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Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung für einen sicheren Produkteinsatz

Wir bieten Ihnen Prüfdienstleistungen in unserem VOGT Prüfzentrum und Prüfsysteme für die zerstörungsfreie Prüfung von Schweißnähten – manuell, mechanisiert und automatisiert.
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VOGT Schweißpunktprüfung

Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung

Schweißnähte sind ein wesentlicher Bestandteil vieler Konstruktionsprozesse. Sie werden u.a. in der metallverarbeitenden Industrie, Automotive, Schienenverkehr, Luft-und Raumfahrt, Energie und Rohrleitungsbau eingesetzt und sind damit fester Bestandteil unseres täglichen Lebens. Die Qualitätskontrolle von solchen Schweißverbindungen ist zum Schutz von Mensch und Umwelt deswegen unerlässlich.

Für die Einstellung der richtigen Schweißparameter, der Fertigungskontrolle sowie der wiederkehrenden Prüfung in Betrieb befindlicher Bauteile mit Schweißverbindungen kommen zerstörungsfreie Prüfverfahren zum Einsatz.

Diese Prüfungen von Schweißverbindungen werden durch den Hersteller mit seinem geschulten Personal als auch durch zertifizierte und akkreditierte Prüflabore wie das VOGT Prüfzentrum, welche die Qualität von Schweißverbindungen nach geforderten Normen überprüft, ausgeführt.

Zu den wesentlichen zerstörungsfreien Prüfverfahren für Schweißnähte gehören die Durchstrahlungsprüfung, die Ultraschallprüfung und die Oberflächenrißprüfung (Farbeindringprüfung und Magnetpulverprüfung).

Ein wenig Theorie

Vorteile der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung (ZfP / NDT)

Die Qualitätsüberprüfung von Schweißnähten durch zerstörungsfreie Prüfverfahren (engl. Nondestructive Testing – NDT) hat diverse sicherheits- und wirtschaftlichkeitsrelevante Vorteile:

Sicherstellung der Schweißqualität bereits vor der Serienfertigung

Durch die zerstörungsfreie Prüfung von Schweißnähten im Labor kann eine Qualifizierung des Schweißverfahrens vorgenommen und die idealen Parameter für eine sichere Schweißung ermittelt und eingestellt werden. Hierdurch werden mögliche Schweißfehler bereits vor dem Anlaufen der Serienfertigung Vermiedfen, bzw. deren Auffindbarkeit durch die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung optimiert.

Hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Prüfergebnisse

Durch zerstörungsfreie Prüfverfahren können kleinste Fehler reproduzierbar detektiert werden. Dabei unterscheiden sich die anzuwendenden Prüfverfahren in der Detektierbarkeit von Fehlern in Bezug auf Ihre Form, Lage und Größe.

Prüfung im Betrieb

In Betrieb befindliche Bauteile (z.B. Schweißnähte an Brücken, Chemieanlagen oder Windkraftanlagen) können während ihrer Lebenszeit vor Ort, teilweise sogar während des Betriebes geprüft und beobachtet werden, um Ausfallzeiten oder Risiken für Leib und Leben vorzubeugen.

Erhebliche Reduktion von Ausschuss

Die zerstörungsfreie Prüfung ist wie ihr Name schon sagt eine Qualitätsüberprüfung von Materialien und Bauteilen ohne diese zu zerstören. Es erfolgt also eine Prüfung des zukünftig genutzten Materials, bzw. Bauteils. Dadurch liegen ihre größten Vorteile in der hohen Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Denn Prüflinge, die ohne relevante Fehler sind können, weiterverarbeitet und Prüflinge mit Fehler ggf. nachgebessert werden.

VOGT Ultrasonics Ihr zuverlässiger Partner

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Gesicherter Qualität

Ziele für die Prüfung von Schweißverbindungen

Das Ziel einer zerstörungsfreien Schweißnahtprüfung ist die Sicherstellung der Unversehrtheit des geprüften Bauteils in Bezug auf einen Prüfstandard und einer entsprechenden Belastbarkeit. Wesentlich ist, dass die Prüfung am Bauteil selbst durchgeführt wird, was einen direkten Bezug des Prüfergebnisses auf die Nutzbarkeit des Bauteils herstellt.

