Einführung in NDT (zerstörungsfreie Prüfung) für Gussteile

Wenn Kunden sicherstellen möchten, dass ihre Gussteile frei von inneren Fehlern sind, können sie eine zerstörungsfreie Prüfung (NDT) anfordern. ZfP umfasst eine Reihe von Techniken zur Überprüfung der Qualität von Metallgussteilen.

Gründe für die Inspektion von Gussteilen

Beim Gießen wird geschmolzenes Metall in einen Hohlraum gegossen, wo es abkühlen und erstarren kann. Wie bei jeder Flüssigkeit gibt es immer gewisse Schwankungen im Fließverhalten des Metalls, was zu Defekten führen kann. Sorgfältiges Design von Mustern und Management des Gießprozesses minimiert ihr Auftreten, kann das Risiko jedoch nicht vollständig ausschließen.

Gussfehler können an der Oberfläche sichtbar oder im Körper des Gussteils enthalten sein. Wenn sie sich in einem Bereich befinden, der hohen Belastungen ausgesetzt ist, könnten sie zum Versagen des Teils führen. Erfahrene Modellbauer nutzen ihre Erfahrung in der Metallverfestigung, um sicherzustellen, dass auftretende Defekte in zulässigen Bereichen liegen. In Fällen, in denen dies nicht möglich ist, ist es jedoch ratsam, eine zerstörungsfreie Prüfung durchzuführen.

Wenn ein Gussteil einer umfangreichen Bearbeitung unterzogen wird (häufiger bei Sandguss als bei Feinguss), spart das vorherige Auffinden von Fehlern Zeit und Geld.

Arten von durch ZfP festgestellten Fehlern

Das Abkühlen führt zu einer Schrumpfung, die zu Rissen führen kann. Risse können die Oberfläche des Teils durchbrechen oder rein intern sein. Oberflächenbrechende Risse sind mit bloßem Auge oft sehr schwer zu erkennen, da sie sehr dünn sind und die strukturierte Oberfläche des Gussstücks, insbesondere bei Sandguss, sie praktisch unsichtbar macht.

Andere Fehler, die zum Versagen eines Gussstücks führen können, sind Porosität und Einschlüsse. Beide können sichtbar sein, befinden sich aber oft unter der Gussoberfläche.

ZfP-Methoden, Stärken und Einschränkungen

Es gibt viele Möglichkeiten, Fehler in Gussteilen zu erkennen. Die am weitesten verbreiteten Methoden, die ungefähr von einfach/am wenigsten teuer bis am schwierigsten/teuersten eingestuft werden, sind:

• Magnetpartikel/Farbeindringmittel
• Ultraschallprüfung
• Wirbelstrom
• Röntgen- und CT-Scan

Hier ist ein genauerer Blick auf jeden.

Magnetpartikel/Farbeindringmittel

Diese Methoden finden oberflächenbrechende Risse. Die Magnetpartikeltechnik nutzt die Konzentration des magnetischen Flusses entlang eines Risses, um Partikel anzuziehen, die den Riss besser sichtbar machen. Es funktioniert nur auf eisenhaltigen Materialien.

Farbeindringmethoden funktionieren bei Eisen- und Nichteisenmaterialien. Sie verwenden eine Flüssigkeit mit niedriger Viskosität, die durch Kapillarwirkung in Risse gezogen wird. Nach dem Einweichen wird die Oberfläche sauber gewischt und die Farbe lässt die Risse sichtbar werden.

Ultraschallprüfung

Bei dieser Technik werden sehr hochfrequente Schallwellen in das Gussteil gesendet und auf Echos oder Reflexionen geachtet. Diese entstehen überall dort, wo die einfallende Schallwelle auf eine Veränderung der Materialdichte trifft.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Ultraschallprüfungen durchzuführen:Die Auswahl hängt von der Art der gesuchten Fehler und der erforderlichen Geschwindigkeit oder Prozessrate ab. Ultraschall ist im Allgemeinen sehr effektiv, um interne Risse, Porosität und Einschlüsse zu finden, aber die Ausrüstung kann teuer sein und erfordert einen geschulten Bediener.

Wirbelstrom

Dadurch werden Defekte auf oder knapp unter der Oberfläche gefunden. Es kann auch als Hinweis auf Materialeigenschaften wie Härte verwendet werden. Wirbelstrom funktioniert, indem er ein Magnetfeld erzeugt, das durch das Vorhandensein von Diskontinuitäten gestört wird.

Die Wirbelstromprüfung wird hauptsächlich bei Eisenmetallen eingesetzt, funktioniert aber auch bei Nichteisenmetallen. Wirbelstromgeräte sind nicht teuer, erfordern jedoch einen hochqualifizierten Bediener, um wiederholbare Ergebnisse zu erzielen.

Röntgen- und CT-Scan

Röntgen ist der „Goldstandard“, um einen Blick durch ein Abguss zu erhalten. Es zeigt Dichteunterschiede, wie sie beispielsweise durch Porosität verursacht werden. Seine Fähigkeit, Risse hervorzuheben, hängt jedoch davon ab, wie der Riss in Bezug auf den Röntgenstrahl ausgerichtet ist.

Röntgengeräte sind teuer und erfordern Sicherheitsprotokolle und hochqualifizierte Bediener. Darüber hinaus erfordert das Durchschauen eines großen, dichten Gussstücks wie eines aus Eisen eine hohe Leistung.

CT ist eine Form des 3D-Röntgens. Das Teil wird im Strahl gedreht und die resultierenden Bilder zu einem 3D-Bild verarbeitet. Dies kann gedreht und aus jeder Richtung betrachtet werden. Es ist eine beispiellose Methode zur Inspektion von Gussteilen, aber teuer und langsam.

Prüfmethoden vereinbaren

Nicht alle Gussteile müssen zerstörungsfrei geprüft werden, um die Fehlerfreiheit zu überprüfen; es hängt von der Anwendung und dem Grad des Risikos ab. Wenn ein Kunde es für erforderlich hält, sollten die spezifischen Details Bestandteil des Kaufvertrags sein. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen über die Optionen für NDT.