Zerstörungsfreie Prüfung mit Ultraschall

Als Ultraschall werden mechanische Schwingungen und Wellen bezeichnet, deren Frequenzen oberhalb von einigen 10 kHz liegen. Während sich in Flüssigkeiten nur Druckwellen ausbreiten, die in Ausbreitungsrichtung schwingen, ist im Festkörper eine Vielfalt unterschiedlicher Moden möglich. Zum einen sind dies die Scherwellen, die senkrecht zur Ausbreitungsrichtung schwingen und in der Einfallsebene (Shear Vertical) oder senkrecht dazu (Shear Horizontal) polarisiert sein können. Zum anderen sind es die geführten Wellen, die einen Wellenleiter, wie freie Oberflächen, Plattenverbundstrukturen, Vollzylinder oder Rohrgeometrien benötigen. Abbildende Ultraschalltechniken können bei guter Durchschallbarkeit von Werkstoffen Fehler im gesamten Volumen und an der Oberfläche nachweisen.

Ultraschall Bild
© Fraunhofer IZFP

Ultraschall Bild

Eine schnell arbeitende Variante ist das Sampling Phased Array, das durch eine neuartige Konzeption und eine schnelle Signalverarbeitung oft Bilder in Echtzeit liefern kann, wobei der Fehlerkontrast gegenüber klassischen Lösungen verbessert ist und Totzonen verringert werden.

Ultraschall Bild
© Fraunhofer IZFP

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Als weitere abbildende Ultraschalltechniken stehen am Fraunhofer IZFP zur Verfügung:

  • Koppelmittelfrei arbeitender, elektromagnetisch angeregter Ultraschall (EMUS)
  • Hochfrequenz-Ultraschall 10-200 MHz
  • Luftgekoppelter Ultraschall
  • Akustische Mikroskopie bei 100-2000 MHz
  • Akustische Raster-Kraftmikroskopie
  • Photoakustische Mikroskopie