Adaptive Messung von Werkstoffeigenschaften

Funktionsweise, Adaption

Mit dem Wirbelstromverfahren können alle Eigen­schaf­ten gemessen werden, bei welchen eine Be­ziehung zur elektrische Leitfähigkeit und/oder ma­gne­ti­schen Permeabilität besteht. Diese beiden Ma­teri­al­­­grös­sen im Wechselwirkungsbereich der Mess­son­­de ha­ben Ein­fluss auf die mit dem Wirbel­strom­ver­fah­ren letzt­endlich gemessen Übertragungsimpedan­zen.

Mit Hilfe von Lernmustern wird via wählbarem mathe­matischen Ansatz der Zusammenhang zwischen der Mess­­grösse (Wirbelstromsignal) und den Ziel­grössen (z.B. Härte, Härtetiefe,...) durch Ausgleichs­rech­nung gelernt.

Die Verwendung der Multifrequenztechnik (1-16 Frequenzen) ermöglicht es, den Lernvorgang und den Messvorgang robust gegen die zahlreich vorhandenen...

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Automatisierte berührungslose Pulverschichtdickenmessung

Als Marktführer im Bereich der luftschallgestützten Pulverschichtdickenmessung vor dem Einbrennen (®SaveCoat 7) befassen wir uns seit längerem mit deren Automatisierung in der Linie.

Vorteile der automatisierten Messung in der Linie:

  • Erhöhte Prozessicherheit und Reduktion von Schadenfällen
  • Weitere Pulvereinsparungen (gegenüber Handmessungen)
  • Schnelleres Einfahren der Anlage
  • Lückenlose Dokumentation
  • ......

Eckpunkte und Basisdaten:

  • Montage und Aufstellort direkt hinter der Pulver-Kabine
  • ein- und mehrachsige Sensormanipulation nach Bedarf
  • Parametrierung über Konfigurationsdatei
  • Remotecontrol und Support über Internet bzw....
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Als Marktführer im Bereich der luftschallgestützten Pulverschichtdickenmessung vor dem Einbrennen (®SaveCoat 7) befassen wir uns seit längerem mit deren Automatisierung in der Linie.

Vorteile der automatisierten Messung in der Linie:

  • Erhöhte Prozessicherheit und Reduktion von Schadenfällen
  • Weitere Pulvereinsparungen (gegenüber Handmessungen)
  • Schnelleres Einfahren der Anlage
  • Lückenlose Dokumentation
  • ......

Eckpunkte und Basisdaten:

  • Montage und Aufstellort direkt hinter der Pulver-Kabine
  • ein- und mehrachsige Sensormanipulation nach Bedarf
  • Parametrierung über Konfigurationsdatei
  • Remotecontrol und Support über Internet bzw. IT-Netzwerk
  • History und Messdatenaufzeichnung
  • Ausgabe und Speicherung der Daten über definierbare Schnittstellen und Protokolle
  • integrierte Fehlerbehandlung und Störungsabarbeitung
  • Anzeige des aktuellen Messwerts direkt auf dem Gehäusedisplay an der Anlage.
  • Steuerbefehle über Internet (Ethernet)
  • ... und mehr….

Unser 9-achsiger Ultraschallscanner mit einem dreidimensionalen Verfahrvolumen von ca. 1.5 m Kantenlänge ultraerlaubt Verdichterraddie Ultraschallprüfung grosser Bauteile in Tauch- und Squirtertechnik. Besonders effizient lassen sich rotationssymmetrische Bauteile auf dem Drehteller mit einem Durchmesser von bis zu 1000 mm prüfen. Die Prüfbefunde werden in der Form von A-, B-, C- und D- Bildern dokumentiert bzw. protokolliert. Beispiele solcher Prüfungen sind die Zentralbohrung von Turbolader-Verdichterrädern und die Qualitätskontrolle der Lötverbindungen von Laufrädern.

