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Xarion bringt Ultraschallprüfung voran

Neue Möglichkeiten für Laser-akustisches Prüfverfahren

19. Mai 2023, 11:29 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Völlig neue Möglichkeiten für industrielle Anwender

Ultraschall kann neben der zerstörungsfreien Materialprüfung auch zur Echtzeit-Überwachung von Industrieprozessen eingesetzt werden. »Jeder, der schon mal in einer Produktionshalle war, weiß wie laut es dort sein kann. Weniger bekannt ist, dass der Schall, der durch die Fertigungsprozesse erzeugt wird, wertvolle Informationen darüber liefern kann, ob z.B. die gewünschte Festigkeit einer Ultraschallschweißverbindung erreicht wurde oder ein Laser-Strukturierprozess abläuft, wie er soll«, erklärt Ryan Sommerhuber, Spezialist für die Prozessüberwachung bei Xarion.

Um aus der komplexen Geräuschkulisse...

...genau die Informationen zu filtern, die wichtig sind, ist die hohe Frequenzbandbreite des Optischen Mikrofons entscheidend: »Der typische Maschinenlärm beschränkt sich in der Regel auf den hörbaren und niederen Ultraschall-Frequenzbereich«, führt Sommerhuber aus. »Prozessgeräusche hingegen erzeugen akustische Signale im deutlich höherfrequenten Bereich mehrerer hundert Kilohertz. Das Optische Mikrofon kann einen Frequenzbereich von wenigen Hertz bis zu zwei Megahertz gleichzeitig erfassen, und durch geschickte Datenverarbeitung Prozesssignale isoliert überwachen. Während zum Beispiel ein Frequenzbereich Informationen zum Schweiß-Keyhole-Zustand liefert, dient ein anderer zur Detektion von Kaltrissen, welche durch Kombination mehrerer Sensoren sogar lokalisiert werden können.« Die Prozessgeräusche unterschiedlicher Maschinen überlagern sich dabei gegenseitig nicht: »Die für uns relevanten Prozesssignale mit Frequenzen mehrerer hundert Kilohertz werden innerhalb einiger zehn Zentimeter von der Luft so stark gedämpft, dass unsere Prozessüberwachung gegenüber weiter entfernten Störquellen robust ist«, so Sommerhuber.

In der zerstörungsfreien Prüfung von Kohlefaser-Verbundwerkstoffen,...

...wie sie in der Luftfahrt eingesetzt werden, überzeugt das optische Mikrofon bereits seit mehreren Jahren. Die automatisierte Prüfung von Schweißpunkten mittels Xarion-Technologie wird von namhaften Automobilherstellern genutzt. In der Prozessüberwachung wiederum bietet die breitbandige Messung von Luftultraschall neue Einblicke in die Prozessqualität von Fertigungstechniken wie dem Laserschweißen oder Ultraschallschweißen.