Erfahrungen mit luftgekoppelter Ultraschallprüftechnik

Abstract

Eine attraktive Möglichkeit ist die Ultraschallprüfung mit Ankopplung über Luft oder - allgemeiner - Gas (Stickstoff, Kohlendioxid). Die Übertragung von Ultraschall über einen Luftspalt zwischen dem Probekörper und dem Prüfkopf ist jedoch wegen der großen akustischen Fehlanpassung zwischen Festkörpern und Gasen sehr ungünstig. Daher sind speziell angepaßte Prüfeinrichtungen (AirTech 4000) erforderlich. Wegen der frequenzabhängigen Schallschwächung in Luft werden Frequenzen unterhalb eines Megahertz eingesetzt. Trotz der ungünstigen physikalischen Randbedingungen lassen sich mit speziell optimierten Prüfeinrichtungen sehr gute Ergebnisse erzielen. Dieser Bericht beinhaltet den Einsatz der Luftankopplung für bildgebende Prüfungen, bei denen wegen des schnellen Abrasterns eine single-shot Auswertung erforderlich ist. Die Prüfungen mit Ankopplungen über Luft werden hauptsächlich in Transmission mit getrennten Sende- und Empfangsprüfköpfen an gegenüberliegenden Bauteilseiten durchgeführt. Anhand eines CFK- Bauteils mit einem Versteifungsbereich mit Nomex-Waben zeigten sich große Vorteile gegenüber der konventionellen Prüftechnik, da alle Bereiche mit einer Verstärkungseinstellung und einem Abrasten geprüft werden konnten. Die Anwendungen sind nicht auf eine zweiseitige Zugänglichkeit in Durchschallung beschränkt, sondern mit Lamb-Wellen ist häufig auch eine Prüfung mit einseitigem Zugang möglich. Hierzu wird über die Bindungsprüfung von Aluminium-Waben an einer Alu-Deckschicht berichtet.