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1N.Riess
Neue Entwicklungen und Tendenzen auf dem Gebiet der Oberflächenrissprüfungaus prüf- und anwendungstechnischer Sicht sowie dem Aspekt der Arbeitssicherheit
2N.Riess
•Einleitung
•Eindringprüfung
•Magnetpulverprüfung
•Dokumentationsfolien
•UV-Leuchten
•Zusammenfassung und Ausblick
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung
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DGZfP-Berichtsband 94-CD DGZfP-Jahrestagung 2005 Vortrag 55 2.-4. Mai, Rostock
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3N.Riess
EindringprüfungNeuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung
Reinigung Aufbringen desEindringmittels
Zwischenreinigung Aufbringen des EntwicklersInspektion
Das Prinzip des Verfahrens beruht darauf, dass das Eindringmittel in einen zur Oberfläche hin offenen Fehlereines Festkörpers eindringt.
EindringmittelTyp Benennung
I FluoreszierendeEindringmittel
Nur unter UV-Strahlung sichtbar
II Farb-Eindringmittel
Bei Tageslicht sichtbar
III FluoreszierendeFarbeindringmittel
Bei Tageslicht und UV- Licht sichtbar
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4N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Eindringprüfung
Kontrolle des Anzeigevermögens
50µm 30µm 20µm 10µm
Empfindlichkeits-klasse
Empfindlichkeit Verwendete Platte
1 normal 30µm
2 hochempfindlich 20µm
3 ultra-hochempfindlich
10µm
Empfindlichkeits-klasse
Empfindlichkeit Verwendete Platte
1 normal 50µm (90%)
2 hochempfindlich 30µm (75%)
3 Ultra-hochempfindlich
10µm
-Fluoreszierende Eindringmittel -Farbeindringmittel
• Kontrollkörper Nr. 1 nach DIN EN ISO 3452-3
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5N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Eindringprüfung
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Testkörper (Ser. Nr. 11E)Depth: 28,5 µmWidth: 1,5 µm(max)
Oberfläche vorreinigen
Einwirken lassenmind. 10 Minuten
AbwaschenWassertemperatur 20°C
Trocknen
Nassentwickler aufLösungsmittelbasis (Form d)
auftragen
Trocknen lassenmind. 10 Minuten
Inspektionunter UV-Licht
Eindringmittel auftragen Prüftemperatur: 20 °C
Methode „A“ wasserabwaschbarA
nzei
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100%
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6N.Riess
EindringprüfungNeuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung
Eindringmittel (AZO-frei)
Ent
wic
kler
Nr.1 Nr.2 Nr.3
Nr.3
N
r.2
N
r.1
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7N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Eindringprüfung
Vergleich verschiedener Entwickler
Nr.X Nr.1
Abstand ca. 40 cmT≈ 22°C
Trocknungszeit (Minuten): ca. 4 ca. 1
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8N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Eindringprüfung
Vergleich verschiedener Entwickler
Nr.Y Nr.1
Abstand ca. 40 cmT≈ 22°C
Trocknungszeit (Minuten): ca. 5 ca. 1
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9N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Eindringprüfung
Vergleich verschiedener Entwickler
Nr.Z Nr.1
Abstand ca. 40 cmT≈ 22°C
Trocknungszeit (Minuten): ca. 5 ca. 1
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10N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Magnetpulverprüfung
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11N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Magnetpulverprüfung
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Vergleichskörper nach DIN EN ISO 9934-2
Vergleichskörper Nr.1 Vergleichskörper Nr.2
12N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Magnetpulverprüfung
Anzeigeempfindlichkeit unter UV-Licht des Vergleichskörpers (Typ 1) nach Bearbeitung mit verschiedenen Magnetpulversuspensionen
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LY 1500 LY 2500 CGY 4000
LY 1500 LY 2500 CGY 4000
Öl
H2O
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13N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Magnetpulverprüfung
Anzeigeempfindlichkeit unter UV-Licht des Vergleichskörpers (Typ 1) nach Bearbeitung mit verschiedenen Magnetpulversuspensionen (Öl-Basis)
8TC LY1500 LY2300
LY2500 CGY4000 MEF500
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14N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Magnetpulverprüfung
