Diese Seite bearbeitet Melanie Grabau fertigstellung ist am 24Hierbei hat in den letzten Jahren die Thermografie immer mehr an Bedeutung gewonnen.04.09 weiteres infomaterial folgt!!!      Einführung In vielen Industriezweigen ist Eine gezielte Weiterentwicklung und die Rissprüfung eine Kombination mit der wichtigsten zerstörungsfreien Prüfmethoden, so auch bei Triebwerksbauteilen, welche oft komplexe Geometrien auf- weisen, thermisch und mechanisch hochbelastet sind und sehr hohen Sicherheitsanforderungen genügen müssen. Es besteht daher zunehmend ein Bedarf an leistungsfähigen, wirtschaftlichen RissprüfverfahrenWirbelstromprüfung führte zu dem Verfahren "EddyTherm".

Hierbei hat in den letzten Jahren die Thermografie immer mehr an Bedeutung gewonnenIn Ausgabe 68 Dezember 1999 dieser Zeitschrift wurden Grundlagen und Vorteile des EddyTherm-Verfahrens vorgestellt und erste Ergebnisse diskutiert. Eine gezielte WeiterentInzwischen konnte das Verfahren durch schnellere PC- wicklung Systeme, verbesserte Hochfrequenzgeneratoren und die Kombination mit der Wirbelstromprü- fung führte zu dem Verfahren "EddyTherm"neue optimierte Auswertealgorithmen weiterentwickelt werden, so dass heute eine automatisierte Serienprüfung möglich wird.

Bisher wird die induktive Erwärmung hauptsächlich zur Werkstoffbearbeitung, zum Beispiel beim Härten oder In Ausgabe 68 Dezember 1999 dieser Zeitschrift wurden Grundlagen - duktionsschweißen, genutzt. Die dabei eingesetzten Hochfrequenzgeneratoren erzeugen über die Induktionsspulen für relativ lange Zeiträume magnetische Wechselfelder, die den Stromfluss und Vorteile des damit eine starke Erwärmung der Bauteile, hervorrufen. Die Idee bei EddyThermist, dass mit kur-Verfahrens vorge- stellt zen Hochfrequenzimpulsen zwischen 50 und erste Ergebnisse diskutiert200ms nur eine geringe, definierte Gesamterwärmung des Bauteils erzeugt wird. Inzwischen konnte das Verfahren durch schnellere PC-Systeme, verbesserte Hochfrequenzgeneratoren Risse stören hierbei den Verlauf der induzierten Ströme und neue optimierte Auswerte- algorithmen weiterentwickelt werdenverändern dadurch die Temperaturverteilung an der Bauteiloberfläche, so dass heute eine automatisierte Serienprüfung möglich wirdsie mit Hilfe einer geeig- neten Thermografiekamera sichtbar gemacht werden kön- nen. Abb. 1 zeigt einen Probekörper mit Riss. Oben ist schematisch der Stromverlauf und dessen Änderung an der Fehlstelle dargestellt. Unten erkennt man die resultierende Temperaturerhöhung an den Rissspitzen sowie entsprechende kältere Bereiche an den Rissflanken.

Bisher wird die induktive Erwärmung hauptsächlich zur WerkstoffbearbeitungEin wichtiger Aspekt, der bei allen induktiven Verfahren eine Rolle spielt, zum Beispiel beim Härten oder Inist der so genannte Skin- duktionsschweißen, genutztEffekt. Die dabei eingesetzten HochAbhängig von der [[Frequenz]] des Magnetfeldes und der relativen Per- frequenzgeneratoren erzeugen über die Induktionsspulen für relativ lange Zeiträume magnetische Wechselfelder, meabilität des geprüften Werkstoffes ändert sich die Eindringtiefe des induzierten Stromes in das Material: Für den Stromfluss und damit eine starke Erwärmung der Bau- teile, hervorrufen. Die Idee bei EddyTherm Nachweis kleiner Risse ist, dass mit kur- zen Hochfrequenzimpulsen zwischen 50 und 200ms nur eine geringeEindringtiefe von Vorteil, definierte Gesamterwärmung da dann ein großer Anteil des Bauteils er- zeugt wird. Risse stören hierbei induzierten Stroms den Verlauf der induzierten Ströme Riss umfließt und die Stromdichteänderungen und verändern dadurch damit die Temperaturverteilung an der Bauteiloberfläche, so dass sie mit Hilfe einer geeig- neten Thermografiekamera sichtbar gemacht Temperaturunterschiede maximal werden kön- nen. AbbEinen starken Einfluss hat hier auch die Permeabilitätszahl (µr) des Werkstoffs. Bei paramagnetischen Materialien ist diese praktisch 1 zeigt einen Probekörper mit Riss. Oben ist schematisch der Stromverlauf und dessen Änderung an der Fehlstelle dargestellt. Unten erkennt man die resultierende Temperaturerhöhung an den Rissspitzen sowie entspre, während bei ferromagnetischen Werkstoffen Werte von 50 - chende kältere Bereiche an den Rissflanken80000 erreicht werden.

Ein wichtiger Aspekt, der bei allen induktiven Verfahren eine Rolle spielt, ist der so genannte Skin-Effekt. Abhängig Bei einer Anregungsfrequenz von der Frequenz des Magnetfeldes und der relativen Per- meabilität des geprüften Werkstoffes ändert sich 100 kHz beträgt die EinStrom- dringtiefe des induzierten Stromes in das Material: Für den Nachweis kleiner Risse ist Eindringtiefe für eine geringe Eindring- tiefe von Vorteil, da dann ein großer Anteil des induzierten Stroms den Riss umfließt und die Stromdichteänderungen und damit die Temperaturunterschiede maximal werdenparamagnetische Titanlegierung ca. Einen starken Einfluss hat hier auch die Permeabilitätszahl (µr) des Werkstoffs. Bei paramagnetischen Materialien ist diese praktisch 1, während bei ferromagnetischen Werk- stoffen Werte von 50 - 80000 erreicht werden0 mm, gegenüber 0,1 mm für ferromagnetisches Eisen.

== FEM-Simulation==

Durch den Bearbeitungsprozess Schleifen können in den Flanken der Füße von Turbinenschaufeln (Abb. 2) Risse ent- stehenentstehen, die dann sicher detektiert werden müssen. Wegen der komplexen Geometrie dieser Strukturen bietet sich zur Optimierung der Prüfkörper-Spulenanordnung die FEM-Si- mulation Simulation des induktiven Erwärmungsprozesses an, hier am Beispiel einer CF6-Turbinenschaufel vorgestellt.