Turbinenscheiben prüfen – schnell & präzise mit Ultraschall
präzise Analyse
Prüfung einer Turbinenscheibe
Prüfung vor Inbetriebnahme
Wiederkehrende Prüfung bei der Instandhaltung
im VOGT Prüfzentrum
VOGT Ultrasonics ist Ihr Dienstleister für die Turbinenscheibenprüfung
Die Ultraschallprüfung ist eine Methode der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung und eignet sich für das Detektieren und das präzise Verorten kleinster innliegender Fehler im Bauteil. Hierfür werden sogenannte Ultraschallprüfsyteme eingesetzt.
Schall hat die Eigenschaft an Grenzflächen ganz oder zum Teil zu reflektieren. Solche Grenzflächen sind Übergänge von einem zum anderen Material oder Zustand, z.B. von Stahl zu Luft. So wird Schall also auch an Fehlstellen im Material wie z.B. Einschlüsse, Poren und Lunkern zum Teil reflektiert. Diesen Umstand macht sich die Ultraschallprüfung zu Nutze. Dafür leitet ein an ein Ultraschallprüfsystem angeschlossener Prüfkopf Schall ins Material und nimmt die Reflexionen der Fehlstellen wieder auf. Vereinfacht ergibt sich daraus ein sogenanntes A-Bild, welche das Innere des Materials und so auch Fehlstellen für den Prüfer sichtbar macht. Eingeleitet wird der Schall mit Hilfe eines Koppelmittels, meist Wasser oder Gel, welches auf das Bauteil aufgetragen wird.
Bei der Ultraschallprüfung von Turbinenscheiben, bei welcher eine extrem hohe Genauigkeit gefordert ist, erfolgt die Prüfung in Ultraschall Tauchtechnik. Wie der Name schon sagt, wird das Bauteil bei der Tauchtechnikprüfung in ein Wasserbecken getaucht. Dies hat den Vorteil, dass die Turbinenscheibe nun im Koppelmedium Wasser selbst liegt, wodurch die Ankopplung hierbei nur geringen Schwankungen unterliegt. Dieser Prüfaufbau eignet sich dadurch ideal für die sichere und kosteneffiziente Automatisierung.
im VOGT Prüfzentrum
Prüfung von Turbinenscheiben mit Ultraschalltauchtechnik
Die Ultraschallprüfung ist eine Methode der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung und eignet sich für das Detektieren und das präzise Verorten kleinster innliegender Fehler im Bauteil. Hierfür werden sogenannte Ultraschallprüfsyteme eingesetzt.
Schall hat die Eigenschaft an Grenzflächen ganz oder zum Teil zu reflektieren. Solche Grenzflächen sind Übergänge von einem zum anderen Material oder Zustand, z.B. von Stahl zu Luft. So wird Schall also auch an Fehlstellen im Material wie z.B. Einschlüsse, Poren und Lunkern zum Teil reflektiert. Diesen Umstand macht sich die Ultraschallprüfung zu Nutze. Dafür leitet ein an ein Ultraschallprüfsystem angeschlossener Prüfkopf Schall ins Material und nimmt die Reflexionen der Fehlstellen wieder auf. Vereinfacht ergibt sich daraus ein sogenanntes A-Bild, welche das Innere des Materials und so auch Fehlstellen für den Prüfer sichtbar macht. Eingeleitet wird der Schall mit Hilfe eines Koppelmittels, meist Wasser oder Gel, welches auf das Bauteil aufgetragen wird.
Bei der Ultraschallprüfung von Turbinenscheiben, bei welcher eine extrem hohe Genauigkeit gefordert ist, erfolgt die Prüfung in Ultraschall Tauchtechnik. Wie der Name schon sagt, wird das Bauteil bei der Tauchtechnikprüfung in ein Wasserbecken getaucht. Dies hat den Vorteil, dass die Turbinenscheibe nun im Koppelmedium Wasser selbst liegt, wodurch die Ankopplung hierbei nur geringen Schwankungen unterliegt. Dieser Prüfaufbau eignet sich dadurch ideal für die sichere und kosteneffiziente Automatisierung.
Abb.: Aufbau einer Turbinenscheibenprüfung in Ultraschall Tauchtechnik
Im Tauchbecken befindet sich ein Drehteller, auf welchem die Turbinenscheibe platziert wird. Dieser rotiert die Scheibe um die eigene Achse. Ein sogenannter Tauchtechnikprüfkopf leitet den Schall über das Wasser in das Bauteil ein. Hierbei wird ein Manipulator genutzt, welcher den Prüfkopf in 5 Achsen (X-,Y- und Z-Achse sowie die Prüfkopfachsen a, b) verfährt und so optimal positionieren kann. Während der Drehteller die Turbinenscheibe entlang des Prüfkopfes rotiert, kann dieser so über verschiedene Winkel einschallen. Dadurch werden mögliche Fehler sicher gefunden und präzise verortet.
