Software
für die industrielle Ultraschallprüfung

Die Aufgabe

Eine Schweißnaht soll mit einem Ultraschall-Verfahren geprüft werden. Dazu bedarf es einer klaren Vorstellung, welchen Weg der Schallstrahl in dem Bauteil nimmt.

Ein Modell des Bauteils und die Möglichkeit, den Schall darin sichtbar zu machen.

Einen handelsüblichen Mittelklasse-PC
zur Hand, Admin-Rechte für die Installation einer Software und nach einer Investition von ca. 2500 € ist man dem Ziel ein Stück näher.

Eine Lösung

BeamTool 10 (Warenzeichen der Firma Eclipse Scientific,Kanada), hilft, alle relevanten Fragen zur optimalen Ultraschall-Prüfung einer Schweißnaht zu beantworten.

Schritt für Schritt!




Modellierung des Bauteils

Der Bauteil-Konfigurator legt die Dimensionen des Prüfquerschnitts fest. 

Zur Auswahl stehen verschiedene Standardgeometrien der ISO 17640. Zusätzlich stehen viele Extras, wie z.B. eine Badsicherung oder abgestufte Blechstärken zur Verfügung.


Modellierung des Schweißnaht-Querschnitts

Die höchsten Anforderungen werden an die Prüfung der Schweißnaht-Flanken gestellt. Flächenhafte Fehler sind ab Prüfklasse B der ISO 17640 grundsätzlich unzulässig.

Aus einer Vielzahl unterschiedlicher Nahtprofile, die jeweils individuell parametrisierbar sind, wird eine geeignete Vorlage im Schweißnaht-Konfigurator ausgewählt.
Alle relevanten Aspekte der Schweißnaht sind berücksichtigt. Flankenwinkel im Bereich von 25° bis 50° Grad sind schlüssig mit der Puls-Echo-Methode prüf- und bewertbar. (Beispiel 45° - X-Naht mit Wurzelsteg)
Steile Flanken z.B. der J-Typ Nähte sind für die Amplituden-Bewertungsmethode der Puls-Echo-Methode im Allgemeinen nicht zugänglich - siehe unten. 


Wahl des Prüfkopfes

Die Puls-Echo-Technik mit geeigneter Wechselwirkung zwischen möglichen Ungänzen und den Schallfeldern bietet sich nach ISO 17635 für diese Schweißnaht (X-45°) an.
Es gilt, die höchste Fehler-Auffindewahrscheinlichkeit zu realisieren, um die Schweißtechnik zu optimieren.

Lagenbindefehler und Querfehler sollen, aufgrund der eingesetzten Schweißtechnologie und Temperaturführung, mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden können.

 

Aus den vier Optionen PA, PA-SE, TOFD und Einzelschwinger werden der Puls-Echo-PA-Prüfkopf und die manuelle Abtastung mit zwei Sendemodulationen gewählt.

1 - Compound 39° - 51° - 20 mm aktive Apertur  

2 - Sektor 39° - 51° - 32 mm aktive Apertur

Diese Auswahl ergibt einen optimalen Schalldruck bei hoher Auflösung im Schweißnahtvolumen (Zone: ein- bis dreifache Nahfeldlänge). 

Gemäss ISO 13588 ist zudem die hinlängliche Bedingung für die mechanisierte Abtastung in zwei festen Abständen zur Schweißnaht-Mittellinie gegeben (Senkrecht zur Flanke ± 6°).

Die Amplitudenbewertung erfolgt nach
ISO 11666 resp. ISO 19285 (PA-mechanisiert).

 



Vergleichskörper

Das Design des Vergleichskörpers zur Justierung der Prüfempfindlichkeit wird durch parametrisierte Programm-Sequenzen des BeamTools 10 unterstützt. Darüber hinaus bietet die Software Lösungen bis hin zur Erstellung einer Druckversion der Fertigungszeichnung für die mechanische Bearbeitung an.




Erstellung eines Scanplans für die Prüfanweisung

Zum Abschluss der Modellierung wird ein Scan-Plan erzeugt. Dieser dokumentiert alle Details hinsichtlich der Wahl der Ausrüstung und der Positionierung der Sensoren. Alle Prüfbedingungen werden somit normgemäß festgelegt. Unzulänglichkeiten der Prüfmethode fallen spätestens bei der Kontrolle des Scan-Plans auf.




Fazit (Steile Schweißnahtflanke)





Häufig wird unter Anwendung moderner Schweiß-Technologien ein Bauteil gefertigt, dessen Schweißnähte mit Impuls-Echo-Schallfeldern nicht hinreichend geprüft werden können. Je nach Wahl des Flankenwinkels können Reflexionen der Flankenbindefehler zum Teil nicht detektiert und zudem nicht normgemäß bewertet werden

Hier leistet BeamTool 10 gute Unterstützung für die Modellierung der Anwendung der TOFD-Technik (TOFD /Time-of-flight-diffraction).

Wenige Klicks später steht die Schweißnaht im Model der TOFD-Prüfung zur Verfügung.
Zwei Puls-Echo-Schallfelder für die Zonen nahe der Prüffläche und nahe der Gegenfläche ergänzen die Prüfung für die Bereiche, in denen die TOFD-Prüfung keine eindeutigen Ergebnisse liefert.

Ein einziger Scan längs der Schweißnaht gibt umfassend darüber Auskunft, ob die Schweißnaht fehlerfrei hergestellt wurde.



Neben den beschrieben Funktionen bietet das BeamTool eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkzeugen für die Modellierung und Simulation von Schallfeldern und der Signaldynamik in Wechselwirkung  zwischen Schweißnaht-Volumen und Schallfeldern. - Rufen Sie gerne an oder schreiben Sie an Testsinn für weitere Detailinformationen.


Sinnvoll ist es, das BeamTool mit einer Online-Einweisung (Teams, TeamViewer, ca. 4 Std.) zu bestellen.


Daneben bietet Testsinn Ihnen Trainings-Kurse für die Anwendung der Software an.

Je nach Vorwissen und Vertrautheit im Umgang mit Grafiksoftware werden Sie in 2 bis 3 Schulungstagen zur Expertin oder zum Experten für alle Belange der Ultraschallprüfung. - Sehr sicher!
Notebooks mit Software-Lizenzen für bis zu 6 Kursteilnehmer*innen stellt Testsinn im Training zur Verfügung.


Gerne erhalten Sie ein Angebot

ES BeamTool ist in drei Lizenzvarianten erhältlich.


Softlock 

- Lizenz (Freischaltung über Server-Registrierung bei ES)

Hardlock 

- Lizenz (Freischaltung über USB-Dongle)

Flashlock 

- Lizenz (Freischaltung über USB-Dongle mit USB-Installationslaufwerk)

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