Anzeigeempfindlichkeit eines Vergleichskörpers (Typ 1) unter Tageslicht nach Bearbeitung mit 104A und NRS 103
Einfluss der Untergrundfarben-Schichtdicke
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15N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Magnetpulverprüfung
Anzeigeempfindlichkeit unter Tageslicht eines Vergleichskörpers (Typ 1) nach Bearbeitung mit 104A und NRS 103
Einfluss der Untergrundfarben-Schichtdicke
9µm 12µm 14µm 29µm
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16N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Dokumentationsfolie
Dokumentationsfolie
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17N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung Dokumentationsfolie
Dokumentationsfolien-Abzug einer Schweißnaht mit BW 333
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Photo von Originalanzeige
Photo von Dokumentationsfolie
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung UV-Leuchten
UV-LED-Handlampen ohne Aufwärmzeit
Ideal für:• Werkstoffprüfung• Kriminalistik
Technische Daten: Inspector 380 Inspector 3000Gewicht (inkl. Akku) ca. 250 gr. 1,4 kg
Abmessungen: 170x45 mm 230x130 mm
4 Akkus ( 1,2 V, 2000 mAh) 10 Akkus (1,2 V, 2000 mAh)
Wellenlänge des UV-Lichtes: 365 nm 365 nm
UV-Intensität: ca. 1000 µW/cm2 bei 200mm ca. 3000 µW/cm2 bei 400mm
Dauerbetrieb: ca. 5,5 Stunden ca. 1,5 Stunden
Inspector 380
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19N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung UV-Leuchten
Optische Messungen des UV-Lichtes1. Integrale Messungen
Lichtquelle
A
UV-Bandpassfilter
Si-Photodiode
Messanzeige (µW/cm2)
240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440
50
100
150
200
250
240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440
0
20
40
60
80
100
Bes
trahl
ungs
stär
ke µ
W/(c
m2 nm
)
Wellenlänge (nm)
Rel
ativ
e sp
ektra
le E
mpf
indl
ichk
eit %
E(soll)=7200 µW/cm2
E(ist)= 6000 µW/cm2
Vorteile: Schnelle Messung, kostengünstig, keine AuswertungNachteile: Keine Aussage über tatsächliche Wellenlängenverteilung; die Empfindlichkeit ist unterschiedlichbei verschiedenen Wellenlängen, große Messfehler bis zu 50% (besonders bei breiten Spektren);entspricht nicht EM 6 zur spektralen Beurteilung des UV-Lichtes
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20N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung UV-Leuchten
Optische Messungen des UV-Lichtes1. Spektrale Messungen
Si-CCD-Array mit 2048 Pixel, Auflösung des Meßsystems ist 1nm
Gitter:600 L/mm
240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440
50
100
150
200
250
240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440
Best
rahl
ungs
stär
ke µ
W/(c
m2 nm
)
Wellenlänge (nm)Messeinheit
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Vorteile: Aussage über tatsächliche Wellenlängenverteilung, kleine Messfehler , (<15 % je nach Kalibrierung)Nachteile: Aufwendige Auswertung, teuer, qualifiziertes PersonalEM6: Jeder Hersteller von UV-Leuchten ist verpflichtet ein Dokument über die spektrale Verteilung der UV-Strahlung zu liefern!!!
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21N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung UV-Leuchten
Vergleich der spektralen Bestrahlungsstärke von drei UV-Leuchten
„Nr.1“ hat eine unerwünschte schädliche Emission im Bereich von 295-315nm (UVB)
200 220 240 260 280 300 320
0
20
40
60
80
100
120
140
Labino PH 135 C 10 A-SH
µW/(c
m2 nm
)
Wellenlänge (nm)
Nr.1Nr.2
200 220 240 260 280 300 320
0
20
40
60
80
100
120
140
Labino PH 135 Zero 800
µW/(c
m2 nm
)Wellenlänge (nm)
Nr.1Nr.3
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22
Zusammenfassung
N.Riess
Neuentwicklungen in der Oberflächenrissprüfung
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• Oberflächenrißprüfung hat ihren Platz in der ZfP behauptet • Nachweisbarkeit von Rißbreiten < 0,25 µm ist möglich• Test- bzw. Vergleichskörper zur Prüfmittelkontrolle• Vergleich von Prüfmitteln unterschiedlicher Hersteller zeigt
deutliche Qualitätsunterschiede• Neuartige Dokumentationsfolien für MT-Anzeigen• UV-Leuchten; spektrale Analyse der UV-Strahlung
gem. EM6, bzw. DIN EN 14255-1• UV-B- und UV-C-Anteile der UV-Strahlung können durch
geeignete Filterung nahezu vollständig unterdrückt werden• Entwicklung netzunabhängiger UV-Handleuchten mit
LED-Bestückung
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