Beugungslaufzeiten-Verfahren
Beugungslaufzeiten-Verfahren misst die Zeit, die Ultraschallwellen bei Rissspitzen beugen. Es ermittelt präzise Fehlerhöhen und -tiefen unabhängig von der Reflektivität.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Beim Beugungslaufzeiten-Verfahren arbeiten zwei Prüfköpfe gegenüber, einer sendet, einer empfängt. An den Spitzen eines Risses wird der Ultraschall nicht zurückgeworfen, sondern gebeugt, und diese Beugungswellen laufen zum Empfänger. Aus dem Laufzeitunterschied zwischen dem Signal der oberen und dem der unteren Rissspitze rechnet das Gerät Tiefenlage und Höhe des Fehlers aus. Weil das Verfahren die Beugung nutzt und nicht das Echo, ist es fast unabhängig davon, wie günstig die Fehlerfläche zum Schallstrahl steht.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Genau darin liegt der Vorteil gegenüber dem klassischen Echoverfahren: Ein steil stehender, schlecht reflektierender Riss wird trotzdem gefunden. Deshalb wird das Verfahren bei hochbeanspruchten Nähten eingesetzt und dort, wo es auf die Bewertung von Rissfortschritt ankommt. Seine Grenzen liegen unmittelbar unter der Oberfläche und an der Wurzel, weil dort Sende- und Rückwandsignal die Anzeige überdecken.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Prüffrequenz, Prüfkopfwinkel und Abstand richten sich nach Wanddicke und Werkstoff, üblich sind einige Megahertz. Die Wellenlänge wird nicht eingestellt, sie ergibt sich aus Frequenz und Schallgeschwindigkeit: bei 5 MHz in Stahl liegt sie im Bereich von etwa einem Millimeter, und feiner als das lässt sich nicht auflösen. Vor der Prüfung wird das Gerät an einem Vergleichskörper mit bekannten Fehlern eingestellt, und die Oberfläche muss gleichmäßig ankoppeln. Auswerten darf nur, wer dafür qualifiziert ist.