10:20

Digitale Prozesskette für die vollflächige Wirbelstrom Rissprüfung, am Beispiel von Wälzlagerringen

S. Berndt - N-DECT

Die Gewährleistung eines hohen Qualitäts- und Sicherheitsniveaus ist eine zentrale Voraussetzung für den zuverlässigen Einsatz sicherheitskritischer Produkte. Insbesondere hochbeanspruchte Bauteile unterliegen im Betrieb erheblichen mechanischen und dynamischen Belastungen, sodass ihre zuverlässige Zustandsbewertung von entscheidender Bedeutung ist. Zerstörungsfreie Prüfverfahren leisten einen wesentlichen Beitrag zur frühzeitigen Erkennung von Schädigungen und ermöglichen es, die Integrität von Bauteilen sowie die Sicherheit und Verfügbarkeit der Produkte langfristig sicherzustellen. Fortschritte in der Prüftechnik eröffnen dabei neue Möglichkeiten, Inspektionsprozesse hinsichtlich Aussagekraft, Effizienz und Automatisierungsgrad weiter zu verbessern, wovon der vorgestellte Ansatz Gebrauch macht.
Die vollautomatische, vollflächige Wirbelstromrissprüfung beispielsweise ermöglicht eine 100%-Abdeckung aller Oberflächen. Durch die Integration hochauflösender Sensorik, präziser Sondenkinematik und adaptiver Prüfalgorithmen wird eine reproduzierbare, normkonforme Detektion selbst kleinster Oberflächenfehler bei gleichzeitig hohem Signal- Rauschabstand erreicht. Damit wird eine gleichbleibend hohe Prüfqualität sichergestellt, unabhängig von Bedienereinfluss oder Schichtbedingungen.
Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Einbettung in die digitale Prozesskette. Mit Hilfe eines digitalen Zwillings des Prüfsystems inklusive der hinterlegten Prüfstrategie können auf Basis der CAD Geometrien einzelner Ringtypen oder ganzer Geometriefamilien Prüfrezepturen in nachvollziehbarer und dokumentierter Weise erzeugt werden. Das Prüfsystem selbst ist in weiten Bereichen mechanisch rüstfrei, wodurch auch kleinere Chargengrößen bis hin zum chaotischen Materialfluß abgebildet werden können. Die Prüfdaten und -ergebnisse werden einzelnen Ringen per ID zugeordnet, in 2D oder 3D visualisiert, zusammen mit den Metadaten dokumentiert und mit Fertigungs- sowie Qualitätsleitsystemen verknüpft. So entsteht ein durchgängiges digitales Abbild des Bauteillebenszyklus. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für Zustandsbewertung, Predictive Maintenance und Rückverfolgbarkeit.
Der Vortrag vermittelt die wesentlichen technischen Konzepte der entwickelten Prüfanlage, beschreibt den Übergang von der simulationsgestützten Auslegung zur praktischen Umsetzung und präsentiert erste Betriebsergebnisse. Darüber hinaus werden die Potenziale einer durchgängigen Digitalisierung der Prüfdaten für die Qualitätssicherung, die Optimierung von Prüfprozessen sowie ein nachhaltiges Lebenszyklusmanagement im Kontext der zerstörungsfreien Prüfung aufgezeigt.
Die vorgestellte Lösung eröffnet neue Möglichkeiten für die automatisierte zerstörungsfreie Prüfung sicherheits-, funktions- und/oder qualitätskritischer Bauteile und vereint hohe Prozesssicherheit mit digitaler Vernetzung und einer zukunftsorientierten Prüfstrategie.