Prozessoptimierung

Bei der Qualitätssicherung von Schweißnähten soll sichergestellt werden, dass die verschweißten Materialien oder Bauteile, die an sie gestellten Anforderungen über die erwartete Lebenszeit erfüllen. Hierbei beginnt die Sicherung der Qualität bereits vor dem Schweißen. So sorgt der Hersteller für ideale Fertigungsbedingungen, nutzt schweißgerechte Konstruktionen und Werkzeuge, Werkstoffe mit ausreichender Schweißeignung und lässt dich Arbeiten durch hierfür qualifiziertes Personal durchführen.

Die Ergebnisse der Schweißnahtprüfung werden genutzt, um die Schweißparameter zu optimieren. Hierbei wird meist die zerstörungsfreie Ultraschallprüfung in Korrelation mit der zerstörenden Prüfung angewendet. Hierdurch können kleinste Fehler in der Schweißnaht detektiert und präzise verortet werden. Diese gewonnen Informationen dienen der Optimierung des gesamten Schweißprozesses.

Qualitätsicherung

Um die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Schweißnähten zu gewährleisten, werden zerstörende und zerstörungsfreien Prüfmethoden (ZfP) genutzt. Hierbei erfolgt die Schweißnahtprüfung direkt während der Produktion, zeitversetzt nach der Produktion sowie an sicherheitsrelevanten Schweißnähten wiederkehrend im Betrieb. Je nach Einsatzgebiet unterliegen Schweißnähte einem rechtlich festgelegten und nachzuweisenden Qualitätsanspruch.

Effizienzsteigerung

Zerstörungsfreie Prüfverfahren wie die Ultraschallprüfung können komplett automatisiert und taktgebunden erfolgen. Hierbei kommen Ultraschallprüfsysteme wie PROline zum Einsatz, welche Schweißnähte in wenigen Sekunden 100% überprüfen können.

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Fehlererkennung

Die Fehlererkennung erfolgt durch die zerstörende Werkstoffprüfung mittels Stichprobenprüfung, wobei diese Teile dann verschrottet werden oder durch die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, wo die Bauteile weiter genutzt werden können. Folgende typische Fehlerarten können detektiert werden:

  • Risse im Material können durch äußere Krafteinwirkung oder Spannung im Material bzw. Bauteil selbst entstehen.
  • Poren und Porennester können entstehen, wenn sich in der Schmelze noch Gase befinden, während diese erstarrt. Mit Hilfe bestimmter Prüfsysteme sind sie visuell auf den ersten Blick zu erkennen.
  • Lunker bzw. Bindefehler sind bei der Fertigung entstandene Hohlräume im Material.
  • Seigerungen sind Entmischungen einer Schmelze bei der Metallherstellung.
  • Einschlüsse im Material, welche beim Schweißen entstehen können.
  • Ungenügende Durchschweißung bedeutet, dass die Wurzel der Verbindung nicht zum Ende des Bauteils reicht. Es entsteht eine Lücke.
  • Wanddickenschwankungen können direkt beim Fertigungsprozess oder nachträglich durch Verschleiß wie Korrosion entstehen.
Schweißpunkte sicher prüfen

Gütekriterien

Zur Beurteilung der Qualität von Schweißnähten werden bauteil- und einsatzabhängige Gütekriterien festgelegt. Diese sind abhängig von der Art des Schweißstoßes sowie den Belastungen und Einsatzbedingungen der geschweißten Werkstücke.

Weichen die Prüfergebnisse von den zulässigen Werten ab, spricht man von einem Schweißnahtfehler. Dieser kann nachgebessert werden oder führt zu einem Ausschuss des Werkstücks.

Generell werden drei Bewertungsgruppen der Fertigungsqualität festgelegt: B = hohe Anforderungen, C = mittlere Anforderungen und D = niedrige Anforderungen. Im Stahlbau gibt es zusätzliche die Gruppe B+.

