Zur Untersuchung von Fehlern in einer Tiefe größer als 1 mm sind niedrige Modulationsfrequenzen für die thermische Anregung nötig, so dass sich lange Zeiten für die Bildauswertung ergeben. Bei Anregung mit amplitudenmoduliertem Ultraschall gehen von den Fehlern thermische Wellen mit der Modulationsfrequenz aus, die mit der Lock-in-Analyse nachzuweisen sind. Bei den Phasenbildern der Impulsantwort werden störende Einflüsse aus der Oberflächenabstrahlung und des Temperaturgradienten unterdrückt. Die Frequenz der Ultraschallwellen lag bei 20 kHz. Vergleichsweise erfolgte bei einer optischen Anregung eine Modulation mit einer Frequenz von 1 Hz. Es sind typische Flugzeugwerkstoffe wie kohlefaserverstärkte Kunststoffe in Bauteilen mit Impactschäden untersucht worden. Weitere Untersuchungsgegenstände waren Wabenstrukturen und kohlefaserverstärktes Siliziumkarbid, das durch Infiltration von flüssigem Silizium in ein Netz aus Kohlefasern erzeugt wurde (C/C-SiC-Werkstoffe), bei dem durch eine unzureichende Diffusion Risse an den Fasergrenzflächen auftreten können. Es zeigte sich, dass mit Ultraschall Fehler wie Schlagschäden, Delaminationen, Risse und verborgene Korrosion effektiv nachweisbar sind. Das Problem der praktischen Bauteilprüfung besteht aber darin, dass die zu untersuchende Fläche bei der Ultraschallmethode wesentlich kleiner ist (etwa 1 m2) als bei der optischen Methode (mehrere m2). Hier muss die Erhöhung der Ultraschallleistung künftig näher untersucht werden. (Tietz, H.-D.)
Ultrasound lock-in thermography. A defect-selective NDT method for the inspection of aerospace components
Ultraschall-Lock-in-Thermographie. Eine fehlerselektive ZfP-Methode für die Untersuchung von Flugzeugbauteilen
Insight ; 43 , 3 ; 173-179
2001
7 Seiten, 12 Bilder, 17 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
Recent progresses in the inspection of aerospace components by infrared thermography
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