Luft gekoppelte zerstörungsfreie Ultraschallprüfung
| Led by: | Dr.-Ing. Jens Twiefel |
| E-Mail: | mailto:twiefel@ids.uni-hannover.de |
| Year: | 2019 |
| Funding: | AIF |
Holzplattenwerkstoffe werden in vielen Bereichen eingesetzt. Für den Heimwerker daheim, in der Möbelindustrie, bis hin zu Großbauprojekten. Damit bei diesen Anwendungen möglichst wenig Rohstoff verwendet werden müssen, muss sichergestellt werden, dass das Material fehlerfrei ist. Dafür müssen die Plattenwerkstoffe zerstörungsfrei geprüft werden. Neben dem allseits bekannten Röntgen-Verfahren, verwendet man hier die Ultraschallprüfung, ähnlich der medizinischen Bildgebung.
Bei der direkten Durchschallung von Holzplattenwerkstoffen sendet ein Transmitter einen Ultraschallimpuls in das Umgebungsmedium Luft. Die gesendete Ultraschallwelle trifft auf die Platte und wird von ihr zu einem großen Teil reflektiert. Ein sehr kleiner Teil wird durch die Platte geleitet und wird dann über der Platte wieder an das Umgebungsmedium abgegeben. In einer gewissen Entfernung zur Platte zeichnet dann ein Mikrofon das durchgelassene Schallfeld rasterartig auf.
Mit Hilfe von am IDS entwickelten Berechnungsverfahren wird aus den aufgezeichneten Schallsignalen die Schalldruckverteilung direkt auf der Platte bestimmt. Durch diese Verfahren können Fehlstellen in Größen von wenigen Millimetern eindeutig identifiziert werden.
Durch eine Erweiterung dieses Verfahrens ist eine Maximierung der Messpunktabstände erreicht worden, um selbst mit Messpunktabständen die viel größer sind als die zu detektierenden Fehler, eine zuverlässige Fehleridentifikation zu gewährleisten. Dadurch ist es möglich bis zu 98% der Versuchszeit zu sparen. In Abbildung 2 ist der Unterschied zwischen einer fehlerfreien Probe und einer mit einem 20mm Fehler, nach Berechnung der Schallverteilung auf der Oberfläche der Platte, dargestellt.
Zukünftige Forschungen werden in diesem Themengebiet zur Bewegung der Platte bei der Prüfung und einer erheblich besseren Auflösung durchgeführt.