An jede dieser Gruppen werden unterschiedliche Qualitätsanforderungen bezogen auf Art, Größe und Anzahl zulässiger Unregelmäßigkeiten gestellt. Sie sind so festgelegt, dass sie eine breite Anwendung in der Fertigung von Schweißverbindungen erlauben.

Die Einordnung der Schweißnaht in eine Gruppe findet durch den Konstrukteur sowie anhand einer gültigen Norm und/oder dem Hersteller statt. Sie beziehen dabei die Festigkeitsanforderungen, Folgen bei Bauteilversagen, das optische Erscheinungsbild und die Fertigungsbedingungen mit ein.

In der Fertigung

Definition Schweißnahtfehler

Ein Schweißnahtfehler bedeutet eine verminderte Fertigungsqualität, welche jedoch keine Aussage über die Einsatztauglichkeit der Schweißverbindung trifft.

Ob ein Schweißnahtfehler auch zum Ausschuss führt, hängt von der Art und Anzahl zulässiger Unregelmäßigkeiten für das jeweilige Werkstück oder Material ab. Laut der Norm DIN EN ISO 6520 bezeichnet eine Unregelmäßigkeit eine Fehlstelle in der Schweißung oder eine Abweichung von der vorgesehenen Geometrie.

Ein Fehler ist eine solche Unregelmäßigkeit. Ob, wie viele und welche Art von Unregelmäßigkeiten in einem Werkstück oder Bauteil vorhanden sein dürfen regeln Bewertungsnormen wie ISO 5817 oder ISO 10042.

Stahl Nickel Titan DIN EN ISO  5817:2014-6

Diese Norm regelt die Bewertungsgruppen von Unregelmäßigkeiten bei Schweißverbindungen an Stahl, Nickel, Titan und deren Legierungen. Sie ist gültig für manuelles, mechanisiertes und automatisches Schweißen von voll durchgeschweißten Stumpfnähten und Kehlnähten. Die Grundsätze dieser Norm können auch für die Beurteilung von teilwiese durchgeschweißten Stumpfnähten genutzt werden.

Aluminium DIN EN ISO 10042:2005

Diese Norm regelt die Bewertungsgruppen von Unregelmäßigkeiten bei Lichtbogenschweißverbindungen an Aluminium und seinen Legierungen.

Schweißnahtprüfung in der Praxis – Auswahl des passenden Prüfverfahrens

In der Praxis erfolgen die meisten Schweißnahtprüfungen direkt im Anschluß an die Schweißung oder nach einer nachfolgenden Wärmebehandlung. In Abhängigkeit der der Anforderungen wird das passende zerstörungsfreie Prüfverfahren gewählt und gegebenenfalls auch in Kombination angewendet. Diese zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung stehen zur Auswahl:

Ultraschallprüfung – UT

Werkstoffe leiten Schall. Das macht sich die Ultraschallprüfung zu nutze. Schallwellen werden an sogenannten Grenzflächen teilweise reflektiert. Das sind Übergänge von einem zum anderen Medium, bei dem ein unterschiedlicher Schallwellenwiderstand besteht. Und somit auch an Fehlstellen wie Risse und Einschlüsse im Volumen von Schweißnähten zu nennen.

Bei der Schweißnahtprüfung mit Ultraschall werden mit Hilfe eines, an einem Ultraschallprüfgerät angeschlossenen, Prüfkopfes Schallwellen in das Material ausgesendet und deren Reflexion wieder aufgenommen. Anhand der Art und Stärke der Reflexion und dem dadurch im Ultraschallgerät dargestelltem Bild kann Rückschluss auf die Fehlergröße und Tiefenlage gezogen werden.

Die Ultraschallprüfung wird im Wesentlichen bei einfacheren Geometrien (flach, rund, eben, rotationssymmetrisch, dicker etc.) durchgeführt. Sie ist sehr empfindlich bei größeren Wanddicken und ist  deswegen gegenüber der Röntgenprüfung im Vorteil. Sie kann Oberflächenfehler durch Winkeleinschallung als auch Volumenfehler auch bei großen Wanddicken nachweisen. So ist beispielsweise ein kleiner 1 mm Fehler in 1 m Tiefe immer noch gut erkennbar.

