 Luftgekoppelte Ultraschalluntersuchung eines Faserkeramik-Bauteils |
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Durch zunehmende Komplexität und Größe der einzelnen Komponenten innovativer Leichtbaustrukturen werden insbesondere bei Einführung alternativer Werkstoffe, neuartiger Bauweisen und Verarbeitungsmethoden höchste Anforderungen an die Qualitätssicherung gestellt, die meist nur durch den systematischen Einsatz zerstörungsfreier Prüfmethoden (ZfP) erfüllt werden können. Dabei ist das vorrangige Ziel die Erkennung und Bewertung versagenskritischer Bauteilbereiche.
Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung verfolgt aber nicht nur das Ziel Materialfehler aufzuspüren und schadhafter Bauteile zu selektieren sondern vielmehr auch die Klassifizierung und Bewertung von Gefügeeigenschaften im Hinblick auf Verwendung, Belastungsprofil und Lebensdauer eines Bauteils. Ein wichtiges Ziel besteht darin, mit Hilfe der gewonnenen Informationen mögliche versagenskritische Bereiche des Bauteils frühzeitig zu erkennen und diese im Zuge weiterer Optimierung bei Auslegung und Konstruktion zu vermeiden.
Entscheidend für den effizienten Einsatz zerstörungsfreier Untersuchungsmethoden ist die Fähigkeit, beobachtbare Strukturen zu deuten und deren Auswirkungen für das Bauteilverhalten richtig zu interpretieren. Durch die dreidimensionale Analyse mit Hilfe der Computertomographie (CT) bietet sich darüber hinaus auch die Möglichkeit, numerische Simulationen mittels Finite-Elemente-Methode (FEM) zu ergänzen und mit den im Experiment ermittelten Schädigungsverläufen zu vergleichen.
Die Aussagekraft zerstörungsfreier Werkstoffprüfmethoden ist aber auch ganz wesentlich von der Art und Weise der digitalen Auswerteverfahren abhängig, mit der die meist bildlichen Informationen analysiert und interpretiert werden. Software, die beispielsweise darauf spezialisiert ist, Poren zu erkennen und anhand ihrer Größe und Form zu charakterisieren, hilft bei der angestrebten Quantifizierung der Bildinformationen.