Berührungslose Prüfung mit luftgekoppeltem Ultraschall

SONOAIR Scan einer CFK Platte mit FräsungSONOAIR Phased-Array Luftultraschallprüfung - 100% berührungslosSONOAIR Transmissionsmessung GFK und KunststoffSONOAIR Transmissionsmessung einer WabenstrukturSONOAIR Mehr-Element Prüfkopf SONOSCAN CF400 3ESONOAIR C-Scan Butterbrotpapier
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Vorteile

  • Berührungsloses Prüfverfahren, Ankopplung über die Luft
  • Prüfung stark dämpfender Materialien
  • Hohe Auflösung durch Einsatz von fokussierenden Prüfköpfen

 

Wichtige Anwendungsfelder

  • Grenzflächendetektion
  • Nachweis von Inhomogenitäten
  • Scan von großflächigen Fehlstellen wie Delaminationen

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Luftultraschall: Ideal für die Prüfung von Kunststoff- & Kompositbauteilen

Aufgrund geringerer Impedanzunterschiede zur Luft, funktioniert die Luftultraschallprüfung physikalisch und praktisch, in den meisten Fällen besser an Kunststoff- und Kompositbauteilen, als an metallischen Werkstoffen.  Zudem gibt es für Kunststoff- und Kompositbauteile oft keine etablierten oder zumindest keine effizienten Prüfverfahren, da ihre material- oder produktionsabhängigen Eigenschaften Kontakt mit flüssigem Koppelmittel oft nicht erlauben oder zumindest stark nachteilig ist.
Das schließt metallische Werkstoffe für die Luftultraschallprüfung nicht grundsätzlich aus, legt den Fokus aber eindeutig auf:

  • Kunststoff- und Kompositbauteile wie Karbon- oder Glasfaserverstärkte Kunststoffe (CFK und GFK)
  • Wabenstrukturen mit unterschiedlichen Kern- und Decklagenmaterialien
  • Gummi, Schäume, etc.
  • Keramik- und Betonmaterialen
  • Holz

Typische Ungänzen

Typische Ungänzen umfassen jegliche Arten von Volumenfehlern wie Delaminationen, insbesondere Kissing Bonds bei geklebten Materialien, trockene/nicht benetzte Fasern, sowie Risse und Einschlüsse von Luft oder Fremdkörpern. Vorteil der Prüfung mit Luftultraschall ist, dass Fehlstellen nicht nur gefunden, sondern teilweise auch ein bestimmter Grad festgestellt werden kann.

Die kleinste detektierbare Fehlergröße liegt aktuell bei ca. 1,00 mm für isolierte Einzelfehler. In vorangegangen Untersuchungen ist es jedoch bereits gelungen, auch deutlich kleinere Fehler zu finden. Die Größe detektierbarer Fehler und die Durchschallungsfähigkeit ist stark unterschiedlich und hängt insbesondere von den Materialdimensionen, der Fehlerart und den Eigenschaften des Materials ab. Eine generelle Aussage kann in den meisten Fällen nicht getroffen werden. Es empfiehlt sich in jedem Fall, eine Vorabuntersuchung, bzw. eine Machbarkeitsstudie durchzuführen.

Video

Technische Daten

Allgemeine Daten
19'' Einheit bestehend aus

PC mit Windows 8.1 und Anlagesoftware SONOSTUDIO; Digitizer 16 Bit, 100 MS/s;Sendeeinheit & Empfangseinheit

Arbeitsfrequenz35 bis 750 kHz (optional senderseitig auf 3 MHz)
Betriebstemperatur5 bis 40°C
Netzwerkschnittstelle1 GBit/s LAN
SchutzklasseIP20
NormenDIN EN 601010, DIN EN 60204
Sender
Anzahl der Kanäle1 - 4 Kanäle (skalierbar)
Impulshöhe der AusgangssignaleBis 400 V (optional bis 800 V)
Max. Leistung2 kW (400 V), 4 kW (800 V)
CW-BetriebMöglich
Rechteck-Burst-SenderFrei konfigurierbar (für jeden Rechteckimpuls innerhalb eines Bursts ist die Impulsbreite individuell einstellbar)
Empfänger
Anzahl der Kanäle1 - 4 Kanäle (skalierbar)
Verstärkung0 bis 120 dB (in 0,5 dB-Stufen einstellbar)
Rauschen1nV/√Hz
Scanner
Scanbereich (X x Y x Z)500 x 500 x 160 mm
Positionierungsgenauigkeit20 μm
ScaninkrementMinimal 50 μm
PrüfköpfeSerie SONOSCAN mit robustem Edelstahlgehäuse
Frequenzbereich50 kHz bis 400 kHz
Relative EmpfindlichkeitBis zu -30 dB
FokussierungFest eingestellt durch angepasste Linse oder elektronisch veränderbar mit mehrkanaligem Fresnel-Zonen-Design

Software

  • Darstellung der Messergebnisse als A-, B-, C- oder D-Bild
  • Speicherung der kompletten A-Bilder für jeden Messpunkt während der Messung
  • Verschieben der Messblenden nach der Messung möglich
  • Individuelle Signalverarbeitungsalgorithmen z.B. Filter

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TypTitelDateigröße
SONOAIR_Flyer.pdf5,44 MB

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Berührungslose Prüfungen mit luftgekoppeltem Ultraschall

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Fritz Busch

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Fritz Busch

+49 (0)345 / 133 17-839
fritz.busch@sonotec.de
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