Die meisten Ultraschallgeräte arbeiten immer noch konventionell mit einem HF-Bild (A-Bild genannt), dass die rückgestreute Energie als Amplitudenhöhe und die Position der Amplitude als Schallweg darstellt. Phased Array Ultraschallprüfsysteme sind zudem in der Lage aus diesen A-Bildern eine bildgebende Darstellung der Schweißnaht mit einem B-, S- oder auch D-Bild zu erzeugen. Dies macht die Schweißnahtqualität auf einen Blick als Bild sichtbar (z.B. Draufsicht auf das Bauteil, Tiefenlagenbild, etc).

Im Gegensatz zur konventionellen Ultraschallprüfung kann die Schweißnaht mit der Phased Array Technologie mit nur einem Prüfkopf und in einem Durchgang unter verschiedenen Winkeln untersucht werden. Dies ist ein großer Zeitvorteil, wenn eine Norm die Prüfung unter unterschiedlichen Winkeln festlegt.

Die Ultraschallprüfung und Phased Array Ultraschallprüfung werden genutzt, wenn Fehler im Volumen der Schweißnaht gefunden werden sollen. Sie sind einsetzbar bei ungeschliffenen Schweißnähten ab ca. 6-8 mm. Sie eignet sich jedoch nicht für sehr dünne Keilnähte. Hier wird auf ein Verfahren wie PT oder MT zurückgegriffen.

Im Sonderfall können auch dünnere Schweißnähte (z.B. Lasernähte ) geprüft werden. Dies bedarf  jedoch einer Machbarkeitsstudie oder entsprechender Erfahrung in der Auswahl der richtigen Prüfköpfe und deren Anwendung

Magnetpulverprüfung – MT

Mit der Magnetpulverprüfung können ebenfalls oberflächen- und oberflächennahe Fehler detektiert werden.

Hierzu wird das Werkstück zuerst mit einem Magnet (Jochmagnet oder eine Spule) magnetisiert. Dadurch entstehen zur Oberfläche parallel verlaufende Feldlinien. Ein fehlerfreies Bauteil ist magnetisch homogen. Das bedeutet, jede Stelle hat dieselben magnetischen Eigenschaften. Befinden sich Oberflächen- oder oberflächennahe Fehlstellen im Bauteil erzeugen diese eine Veränderung des Magnetflusses. Das liegt an der Eigenschaft von Magnetfeldlinien, sich immer den Weg des geringsten Widerstands zu suchen. Bestäubt man das Werkstück nun mit Magnetpulver, sammelt sich dieses als “Brücke“ direkt über dem Fehler, um diesen für die Magnetfelder dadurch überwindbar zu machen. Ist das Magnetpulver fluoreszierend und nutzt man eine UV-Lampe zur Bestrahlung des Prüfbereiches, werden diese Anhäufungen als „Fehler“ sichtbar.

Alternativ kann auch schwarzes Magnetpulver auf einer vorher dünn auf das Bauteil aufgetragenen weißen Farbschicht sichtbar gemacht werden.
Die Magnetpulverprüfung ist in der Norm DIN EN ISO 9934 und speziell für Schweißverbindungen in der DIN EN ISO 17638 als auch DIN EN ISO 23278 geregelt.

Farbeindringprüfung – PT

Mit der Farbeindringprüfung können ebenfalls kleinste Oberflächenfehler in Schweißnähten wie z.B. Haarrisse, Poren, Bindefehler, detektiert werden.
Hierzu wird das Werkstück zuerst im Prüfbereich gereinigt, d.h. frei von Öl, Zunder, Farbe, Rost, etc. Dann erfolgt das Aufbringen eines Eindringmittels, welches durch Sprühdose, Pinsel oder Tauchen des Bauteils aufgebracht wird.

Das Prüfmittel hat eine rote Farbe oder ist fluoreszierend und dringt in Risse und andere enge Oberflächenbeschädigungen auf Grund der physikalischen Kapilarwirkung ein. Dieses Mittel verweilt ca. 10 – 30 Minuten zum Eindringen in etwaige Fehlstellen wie feinste Risse. Danach wird das Eindringmittel rückstandslos abgewaschen. Dabei ist Sorge zu tragen, dass man nicht durch scharfen Wasserstrahl das Eindringmittel aus Fehlstellen auswäscht.

