Composite Info Center - Materialprüfung


Zerströrungsfreie Prüfung von Verbundwerkstoffen

Neben dem industriellen Bereich wird zunehmend auch im Privatbereich die zerstörungsfreie Prüfung nachgefragt. Hierbei handelt es sich im wesentlichen um Sportgeräte in Leichtbauweise, mit modernen Werkstoffen, aber auch zunehmend Oldtimer und PKW`s. 

 

Die aktive Thermografie wird seit dem Jahre 2000 im Bereich von Luft- und  Raumfahrt zur zerstörungsfreien und bildgebenden Prüfung von  anisotropen Leichtbaustrukturen und metallischen Triebwerksteilen  erfolgreich eingesetzt. Das Prinzip des Prüfverfahrens beruht dabei auf  der Messung eines künstlich erzeugten Wärmeflusses in das Bauteil, der im Bereich von Fehlstellen gestört wird und auf der Probenoberfläche thermische Reaktionen zeigt. 

Das A und O der Prüfung ist die Ultraschallanregung

 

Bei dieser Anregung wird Ultraschall in den Rahmen eingeleitet, um  hochfrequente Vibrationen zu erzeugen. Im Bereich eines Schadens, z.B.  durch einen Riss oder eine anliegende Delamination, wird aufgrund der Dämpfung in diesem Bereich Wärme erzeugt, die mit der hochauflösenden  Kamera detektiert wird. Fehler die mit der Impulsanregung nicht gefunden werden können, sind mit dieser Methode nachweisbar und umgekehrt. Eine  Fehlerinterpretation ist durch die Kombination beider Verfahren sehr gut möglich.

Die Frage nach der Nachweisgrenze

Es macht keinen Sinn den kleinsten Fehler zu finden, da der Aufwand immens wäre und wahrscheinlich auch nicht mehr zahlbar wäre. Vielmehr gilt es, den größten kritischen Fehler nicht zu übersehen. Ein fehlerfreier Rahmen sieht  folgendermaßen aus, die Farbrampe, die für die  Auswertebilder benutzt wird, verläuft von blau = ca.2 mm über grün = ca. 1mm bis rot = 0,4 mm.

 

Wenn ein Rahmen stellenweise sehr dünn wird und der Übergang zwischen dick  und dünn sprunghaft ist, besteht die Gefahr eines Rahmenbruches. Das  Risiko ist außerdem davon abhängig, wie schwer der Fahrer ist und wie  hoch das Fahrrad beansprucht wird.

Aufgrund eines Sturzes ist der Rahmen jedoch einseitig beschädigt. An den markierten Stellen wurden Delaminationen detektiert, die irgendwann zum Bruch führen  kann. Optisch fällt dieser Schaden nicht auf. Durch den Unfall ist das Fasergelege möglicherweise beschädigt, so dass es zur Abhebung der Schichten (Delamination) kommt. Der Schaden kann im weiteren Verlauf und je nach Belastung größer werden und irgendwann  zum Bruch führen.

Der Rahmen wurde bei Ebay ersteigert und zeigt deutlich einen verdeckten (und verschwiegenen) Unfallschaden auf. 

Das Problem bei Carbon, ein möglicher Schaden ist für das Auge unsichtbar !

Quelle www.carbon-bike-check.comV. Carl