Die Rissprüfanlage DEFECTOVISION IR (Foto: FOERSTER)

Defekte wie Risse oder Lunker in Materialoberflächen und Bauteilen zuverlässig zu erkennen, ist für Hersteller und Anwender von entscheidender Bedeutung. Ein gängiges Verfahren, das in der automatisierten Fertigung verwendet wird, ist die induktive Wärmefluss-Thermographie. Die Institut Dr. Foerster GmbH hat zur Werkstoffprüfung von Halbzeugen die Rissprüfanlage DEFECTOVISION IR entwickelt. Eine wichtige Komponente ist der Proportionaldosierer LDT Dosatron, der für eine sichere Mischung, Dosierung und Verteilung des benötigten Netzmittels sorgt. Ein besonderer Vorteil ist, dass Dosatron auch die Prüfung geschliffener und blanker Oberflächen ermöglicht.

Hohe Materialqualität von Anfang an

Bleiben Defekte einzelner Bauteile, die für eine sichere Endanwendung unerlässlich sind, in der Werkstoffprüfung unentdeckt, sinken nicht nur Zufriedenheit und Vertrauen der Anwender. Es drohen auch Unfälle einschließlich der Gefährdung von Menschen. Die Qualitätssicherung setzt daher bereits bei der Herstellung der Halbzeuge, also einfacher Rohre, Stangen oder Platten aus einem einzigen Material, die anschließend weiterverarbeitet werden, an. Die Prüfung verlangt Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Automatisierung, die manuelle Verfahren wie zum Beispiel die Magnetpulverprüfung nicht leisten können.

Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung mittels Thermographie

Die weltweit aktive Institut Dr. Foerster GmbH mit Sitz in Reutlingen ist Spezialist für die zerstörungsfreie Prüfung metallischer Werkstoffe. FOERSTER setzt hierzu die Wärmefluss-Thermographie ein und hat diese Technologie fortwährend verbessert sowie um neue Verfahren erweitert. Die von FOERSTER entwickelte Rissprüfanlage DEFECTOVISION IR für warmgewalzte Stahlprodukte wie Knüppel und Stangen macht Oberflächendefekte für das menschliche Auge sichtbar und zeigt zudem über Wärmebilder Größe und Tiefe der Fehler. Die Thermographie funktioniert absolut berührungslos und erlaubt eine fast 100-prozentige Oberflächeninspektion. Zeit- und kostenintensive Nachbearbeitungen werden auf ein Minimum reduziert.

Darstellung des Prinzips der Induktiven Wärmefluss-Thermographie
(Foto: FOERSTER)

Vorbereitung der Prüfteile erlaubt reproduzierbare Ergebnisse

Die zu prüfenden Halbzeuge durchlaufen eine Induktionsspule, die die Oberflächen erwärmt. Anschließend detektieren vier Infrarotkameras die Temperaturverteilung des Materials. Ist die jeweilige geprüfte Oberfläche offen, spricht fehlerhaft, steigt die Temperatur an dieser Stelle und abhängig von der Größe des Defekts deutlich stärker. Die Prüfelektronik wertet die Temperaturdaten aus und ermittelt automatisch die genaue Position und Art des Defekts. Da auch die Oberflächenbeschaffenheit die Temperaturverteilung beeinflusst, wird jedes Prüfteil vorab fein mit Wasser benetzt, sodass die messbare Wärmestrahlung besonders gleichmäßig ist und verstärkt wird. So erhalten Prüfer reproduzierbare Ergebnisse. Zudem wird bei dem von FOERSTER entwickelten und patentierten Verfahren jeder Oberflächenpunkt mehrfach abgetastet, um Fehlanzeigen zu vermeiden.

Proportionaldosierer Dosatron eröffnet neue Möglichkeiten

Die Benetzung der Halbzeuge erfolgt beim DEFECTOVISION IR über ein Dosiersystem von LDT Dosiertechnik. Das System besteht aus Druckminderer, Wasserfilter, Dosiertrenner und dem Proportionaldosierer Dosatron. Dosatron arbeitet komplett stromlos und nutzt ausschließlich den Wasserdruck als Antriebskraft. Dabei wird dem Wasserstrom proportional zur Wassermenge ein Konzentrat zugemischt. Nachgeschaltet ist ein dynamischer Mischer, der für eine homogene Mischung sorgt, die sofort einsatzbereit zur Vernetzung ist. Als Konzentrat setzt FOERSTER nichtionische Tenside, Netzmittel, ein, die die Oberflächenspannung des Wassers reduzieren. Dies erlaubt einen gleichmäßigen, dünnen Wasserfilm ohne Tropfen auf den Halbzeugen. Zudem verbessert der Einsatz des LDT Dosiersystems nicht nur die Prüfung walzrauer Stahloberflächen, sondern macht auch die Inspektion geschliffener und blanker Oberflächen möglich.

Dosierschrank mit LDT Dosatron

Dosiertechnik aus einer Hand

LDT Dosiertechnik hat das vorgestellte Dosiersystem eigens für die Rissprüfanlage DEFECTOVISION IR entwickelt und liefert alle Komponenten aus einer Hand. Auch FOERSTER ist von dem innovativen Dosiersystem überzeugt und hat es bereits in mehreren Projekten erfolgreich eingesetzt. Kernstück der LDT Entwicklung ist der Proportionaldosierer Dosatron, der die Funktionen eines Wassermessers, eines Dosierers und eines Mischers in einem Gerät vereint. Der volumetrische Hydraulikmotor des Dosatron sorgt für eine kontinuierliche Einspritzung des flüssigen oder lösbaren Konzentrats, das selbstständig angesaugt wird und sich mit dem Antriebswasser vermischt. Durch das kontinuierliche und sofortige Mischen in der Mischkammer des Dosierers entsteht eine homogene, betriebsfertig einsatzbare Lösung. Eine Überdosierung ist konstruktionsbedingt ausgeschlossen. Die einfache Bauweise macht den Proportionaldosierer sehr wartungsfreundlich und leicht zu handhaben.

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