Im nächsten Schritt wird ein Entwickler aufgetragen, der das Bauteil mit einer weißen Schicht belegt. Der Entwickler zieht das rote oder fluoreszierende Eindringmittel aus den Fehlstellen, so dass diese sich in der entsprechender roten oder auch fluoreszierenden Farbgebung eindeutig auf der Oberfläche abbilden. Bei der Nutzung des roten Eindringmittels spricht man hier landläufig von dem „Ausbluten der Risse“.
Um die fluoreszierenden Fehlstellen zu sehen benötigt man einen abgedunkelten Betrachtungsraum sowie eine UV Beleuchtung.

Die Farberindringprüfung ist in der Norm DIN EN ISO 3452 als auch der Norm DIN EN ISO 23277 speziell für die Schweißnahtprüfung geregelt.

Wirbelstromprüfung – ET

Mit der Wirbelstromprüfung können Oberflächen- und bei bestimmten Materialien auch oberflächennahe Risse in der Schweißnaht detektiert werden. Voraussetzung ist die elektrische Leitfähigkeit, die das zu prüfende Material aufweisen muss. Hierzu wird die Schweißnaht mit einer Wirbelstromprüfsonde abgetastet. Diese besitzt eine Erreger- und eine Empfängerspule. Mit der Erregerspule werden im Material elektromagnetische Ströme erzeugt. Befinden sich Fehlstellen im Material bzw. in der Schweißnaht, werden die Wirbelstromlinien abgelenkt und ändern ihren Verlauf. Diese Änderungen nimmt die Empfängerspule in Form eines Stromes auf, wodurch der Prüfer die Unregelmäßigkeiten in der Anzeige seines Prüfgeräts erkennt.Die Wirbelstromprüfung ist in der Norm DIN EN ISO 15549 geregelt.

Visuelle Prüfung – VT

Bei der visuellen Prüfung von Schweißnähten, auch Sichtprüfung genannt, wird die Schweißnaht von außen mit bewaffnetem und unbewaffneten Auge auf Fehler überprüft. Hierbei kann der Prüfer von optischen Instrumenten, z.B. einer Lupe unterstützt werden. Anhand des Aussehens und der Geometrie der Schweißnaht werden Rückschlüsse auf ihre Qualität gezogen. Hierbei kommt die Norm DIN EN ISO 17637 zum Einsatz, welche den Ablauf und die Anforderungen an die visuelle Prüfung von Schmelzschweißverbindungen regelt. Diese Prüfung erfordert einen erfahrenen Prüfer.

Durchstrahlungprüfung / Digitale Radiologie -DR

Die Durchstahlungsprüfung ist ein zerstörungsfreies, bildgebendes Verfahren zur Darstellung von Unterschieden in Materialien. Sie ist wie die Ultraschallprüfung in der Lage das Volumen der Schweißnaht auf innere Fehlstellen zu überprüfen.

Bei Prüfung von Schweißnähten werden diese hierbei mit Hilfe eines geeigneten Strahlers, z.B. einer Röntgenröhre oder Gammastrahlers untersucht. Die Strahlen durchdringen die Schweißnaht und schaffen auf einem entsprechenden Träger, z.B. Röntgenfilm oder einem digitalen Bilddetektor, ein Abbild der Schweißnaht. Am Grad der Schwärzung lassen sich unterschiedliche Materialdicken und -dichten erkennen. Je dicker und dichter die Schweißnaht ist, desto weniger Strahlung kann sie durchdringen und desto heller ist ihr Abbild. So können Fehlstellen wie Risse, Poren, Einschlüsse leicht erkannt werden. Die Schweißnahtprüfung mit dieser Methode wird durch die Norm DIN EN ISO 10675-1 geregelt.