Im Zusammenhang mit zusätzlichen Prüfhilfsmitteln ist der Scanner im Hinblick auf grosse Flexibilität ausgelegt (Prototypenprüfung, Entwicklung Hüftgelenkprothesevon Prüftechnik). So erlaubt unter anderem ein Hochfrequenzprüfgerät den Einsatz von Prüffrequenzen zwischen 1 bis 100 MHz. Durch Kombination hoher Prüffrequenz mit einer reproduzierbaren hohen Verfahrgenauigkeit wurde 

 
ultra

beispielsweise auch die Beschichtungsprüfung einer Hüftgelenkprothese realisiert (ca. 50 mm Durchmesser, 90.000 Messpunkte)

Bei PE-Schweissungen (Spiegelschweissungen oder Schweissung mittels Elektroschweissmuffen) können verschiedene Fehler auftreten, die sich mittels Ultraschallprüfung finden lassen. Es sind dies: Bindefehler an der Innen-, der Aussenoberfläche oder im Querschnitt. Weiter können Versätze auftreten, die sich ebenfalls mit Ultraschall feststellen lassen. Geprüft wird mit Longitudinalwellen. Zur Einstellung der Prüfempfindlichkeit wird ein Testkörper mit Flachbodenbohrungen in verschiedenen Tiefen verwendet.

Durch die Ultraschallprüfung von Spiegelschweissungen kann sichergestellt werden, dass die Schweissnaht keine Bindefehler enthält, die zu einem Versagen der Schweissverbindung bei den im Betrieb herrschenden Wasser- oder Gasdrücken führt. Bei der Firma Innotest AG stehen für die Prüfung von PE optimierte Prüfköpfe und Vorlaufkeile zur Verfügung.

Um die hohe geforderte Messgenauigkeit zu erreichen wird jede Pulverschichtdickenmesseinheit (Powdersave) kalibanhand einer Serie von pulverbeschichteten Platten kalibriert. Dabei müssen müssen pro Gerät über 80 Messungen auf unterschiedlich dick beschichteten Platten vorgenommen werden. Anfänglich wurden diese Messungen verbunden mit einem enormen Personalaufwand manuell durchgeführt.

Dabei war bei den Handmessungen ein hohes latentes Risiko durch Unachtsamkeit eine beschichtete Referenzplatte in mitten der Messserie zu zerstören vorhanden. Dies hätte zur Folge, dass die bis dahin gemachten Messungen wertlos wären (es ist dann nicht mehr möglich, das Pulver einzubrennen und die resultierende Schichtdicke mittels Wirbelstrom zu messen).

Zusätzlich waren Qualität und Aussagekraft der Messresultate nachweisbar durch die Messperson selber beeinflusst. Aus genannten Gründen entschieden wir uns dazu, ein roboterbasiertes Kalibrierungsmessung mit KnickarmroboterMess- und Kalibriersystem zu entwickeln.

Das Resultat dieser Entwicklung ist ein System, welches die notwendigen Messungen vollautomatisch durchführt. Die von der Luftschalleinheit gewonnene Messinformation wird dabei von einem PC ausgewertet und via Robotercontroller zur Steuerung der Roboterbewegung verwendet.

Durch dieses Vorgehen ist das System in der Lage automatisch die richtige Distanz und den optimalen Winkel zur pulverbeschichteten Oberfläche zu finden. Durch die mit diesem System gesammelten Erfahrungen und den Umstand, dass wir über einen 6-Achsen Knickarmroboter verfügen, sind wir nun auch in der Lage, diesen für andere Prüfaufgaben einzusetzen. (vgl. Wirbelstromprüfung von rotationssymmetrischen Bauteilen ).

hochstpannungsmastMit elektromagnetisch erzeugtem Ultraschall lassen sich auch Profile, Verbindungselemente und Sockelbereiche von Gittermasten auf Korrosion prüfen.

