Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Question 1

Um welches Verfahren handelt es sich?

Kurzwellige elektromagnetische Strahlen durchdringen Materie. Dabei werden sie je nach Werkstoff und Bauteildicke abgeschwächt. Befindet sich im Bauteil eine Werkstofftrennung mit nennenswerter Ausdehnung parallel zur Strahlenrichtung, so erfolgt dort keine Abschwächung der Strahlung; die Strahlungsintensität hinter dem Bauteil ist dann höher als in Bereichen ohne Fehler. Anhand der Strahlungsintensität hinter dem Bauteil kann auf Fehlstellen geschlossen werden.

Answer 1

Radiologische Verfahren

Question 2

Nenne zwei Nachteile der radiologischen Verfahren.

Answer 2

Werkstofffehler parallel zur Eindringoberfläche werden nicht gemessen.

Fehlertiefe schwer erkennbar.

Question 3

Erkläre das Prinzip der Ultraschallprüfung

Answer 3

Der Ultraschall wird über Ultraschall-Prüfköpfe eingebracht. Der in das zu prüfende Bauteil eingebrachte Schall wird an der Grenzfläche zweier Medien entsprechend dem Verhältnis ihrer Schallwiderstände reflektiert. Schall bewegt sich in Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen mit einer Geschwindigkeit fort, die von den mechanischen Eigenschaften dieser Stoffe abhängt. Inhomogenitäten wie Risse, Poren oder Einschlüsse verursachen eine Dämpfung der Schallwellen. Diese Dämpfung bestimmt, wie weit die Reichweite der Schallwellen ist.

Question 4

Wann spricht man bei Schallwellen von Ultraschall?

Answer 4

Als Ultraschall bezeichnet man Schallwellen im Frequenzbereich über 20kHz.

Question 5

Welcher Effekt tritt bei der Ultraschallprüfung auf?

Answer 5

Piezoeffekt

Question 6

Nenne zwei Prüfverfahren im Zusammenhang mit der Ultraschallprüfung.

Answer 6

Impulsecho- und Durchschallungsverfahren

Question 7

Ultraschallprüfung

Ordne den Aufbau dem Impulsechoverfahren und dem Durchschallungsverfahren in der Theorie zu.

Answer 7

vgl. Theorie

Question 8

Wahr oder falsch?

Die Tiefenlage des Fehlers ist beim Durchschallungsverfahren feststellbar.

Answer 8

Falsch!

Nur beim Impulsechoverfahren.

Question 9

Was ist erforderlich um den Schall beim Ultraschallverfahren in den Werkstoff zu bringen?

Answer 9

Kopplungsflüssigkeit

Einschallungsproblem

Question 10

Welches Gesetz beschreibt die Abschwächung der Strahlungsintensität bei der Röntgenprüfung?

Answer 10

Lambert-Beerschen Gesetz

Question 11

Erkläre das Prinzip des Streuflussverfahrens (Magnetpulververfahrens).

Answer 11

Das Werkstück wird magnetisiert. Der Verlauf von Kraftlinien eines magnetischen Feldes wird durch Fehler so gestört, dass die Feldlinien aus der Oberfläche des Werkstückes austreten können. Unter Ausnutzung dieser physikalischen Erscheinung lassen sich Fehler in und dicht unterhalb der Oberfläche sichtbar machen.

Question 12

Nenne zwei Nachteile des Streuflussverfahrens (Magnetpulververfahrens).

Answer 12

Nur ferromagnetische Werkstoffe geeignet.

Risse unter der Oberfläche die parallel verlaufen, werden nicht erkannt.

Question 13

Erkläre das Prinzip des Wirbelstromverfahrens.

Answer 13

Der durch eine Spule (Erregerspule) fließende Wechselstrom erzeugt in einem Prüfling Wirbelströme. Diese Wirbelströme bewirken ihrerseits ein Magnetfeld, das sich dem Erregerfeld überlagert. Das Gesamtfeld wird dann zu einem Messsignal verarbeitet. Ist das Werkstück fehlerhaft, so ergibt sich eine andere Überlagerung als bei einem fehlerfreien Werkstück.

Question 14

Nenne einen Nachteil beim Wirbelstromverfahren.

Answer 14

Es ist mit diesem Verfahren eine nur indirekte Fehleranzeige möglich, da das Gesamtsystem an einem fehlerfreien Werkstück kalibriert werden muss.

Question 15

Welche zwei Verfahren beim Wirbelstromverfahren kennst du?

Answer 15

Tastspulenverfahren

Durchlaufspulenverfahren

Question 16

Erkläre das Prinzip des Eindringverfahren.