Gegenüber der Ultraschallprüfung wird die Durchstrahlungsprüfung immer dann eingesetzt, wenn die Bauteile sehr dünn oder auf Grund Ihrer Geometrie nicht gut Ultraschall prüfbar sind.

Wir helfen Ihnen

Vogt Ultrasonics Leistung

Vogt Ultrasonics ihr Dienstleister zur Prüfung von Einzelstücken

Die VOGT Ultrasonics GmbH hat sich neben der Serienprüfung auch auf Einztelteilprüfungen spezialisiert. Dabei handelt es sich um Erstmuster, Prototypen, einzelnen Wiederholungsprüfungen von Bauteilen auf Schadensbildung oder auch der Prüfung von einzeln gefertigten Bauteilen.

So dienen die zerstörungsfreien Prüfungen an diesen Bauteilen zum einem dem Nachweis auf Unversehrtheit nach dem Produktionsprozess, der Ermittlung von Bauteileigenschaften nach Fertigstellung als auch der Ermittlung von Fehlstellen nach Beeinflussung durch die Nutzung des Bauteils im Betrieb.

Machbarkeitsstudien, Schadensanalysen und Produktionsfreigaben sowie einzelne Bestätigungen der Bauteilunversehrtheit werden kontrolliert und durch Vogt Ultrasonics als akkreditiertes Prüflaboratorium durch einen Prüfbericht bescheinigt oder bestätigt.

 Vogt Ultrasonics Prüfsysteme zur Schweißnahtprüfung mittels Ultraschall

Im Rahmen der Ultraschallprüfungen liefert VOGT Ultrasonics GmbH Prüfanlagen für die Schweißnahtprüfung. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um Prüfsysteme für flächige aber insbesondere auch rotationssymmetrische Bauteile, die durch Prüfanlagen automatisiert geprüft und bewertet werden.

Die Ultraschallprüfanlagen sind mit der Produktion vernetzt ( Industrie 4.0) und bieten eine mannlose Überprüfung der Bauteile mit Ultraschall.
Es handelt es sich oft um Reibschweißungen, Laser-, Elektronenstrahlschweißnähte dünner aber auch dickerer Bauteile, um Oberflächerisse oder auch Volumenfehler zu detektieren.

Aber auch Schweißpunkte oder kurze Stepnähte (z.B. Arplas®) werden im Automotivebereich durch VOGT Ultrasonics Prüfgeräte und -systeme geprüft.

Einflüsse

Lösungen für Ihre Branchen

Als Dienstleister mit allen zerstörungsfreien Prüfmethoden sowie auch als Produzent unserer PROline und PHAsis Ultraschallprüfgeräte und -systeme können wir unseren Kunden die ideale Schweißnaht- und Schweißpunktprüflösung für individuelle Anforderungen bieten.

Optimierung des Schweißprozesses und Reduktion von Ausschuss durch Ultraschall

Die automatisierte Prüfung von Schweißnähten mit Ultraschall kann mit zwei Zielen erfolgen: Eine schnelle Bauteilsortierung oder eine präzise Fehlerortung.

In der taktgebundenen, produktionsbegleitenden Inlineprüfung ist kostenbedingt eine schnelle Sortierung in Gut und Schlecht erforderlich. Hierfür führt ein Ultraschallprüfsystem einen kurzen Ein-Linienscan durch und führt das Bauteil anschließend der weiteren Produktionskette zu oder sortiert es aus. Es ist ein schneller Prozess ohne tiefere Fehleranalyse mit der Frage nach dem Warum. Die aussortierten Bauteile werden repariert oder verschrottet oder anschließend einer zweiten Prüfung unterzogen, um das Fehlerausmaß festzustellen.

PROline CUSTOM Ultraschallprüfsystem

Abb.:PROline Ultraschallprüfgerät. für die Schweißnahtprüfung in der Produktion

Bei längeren Taktzeiten kann die Schweißnaht auch mit mehr Prüfspuren komplett geprüft werden. Bei einer umfangreichen Ergebnisdokumentation können die Prüfdaten aus der automatisierten Prüfung nachträglich ausgewertet und der Schweißprozess entsprechend angepasst werden. Eine zweite Prüfung zur Feststellung des Fehlerausmaßes kann häufig entfallen.

