Ultraschallprüfung

Ultraschallprüfung, kurz UT, ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Bewertung innerer Strukturen, zur Detektion von Defekten und zur Messung von Materialdicken. Sie nutzt hochfrequente mechanische Schallwellen, die in das Bauteil eingekoppelt werden. Reflexionen an Grenzflächen oder Fehlern sowie die Laufzeit der Signale liefern Informationen über Lage, Größe und Form von Defekten sowie Materialdicken.

Funktionsprinzip: Ein Piezo-Wandler erzeugt Ultraschall, der über ein Kopplmittel ins Bauteil gelangt. Reflexionen an Grenzflächen oder Defekten liefern Echos, die vom Empfänger aufgezeichnet werden. Aus Laufzeit und Amplituden lassen sich Lage, Größe und Form von Defekten ableiten. Unterschiedliche Prüfmethoden ermöglichen verschiedene Tiefenauflösungen; Phased-Array nutzt viele Elemente zur gezielten Fokussierung.

Typische UT-Methoden sind Direktkontakt-UT, Immersion-UT, Winkel-UT und Phased-Array-UT. TOFD (Time-of-Flight-Diffraction) dient der genauen Defektgrößenermittlung. Die Auswertung erfolgt in A-, B- oder C-Scans; Kalibrierung erfolgt mit Referenzblöcken.

Anwendungen umfassen die Schweißnahtprüfung, Wanddickenmessungen an Rohren und Bauteilprüfungen in der Luftfahrt, im Maschinenbau, in der Energieerzeugung und in der Petrochemie. Vorteile sind die schnelle, teils berührungsarme Prüfung und quantitative Ergebnisse. Einschränkungen ergeben sich aus Materialdämpfung, Oberflächenbeschaffenheit, Zugänglichkeit zum Bauteil und der Notwendigkeit qualifizierten Personal. Standards und Qualifikation: ISO 9712/EN 4179 für die Personalqualifikation; weitere Normen von ISO, EN und ASTM regeln Prüfabläufe, Kalibrierung und Akzeptanzkriterien.