Für eine hohe Reproduzierbarkeit und Genauigkeit werden diese Bewegungen zuvor für die Serienprüfung im Prüfsystem als fester Prüfablauf gespeichert und anschließend automatisiert. So wird jede Scheibe identisch geprüft und eine hohe Prüfsicherheit und Genauigkeit erreicht.
Voraussetzung für die Prüfung von Turbinenscheiben mit Ultraschall
Prüfbericht
Turbinenscheiben prüfen im VOGT Prüfzentrum
Sicherheit geht vor
Sind die Prüfungen Pflicht?
Bestimmte Prüfungen sind von den Luftfahrtorganisationen gesetzlich vorgeschrieben. Sie definieren exakt, welche Komponente wie, wann und von wem geprüft werden muss. Die eingesetzten Prüfer müssen hierbei für diese Aufgabe offiziell zertifiziert sein. So werden bei VOGT Ultrasonics für die Luftfahrtindustrie Prüfer mit EN 4179 Level 2 (UT-2) für die Durchführung der Prüfung eingesetzt. Darüber hinaus hat VOGT Ultrasonics auch Ultraschall Level III(UT-III) und FPI Level III (PT-III) nach EN4179 zertifiziertes Personal und darf somit auch Prüfanweisungen erstellen und freigeben.
Die Art und Frequenz der Prüfung von Bauteilen aus der Luftfahrtindustrie sind bauteilspezifisch und hängen davon ab, welchen Belastungen sie ausgesetzt sind. Grundsätzlich sind Turbinenscheiben sogenannte „Critical parts“ und unterliegen höchsten Prüfanforderungen.
Warum sind Turbinenscheibenprüfungen nötig?
Wenn eine Turbinenscheibe während des Fluges reißt, können abgeplatzte Teile die Tragfläche oder den Rumpf beschädigen, Menschenleben gefährden und sogar zur Explosion des Triebwerks führen. Um einen solchen Schaden hervorzurufen, können winzige Haarrisse ausreichen, die kaum oder innliegend mit bloßem Auge gar nicht wahrnehmbar sind. Deswegen unterliegen Turbinenscheiben besonders hohen Prüfanforderungen. Hier reichen also keine Stichprobenprüfungen. Alle gefertigten Scheiben müssen zwingend vor dem weiteren Verbau ultraschallgeprüft werden.
PRO & CONTRA
Vorteile der Prüfung von Turbinenscheiben per Ultraschall
Aufgrund Ihrer Eigenschaften ist die Ultraschallprüfung die ideale Prüfmethode für Turbinenscheiben. Diese ist hierfür durch die Hersteller- und Normforderung vorgeschrieben. Mit ihrer Hilfe bekommt der Prüfer in kurzer Zeit einen umfassenden Einblick in das Innere der Turbinenscheiben, ohne diese zu zerstören.
Im Gegensatz zu anderen zerstörungsfreien Prüfverfahren bietet die Ultraschall-Volumenprüfung, senkrecht und unter verschiedenen Einschallwinkeln, zudem eine exakte räumliche Lokalisierung der Materialfehler. So wird auch die sog. Multi-Zonen-Prüfung möglich. Hierbei können durch Fokussierung auf unterschiedliche Bauteilbereiche beste Fehlerauflösungen in allen Tiefenlagen erreicht werden.
- Zerstörungsfreie Prüfung
- erkennt innenliegende Fehlstellen
- erkennt Fehlerausdehnung ab 0,05 mm
- Iso-konforme, 100%ige und lückenlose Dokumentation
- Günstig bei rotationssymmetrischen Bauteilen
- funktioniert bei fast allen Materialien
falls noch Fragen offen sind
FAQ
Turbinenscheiben unterliegen höchsten Qualitätsanforderungen, da sie während ihres Betriebs hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Deswegen werden die meisten Turbinenscheiben einer 100% Prüfung unterzogen. Das bedeutet, dass jede Turbinenscheibe, die die Produktion verlässt, genaustens geprüft wird.
In regelmäßigen Abständen werden die Turbinenscheiben während ihres Lebenszyklus einer wiederholten Prüfung (visuell oder mit Oberflächenrißprüfverfahren) unterzogen, um z.B. Belastungsrisse im Material frühzeitig zu erkennen und so kostenintensiven oder lebensbedrohlichen Schäden vorzubeugen.
Bei der Ultraschallprüfung von Turbinenscheiben werden Materialfehler an der Oberfläche sowie im Volumen der Turbinenscheiben wie Risse, Belastungsrisse, Poren, Lunker und Einschlüsse detektiert.
Wir stehen für Qualität
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ISO 9001
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EN 9100
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MTV 1033
für die Prüfung von Turbinenscheiben (MTU)
- RRES 90000 RRP 58001 1000 gates
für die Ultraschallprüfung von Turbinenscheiben in unserem Prüfzentrum in Burgwedel (Hannover)
- DIN EN ISO/IEC 17025
- AMS
für den systematischen und wirksamen Arbeitsschutz.
- AÜG
