aus den Schadstellen des Werkstückes ziehen. Außerdem soll es einen guten Kontrast zum Farbeindringmittel bilden. Daher wird üblicherweise die Farbkombination: Farbeindringmittel – rot und der Entwickler – weiß gewählt. Somit ist sichergestellt, dass bei guter Beleuchtung die Schadstellen gut erfasst werden können.

Die Farbeindringprüfung ist ein Oberflächenprüfverfahren, welches ermöglicht, Risse an der Oberfläche deutlich hervorzuheben und ein Werkstück dadurch zerstörungsfrei zu beurteilen.

Eine Farbeindringprüfung für ein einzelnes Bauteil kann unter guten Bedingungen in unter einer Stunde abgeschlossen werden. Voraussetzung hierbei ist eine umfassende Reinigung nicht erforderlich ist und das Prüfobjekt geeignet ist in einem Durchgang komplett geprüft zu werden.

Die Farbeindringprüfung ist ein sehr kostengünstiges Verfahren, da es vielseitig einsetzbar ist und keine komplexen Geräte erfordert. Ein Prüfer mit einem geschulten Auge und einer guten Kamera reicht aus, um eine umfassende Dokumentation für die Prüfung anzufertigen.

Wenn ein Werkstück auf Risse an der Oberfläche geprüft werden soll, ist die Farbeindringprüfung die erste Wahl.

 
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für die Ultraschallprüfung von Turbinenscheiben in unserem Prüfzentrum in Burgwedel (Hannover)

Wir sind ein akkreditiertes Prüflabor



für den systematischen und wirksamen Arbeitsschutz.


Wir können Ihnen im Rahmen einer Arbeitnehmer­über­lassung qualifiziertes Prüf­personal zur Verfügung stellen.

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