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Material wird in 3D untersucht

Qualitätssicherung
Material wird in 3D untersucht

Um eine Auffälligkeit im Material zu analysieren, kann der Prüfer die Abbildungen aus verschiedenen Richtungen ansehen, drehen oder gezielt bestimmte Bereiche auswählen. Bild: Uwe Bellhäuser
Bauteileprüfung | Ultraschall ist eine bewährte Technologie, doch die Auswertung ist oft aufwendig. Fraunhofer-Forscher haben ein optimiertes Verfahren zur schnellen Materialprüfung anhand von 3D-Aufnahmen entwickelt.

Fledermäuse können sich bei absoluter Finsternis orientieren. Die nachtaktiven Tiere „tasten“ ihre Umgebung ab, indem sie unentwegt – für den Menschen nicht hörbare – Laute ausstoßen. Treffen diese Ultraschallwellen auf ein Hindernis, werden sie als Echo zurückgeworfen. In der Industrie wird Ultraschall zur Bauteileprüfung eingesetzt, um Materialfehler aufzuspüren, die äußerlich nicht sichtbar sind. Bislang musste dazu ein Mitarbeiter den Prüfkopf am Bauteil entlangführen. In der Prüfanzeige werden die reflektierten Signale als Kurven dargestellt. Zusätzlich lassen sich Schnittbilder des zu untersuchenden Bereichs erzeugen. Anhand dieser Informationen können erfahrene Prüfer Materialfehler erkennen.

Der Prüfer muss im Kopf ein räumliches Bild zusammensetzen – eine zeitintensive Prozedur. Künftig soll das schneller gehen: Forschern des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP (Halle 2, Stand D18) ist es gelungen, aus den Prüfsignalen hochaufgelöste 3D-Bilder zu erzeugen, ähnlich wie in der medizinischen Ultraschall-Tomographie. „Auf diesen Bildern sind Materialfehler, ihre Größe und ihre genaue Lage zu erkennen“, erklärt Prof. Hans-Georg Herrmann vom Fraunhofer IZFP. Die Forscher verwenden dabei mehrere Einzelschwinger-Prüfköpfe, die linien- oder flächenförmig nebeneinander angeordnet sind. Die Ultraschallwellen durchdringen das Material also nicht nur punktuell, sondern großflächig. (ag) •
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19.2021
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