Im Gegensatz dazu kommt es im Labor darauf an kleinste Fehler zu detektieren und diese präzise in der Schweißnaht zu orten. Ziel ist es auf Basis der gewonnen Informationen den Schweißprozess zu optimieren und Ausschuss zu minimieren.
Für beide Einsatzgebiete liefern wir das passende und erprobte Prüfsystem. Beide Ultraschallsysteme sind in der Lage selbstständig eine Bewertung der Verschweißung vorzunehmen. Die automatische Auswertung, Prüfberichtserstellung und Ergebnisarchivierung spart Zeit und schafft Prüfsicherheit.

Schweißnahtprüfung an Elekto-Rotoren

Für einen Zulieferer der Automobilindustrie haben wir ein Ultraschallprüfsystem für Elektronenschweißnähte an Rotoren für Asynchronmotoren geliefert. Die Anforderungen waren eine hohe Verfügbarkeit des Systems im 24/7 Betrieb, Schnelligkeit und der Einsatz als fester Teil einer Produktionsstraße als voll-automatisiertes Prüfsystem.

Phased Array Ultraschallprüfsystem

Abb.: PROline Prüfsystem für die Schweißnahtprüfung an Rotoren

Das zu prüfende Kupferteil soll an beiden Stirnflächen auf Anbindungsfehler einer Größe von bis zu 0,35 mm geprüft werden. Ein Roboter führt das Bauteil dem Prüfsystem zu. Dieses prüft das Bauteil selbstständig von beiden Seiten und kommuniziert das Prüfergebnis direkt an die Zentralsteuerung des Kunden. Anschließend wird das geprüfte Bauteil in den weiteren Produktionsverlauf gegeben oder aussortiert.

Das entwickelte Prüfsystem setzt die Ultraschall Phased Array Technologie ein, welche im Vergleich zu der konventionellen Prüfung eine Taktzeitreduzierung um den Faktor 30 erzielt.

Schweißnahtprüfung im Schiffbau

Im Schiffbau ist die Röntgenprüfung oft noch das Mittel der Wahl, wenn es um die Schweißnahtprüfung geht. Doch sie bedingt per Vorschrift großflächige Absperrungen und Arbeitsunterbrechungen in angrenzenden Fertigungsinseln. Geprüft werden Stumpfnähte an allen Tragstrukturen im Bereich des Schiffrumpfes für Bleche aus normalem und hochfestem Stahl mit Wandstärken von 8 bis 30 mm.

Eine sehr gute Alternative für die Prüfung von solchen Stumpfnähten ist die Phased Array Ultraschallprüfung. Sie ermöglicht nicht nur die Vermeidung von Arbeitsunterbrechungen, sondern auch eine schnellere und effizientere Prüfung.

Dies liegt vor allem an der Möglichkeit zum sogenannten Sektorscan eines Phased Array Ultraschallprüfgerätes. Hierbei kann der Prüfer die Schweißnaht mit nur einem Prüfkopf und in einem Durchgang unter verschiedenen Prüfwinkeln durchschallen. Das ermöglicht neben einer deutlichen Prüfzeitreduzierung auch einen globaleren Einblick der Nahtqualität.

Ihr Schweißpunkt-Experte

Akkreditierung und Zertifikate von Vogt Ultrasonics

Unser Prüfzentrum ist als unabhängiges Prüflaboratorium nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert. Das bedeutet, dass wir in der Lage sind Ihre Schweißnahtprüfung Norm gerecht und sicher mit zerstörungsfreien Prüfdienstleistungen für Sie zu übernehmen. Dabei prüfen wir Ihre Bauteile einzeln und in Serie in unserem Prüfzentrum in Burgwedel oder bei Ihnen vor Ort, auch als wiederkehrende Prüfung von im Betrieb befindlichen Bauteilen (Druckbehälter, Rohrleitungen, etc) .

Auch liefern wir unseren Kunden bewährte Ultraschallprüfsysteme für die Schweißnahtprüfung nach Baukastenprinzip für den Einsatz im Labor oder der Produktion.