Wie beim Verfahren LIMAtest ist auch hier kein Koppelmittel und keine Vorbereitungsarbeit an den Masten notwendig. gittermastDie zerstörungsfreie Prüfung der Profile, Verbindungselemente und der Sockelbereiche von Gittermasten ermöglicht dem Betreiber die Erhöhung der Sicherheit durch gezielte Sanierung von Masten mit Korrosionsschäden und erspart ihm die Kosten für unnötige Sanierungsmassnahmen bzw. das Freilegen der Fundamente an intakten Mastengittermast

Ultraschall-Tauchtechnikscanner:

Grosser Ultraschallscanner mit Drehteller und Tauchbecken. Das Tauchbecken erlaubt die Prüfung von Bauteilen mit Aussenmassen von maximaL*B*H = 1500 mm * 1350 mm * 1600 mm. Auf dem Drehteller lassen sich rotationssymmetrische Teile mit einem maximalen Durchmesser von 1000 mm und einer maximalen Höhe von 1800 mm prüfen. Die zugehörige Software erlaubt die Darstellung der Prüfresultate als (farbcodierte) A-, B- und C-Bilder. Durch seine 9 unabhängig voneinander ansteuerbaren Achsen erlaubt dieser Scanner die flexible Prüfung von Einzelteilen sowie Serien. Auch die Prüfung von komplizierteren Geometrien ist möglich.

Härtetiefenmessgerät:

Das Ultraschall-Härtetiefenmessgerät erlaubt die Bestimmung der Einhärtetiefe von induktionsgehärteten Bauteilen ab einer Einhärtetiefe von ca. 1 mm.

Wirbelstrommessgeräte:

Es stehen verschiedene Wirbelstrommessgeräte sowie Sonden zur Verfügung. Es besteht auch die Möglichkeit der automatisierten Wirbelstromprüfung mit C-Bilddarstellung. Dazu ist ein 6-Achsen-Knickarmroboter (Kawasaki FS02N) vorhanden. Durch den Einsatz von Mehrfrequenzwirbelstromgeräten besteht auch die Möglichkeit der Materialcharakterisierung (Schichtdickenmessung, Bestimmung von Einhärtetiefe, Härte, Festigkeit, Entkohlung, Ferritgehalt, chemischer Zusammensetzung etc.). (Weitere Stichworte für SuchBot: Entkohlungsprüfung, zerstörungsfreie Härteprüfung, Festigkeitsprüfung)

Weiter stehen auch noch konventionelle US-Messgeräte zur Verfügung. Für Mittel- und Grossserien sind wir in der Lage problemangepasste Prüfeinrichtungen zu bauen bzw. vorhandene Prüfeinrichtungen entsprechend anzupassen. Auf diese Weise können wir bei uns auch Pilotserien prüfen und dabei bereits Hardware-/Softwarekonzepte für ein kundenspezifisches Prüfsystem evaluieren. Dies spart später Zeit und Kosten bei der Realisierung des Prüfsystems für den Kunden.

Dokument(e) zum Herunterladen:

Prüfservice - Möglichkeiten und Angebote

Unsere portablen Ultraschall- und Wirbelstromprüfsysteme erlauben es, wenn nötig oder vom Kundenservicevo gewünscht, Prüfungen oder Untersuchungen direkt vor Ort bzw. am Prüfobjekt selber durchzuführen. Dieses Vorgehen ist bei grossen, nicht transportierbaren Bauteilen sowie bei fest installierten Komponenten bzw.

Infrastrukturbauten (z.B. Wasserleitungen, Liftgetrieben,...) unumgänglich, bietet aber auch die Möglichkeit einer provisorisch installierten Prüfzelle in einer Produktionslinie (Inlineprüfung).

Dokument(e) zum Herunterladen:

Prüfservice - Möglichkeiten und Angebote

Ziel dieses Prüfauftrages war es, 27 mm Messinghülsen mit Ultraschall auf Längsfehlerhuell sowie radiale Risse im Hülsenboden zu prüfen. Um bereits in der Versuchsserie eine effiziente und reproduzierbare Prüfung gewährleisten zu können, entschlossen wir uns eine kleine Prüfmechanik zu bauen, welche die Hülsen automatisch spannt und die Ultraschallsensoren an die richtige Prüfposition führt.

Die Rotation der Hülsen erfolgte manuell, die Kontrolle der Ultraschallsignale wird vom Prüfer online am Bildschirm durchgeführt. Die beschriebene Prüfvorrichtung wurde dahingehend konzipiert, dass sie sich in einem späteren Projektstadium zu einem vollautomatischen Prüfsystem ausbauen lässt, welches die Hülsen durch ein Handlingsystem zuführt, selbständig rotiert und die Ultraschallsignale online auswertet.

