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Werkstofftechnik 1 - Wirbelstromverfahren

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Werkstofftechnik 1

Wirbelstromverfahren

Mit dem Wirbelstromverfahren können Werkstofffehler an oder in der Nähe der Oberfläche von Metallen erfasst werden. Sogar mehrschichtige Bauteile können durch dieses Verfahren auf Fehler überprüft werden. Das Verfahren ist, wie die bereits vorher genannten Verfahren, zerstörungsfrei und erfasst auch für das Auge unsichtbare Fehler. Zudem hat dieses Prüfverfahren den Vorteil, dass es sowohl berührungsfrei als auch unter hohen Geschwindigkeiten [> 110 km/h] eingesetzt werden kann. 

Physikalischer Hintergrund des Verfahrens

Hauptinstrument des Verfahrens ist eine Spule, durch die Wechselstrom fließt. Diese Prüfspule erzeugt infolgedessen ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld verursacht in entsprechender Nähe zu einem metallischen Werkstoff/Bauteil einen Wirbelstromfluss. Das Ausmaß dieses Wirbelstromflusses hängt wiederum von der Geometrie und der elektrischen Leitfähigkeit des Werkstoffs ab. Befinden sich an oder nahe unterhalb der Oberfläche Werkstofffehler, so führt dies zu einer Änderung des Wirbelstromflusses. 

Da der Wirbelstromfluss selbst ein Magnetfeld erzeugt, welches das Magnetfeld der Prüfspule beeinflusst, kommt es zu Änderungen der Impedanz [Wechselstromwiderstand] der Spule. Diese Änderungen können von mit der Spule in verbundenen Messgeräten erfasst werden. Durch die Messbarkeit dieser Änderungen der Amplitude des Wechselstroms ist es möglich auch Werkstofffehler, wie Risse, zu erfassen.

Wirbelstromverfahren
Wirbelstromverfahren

Prüfvorgang

Hierzu wird entweder die Prüfspule entlang des Werkstoffes oder umgekehrt bewegt. Erreicht die Prüfspule einen fehlerhaften Bereich kommt es zur einer Änderung der Impedanz. Dies kann anschließend mit Hilfe der Messgeräte erfasst werden. 

Prüfergebnisse

Obwohl dieses Verfahren schnell, wirtschaftlich sowie kontaktfrei ist und zudem selbst kleinste Fehler in metallischen Werkstoffen/Bauteilen ausfindig machen kann, lässt sie keine Rückschlüsse zu deren Beschaffenheit zu. Ferner wird im Vergleich zu anderen zerstörungsfreien Prüfmethoden ein fehlerfreies Vergleichsstück identischer Geometrie benötigt um die Prüfspule justieren zu können. 

Wichtig

Mit dem Wirbelstromverfahren schließt das Kapitel der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung ab. Im nächsten Kapitel werden Verfahren der mechanischen Werkstoffprüfung behandelt.