Prüfung von Kunststoffschweißnähten


Bei dem Fügen von Kunststoffbauteilen mittels Schweißverfahren können durch Verunreinigungen oder Prozessfehler Ungänzen im Inneren der Schweißnaht entstehen, die sich auf die Funktionalität und Integrität sowie die Lebensdauer des gefügten Kunststoffbauteils auswirken können.
Bei großen Impedanzunterschieden zwischen dem Basiswerkstoff und den Fehlern ist die Ultraschallprüfung geeignet, um auch an Kunststoffen derartige Ungänzen zu detektieren.
Mit dem Prüfverfahren können Fügenähte gezielt auf vorhandene Fehler untersucht werden. Dabei wird in Tauchtechnik mit dem Impuls-Echo-Verfahren gearbeitet, um eine optimale Ankopplung zu gewährleisten. Damit nicht die Schweißwulst, sondern die innere Schweißnaht untersucht werden kann, wird, nach Ermittlung des erforderlichen Einschallwinkels, die akustische Achse des Prüfkopfes schräg eingestellt (Bild 1).
Im Ergebnis liegt eine ortsabhängige (relative) Schallintensität I vor, welche mögliche Schweißnahtfehler abbildet (Bild 2).

Es sind verschiedene Darstellungen der empfangenen Ultraschallsignale möglich:

  • HF-Bild – Darstellung der vollen Schwingungen,
  • A-Bild – Amplitudendarstellung,
  • B-Bild – Schnittbild durch die Schweißnaht
  • C-Bild – Durchstrahlungsbild der Schweißnaht
Bild 1: Messprinzip einer Schweißnahtmessung
Bild 2: Wavelet-Bild eines künstlichen Fehlers

Auswertemethoden

  • Amplituden-Vergleich
  • Fourier- oder Wavelettransformation zum Auffinden von Signalmustern

Probenvorbereitung

  • Entnahme von Prüfkörpern aus geschweißten Bauteilen
  • Konditionierung der Prüfkörper bei Normklima
  • Ausmessen der Prüfkörpergeometrie

Prüfbedingungen

  • Prüfung bei Raumtemperatur im Wasserbad (Tauchbad-Technik)

Ansprechpartner

Dipl.-Phys. Christian Sirch
Telefon: +49 (0)3461 46-2743
christian.sirch@psm-merseburg.de

Quickinfo

Ergebnisse

  • Schalllaufzeit
  • Projektionsabstand
  • Schallgeschwindigkeit
  • Fehlerecho im HF- bzw. A-Bild
  • Volumenbild mit Flächenscan
  • Bewertung der optionalen Auslagerung