Answer 16

Das Werkstück wird in geeignete Flüssigkeiten getaucht oder mit ihnen besprüht, wobei diese dann infolge der Kapillarwirkung tief in Spalte, Poren oder Risse eindringen.

Nach einer kurzen Einwirkdauer wird die überschüssige Prüflösung entfernt und ein Entwickler aufgetragen. Dieser zieht die eingedrungene Lösung aus den Rissen.

Aus den Färbungen des Entwicklers auf der Oberfläche lässt sich nun auf das Vorhandensein von Oberflächenrissen schließen, die ohne Einfärbung oft nicht sichtbar wären.

Question 17

Nenne zwei Nachteile des Eindringverfahrens.

Answer 17

Es werden nur Fehler an der Oberfläche gefunden.

Fehlertiefe ist schwer zu erkennen.

Question 18

Welche Eindringverfahren kennst du?

Answer 18

Ölkochprobe

Farbdiffusion

Fluoreszenz-Verfahren

Beiz- und Ätzverfahren

Radioisotopen-Verfahren

Question 19

Erkläre das Prinzip der Thermographie.

Answer 19

Ein Wärmebild zeigt eine Delamination als “Hot Spot”.

Question 20

Um welches Verfahren handelt es sich?

Durch eine thermische oder mechanische Einwirkung wird das Bauteil geringfügig gegenüber dem Ausgangszustand gedehnt. Die Verformung der Oberfläche bewirkt eine Weglängenänderung des Laserlichts die als Interferenz messbar wird.

Answer 20

Shearography

Question 21

Nenne einen Nachteil des Ultraschallverfahrens.

Answer 21

Fehlerlänge ist nicht genau erkennbar.

Question 22

Ab wann erkennt man Fehler beim Wirbelstrom- und Farbeindringungsverfahren?

Answer 22

Fehler > 1 μm

Question 23

Wahr oder falsch?

Es spielt laut dem Lambert-Beer´schen-Gesetz für die Restintensität keine Rolle, ob sich der zu durchleuchtende Gegenstand direkt an der Strahlungsquelle befindet. (αLuft = 0)

Answer 23

Wahr

Question 24

Womit erfolgt die Detektion radioaktiver Strahlung?

Answer 24

Geiger-Müller-Zählrohr

Fotoplatte

Question 25

Womit wird die Bildgüte einer radiologischen Untersuchung bestimmt?

Answer 25

Drahtstegen

Question 26

Welche der folgenden Verfahren nutzen Magnetfelder zur Bestimmung von Fehlern?

Durchlaufspulenverfahren 
Wirbelstromverfahren 
Radioisotopenverfahren
Magnetpulververfahren 
Streuflussmethode 
Röntgen-Magnetfeld-Methode (RMM)

Answer 26

Durchlaufspulenverfahren

Wirbelstromverfahren

Radioisotopenverfahren

Magnetpulververfahren

Streuflussmethode

Question 27

Wahr oder falsch?

Unterhalb einer Wellenlänge von 0,01 nm spricht man von Gammastrahlung.

Answer 27

Wahr

Question 28

Woran werden Ultraschallwellen gebrochen? Gib eine, der möglichen Antworten.

Answer 28

Grenzfläche

Question 29

Um welche Art der Strahlung handelt es sich bei der Röntgenprüfung?

Welche zwei Unterscheidungen gibt es hier?

Answer 29

Kurzwellige elektromagnetische (EM) Strahlen

Röntgenstrahlung
Gammastrahlung

Question 30

Bei den radiologischen Verfahren führen Fehler im Material zu “…” der Intensität.

Answer 30

einem Anstieg

Question 31

Worauf trifft bei den radiologischen Verfahren die Reststrahlung, die nicht absorbiert wurde?

Answer 31

auf einen Film. Die Schwärzung des Filmes lässt sich durch Verwendung von Verstärkerfolien (Salzfolien) erhöhen.

Question 32

Ordne die Grundlage der Messungen der Ultraschallprüfung und der Radiologische Verfahren zu.

Grenzflächen-Reflexion
Absorptions-Unterschiede

Answer 32

Ultraschallprüfung: Grenzflächen-Reflexion

Radiologische Verfahren: Absorptions-Unterschiede

Question 33

Bei welchem Verfahren unterscheidet man zwischen A-, B- und C-Scan?

Answer 33

Ultraschallprüfung

Question 34

Wirbelstromverfahren

Gleich- oder Wechselstrom?

Answer 34

Wechselstrom

Question 35

Welches physikalische Phänomen spielt bei der Shearography eine Rolle?

Answer 35

Interferenz

Question 36

Welches Verfahren eignet sich besonders gut um Schweißnähte zu überprüfen?

Answer 36

Ultraschallprüfung wegen Schrägeinschallung