Um die Prüfung nicht unter Wasser durchführen zu müssen, wurde für die Ankopplung der Ultraschallsensoren ein lokales Benetzungssytem designt (sogenanntes Bubblersystem). Dieses füllt lokal den Zwischenraum zwischen Sensor und Hülsenwand mit Wasser und führt gleichzeitig das überschüssige Wasser wieder ab. Dieses Bubblersystem macht aufwändige Korrosionsschutzmassnahmen bzw. Wasserauffangsysteme überflüssig, da die Prüflinge nach der Prüfung sofort wieder trocken sind.

Die Aufgabenstellung für diesen Prüfauftrag forderte eine Prüfung von rotationssymmetrischen, ogylvenförmigen Bauteilen mit gegen die Spitze zunehmender Wandstärke. wirbelVerfahrensvergleichende Voruntersuchungen zeigten, dass sich für den Nachweis der zu findenden kleinen Ungänzen unter Beachtung der Handhabungsrandbedingungen und der Wirtschaftlichkeit der Prüfung die Wirbelstromprüfung anbot.

Die Voruntersuchungen mit eigens für diese Anwendung optimierten Wirbelstromsonden wirbelunterstrichen die Notwendigkeit die Sonde exakt senkrecht und in konstantem Abstand zur Werkstoffoberfläche zu führen. Die Kombination von Drehteller und Prüfroboter erlaubten letztendlich die Sonde mit konstanter Geschwindigkeit, Winkel und Abstand über die Oberfläche zu bewegen. Die so entstandene spiralförmige Abtastung der gesamten Bauteiloberfläche wurde anschliessend als farbcodiertes C-Bild dokumentiert.

Die Abbildung unten zeigt links das C-Bild des Referenz-Bauteils mit je 5 Innen- und Aussennuten unterschiedlicher Tiefe und rechts das C-Bild eines Bauteils mit einer grossen und diversen kleinen Anzeigen. Unten ist die verwendete Farbskala abgebildet.

tab tab01 tab02 tab03 tab04 tab05

mechanische
Eigenschaften
Härtetiefenmessung pdf_icon_smLink Härti pdf_icon_smwwwlink      
Härtemessung   pdf_icon_smwwwlink      
Zugfestigkeit / Streckgrenze   pdf_icon_smwwwlink      
Eigenspannungen   pdf_icon_smwwwlink      
Haftungsmessung          
physikalische
Eigenschaften
Permeabilität   pdf_icon_smwwwlink      
el. Leitfähigkeit   pdf_icon_smwwwlink      
Gefüge-
eigenschaften
delta -Ferrit-Gehalt   pdf_icon_smwwwlink      
Weisseinstrahlung   pdf_icon_smwwwlink      
Gefügecharakterisierung          
Mikrostrukturen          
Textur          
Korngrösse          
Fehlernachweis Oberflächenfehler wwwlink wwwlink pdf_icon_sm pdf_icon_sm pdf_icon_sm pdf_icon_sm
wwwlink wwwlink wwwlink wwwlink wwwlink
     
Volumenfehler wwwlinkwwwlink        
Schweissnahtprüfung wwwlink        
Halbzeugprüfung
(Draht- Rohr- und Stabprüfung)
  pdf_icon_smwwwlink      
Mikrofehlercharakterisierung          
Korrosionsnachweis pdf_icon_smwwwlink        
Dickenmessung Substrate   pdf_icon_smwwwlink      
Schichten pdf_icon_smpdf_icon_smwwwlink        
weitere Prüfaufgaben Verwechslungsprüfung   pdf_icon_smwwwlink      
Schichtcharakterisierung          
Oberflächencharakterisierung          
Auf- / Entkohlung   pdf_icon_smwwwlink      
Strömungsgeschwindigkeit          
Temperaturmessung          
Feuchtigkeitsmessung          
Dichte von Spanplatten          

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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