Haben Sie noch Fragen?

FAQ

In Abhängigkeit des Qualitätsanspruches an eine Schweißnaht und damit des Einsatzgebietes, darf die Schweißnaht von einem geschulten Schweißer, einer Schweißaufsicht oder bei sicherheitsrelevanten Schweißnähten einem zertifizierten Prüfer nach definierter Norm beurteilt werden. Die zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung hat meistens einen hohen Anspruch an die Prüftechnologie als auch den Prüfer selbst. So sind Schweißnahtprüfungen im allgemeinen nur von Ultraschallprüfern mit zertifizierter Level 2/ Stufe 2 zu Prüfung und Bewertung von Schweißnähten zugelassen.
Je nach Einsatz der Schweißnaht unterliegt sie bestimmten Qualitätsansprüchen, welche in Produkt- und Anwendungsnormen geregelt werden. Schweißnähte müssen dann überprüft werden, wenn Regelwerke dies definieren, wenn das Versagen der Schweißnaht Menschenleben oder auch Bauteil, bzw. Anlagensicherheit gefährdet und wenn durch die Schweißnahtprüfung eine gleichbleibende Bauteilqualität nachgewiesen werden soll.

Schweißnähte werden zerstörend als Stichprobenprüfung oder zerstörungsfrei geprüft.

Zu den zerstörenden Prüfverfahren gehören z.B. die metallografischen Untersuchungen (mechanische und chemische Mikrostruktur) oder auch die mechanisch technologischen Prüfungen wie Kerbschlagbiegeversuche, Zugversuche, Faltversuche, Korrosionsprüfungen, Gefügeuntersuchungen, Wärmebehandlungen, etc. Bei allen Verfahren ist das Bauteil danach nicht mehr einsetzbar.

Zu den zerstörungsfreien Prüfmethoden zählen die Ultraschallprüfung (UT), Digitale Radiologie (DR), Sichtprüfung (VT), Wirbelstromprüfung (ET), Farbeindringprüfung (PT) und Magnetpulverprüfung (MT).Hier bleibt dass Bauteil unversehrt und kann auch nach den Untersuchungen eingesetzt werden.

Die Qualität einer Schweißnaht wird nach bestimmten Güte- und Bewertungskriterien beurteilt. Diese sind wiederum maßgeblich abhängig von dem Einsatz der Schweißnaht. Eine sicherheitsrelevante Schweißnaht hat beispielsweise hohe Anforderungen an Ihre Güte, also z.B. eine Schweißnaht einer Brücke oder eines Motorbauteils oder Durckbehälters. Für jedes zerstörungsfreie Prüfverfahren, bei der Sichtprüfung angefangen, gibt es entsprechende DIN Normen und Richtlinien, um die Schweißnahtqualität zu bewerten. Diese sind vielschichtig und sehr abhängig von dem Schweißverfahren als auch der Art des Bauteils.
Zu den zerstörungsfreien Prüfverfahren, die für die Schweißnahtprüfung eingesetzt werden gehören ;: Ultraschallprüfung (UT), Durchstrahlungsprüfung mit Film , digitale Radiologie (DR), Sichtprüfung (VT), Wirbelstromprüfung (ET), Farbeindringprüfung (PT) und Magnetpulverprüfung (MT).
ZfP Verfahren sind zerstörungsfreie Prüfverfahren (engl. NDT / nondestructive testing methods). Mit ihnen wird die Qualität von Materialien und Bauteilen überprüft, ohne diese zu zerstören. Dadurch können die Bauteile nach positiver Prüfung weiterverwendet werden, und es entsteht kein unnötiger Ausschuss. Gleichzeitig kann durch ein ZfP Verfahren eine 100% Prüfung ermöglicht werden.

Die Aufgabe einer Werkstoffprüfung sind (1) die Bestimmung der technologischen Materialeigenschaften, um die Fertigungseignung zu überprüfen, (2) die Überwachung und Sicherstellung der Qualität eines Materials oder Bauteils, z.B. durch die Prüfung von Schweißnähten auf Risse und (3) Fehleranalyse bei Bauteilversagen.