Ultraschallprüfungen

Wie Ultraschallprüfungen an Metallbauteilen funktionieren

Bei der Ultraschallprüfung sendet ein Prüfkopf Schallimpulse in das Material und erfasst deren Reflexion oder Durchgang. Aus den Signalen lassen sich Hinweise auf Fehlstellen im Inneren, auf Bindefehler oder auf geometrische Merkmale wie Wanddicken ableiten. Das Verfahren eignet sich für die zerstörungsfreie Prüfung, weil das Werkstück dabei in der Regel nicht beschädigt wird. Voraussetzung für belastbare Ergebnisse sind eine geeignete Prüfanordnung, passende Kalibrierung und die fachgerechte Auswertung der Messsignale.

Typische Einsatzbereiche in der Metallbranche

Ultraschallprüfungen werden an Blechen, Rohren, Schmiedeteilen, Gussteilen und Schweissverbindungen eingesetzt. Sie sind relevant, wenn innere Fehler erkannt, Wanddicken kontrolliert oder prüfpflichtige Bereiche dokumentiert werden sollen. Häufig betrifft das sicherheitsrelevante Bauteile, Serienprüfungen in der Fertigung oder Wareneingangs- und Qualitätskontrollen. Auch bei der Beurteilung von Reparaturschweissungen oder bei wiederkehrenden Prüfungen kann das Verfahren eingesetzt werden.

Verfahrensarten und prüfbare Merkmale

Je nach Aufgabenstellung kommen unterschiedliche Ultraschallverfahren zum Einsatz, etwa zur Fehlersuche, zur Dickenmessung oder zur gezielten Prüfung von Schweissnähten. Die Durchführung kann manuell oder mit automatisierter Führung erfolgen. Prüfaussagen beziehen sich typischerweise auf Lage, Tiefe und Ausdehnung von Anzeigen sowie auf die verbleibende Materialdicke. Welche Verfahrensart geeignet ist, hängt unter anderem von Werkstoff, Geometrie, Oberflächenzustand, Zugänglichkeit und geforderter Prüfaussage ab.

Abgrenzung zu Rissprüfungen, Röntgenprüfungen und Messverfahren

Innerhalb der Kategorie Messen und Prüfen gehören Ultraschallprüfungen zu den zerstörungsfreien Prüfverfahren für den inneren Bauteilzustand. Gegenüber Rissprüfungen liegt der Schwerpunkt nicht auf oberflächenoffenen Fehlstellen, sondern auf Strukturen und Auffälligkeiten im Materialinneren oder auf Dickenmessungen. Im Unterschied zu Röntgenprüfungen arbeitet Ultraschall ohne bildgebende Durchstrahlung und eignet sich je nach Geometrie besonders für Tiefenlokalisierung und mobile Einsätze. Von CNC-Koordinaten-Messen, Ebenheitsmessungen oder Rauhigkeitsmessungen unterscheidet sich die Leistung dadurch, dass nicht die äussere Mass- oder Oberflächengeometrie, sondern die innere Materialprüfung im Vordergrund steht.