Zur Eignung der Thermografie als zerstörungsfreies Prüfverfahren für die Qualitätskontrolle von Stählen*

Kurzfassung

Die Thermografie gewinnt heute in vielen industriellen Anwendungen an Bedeutung. Auch im Bereich der zerstörungsfreien Werkstoff- und Bauteilprüfung wird dieses Verfahren zunehmend eingesetzt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, das Potenzial der Thermografie als Methode der Qualitätskontrolle von Stählen zu testen und zu bewerten. Es wurden Referenzkörper mit definierten Fehlstellen hergestellt und geprüft. Dreidimensionale transiente Wärmeberechnungen mithilfe der Finite-Elemente-Methode erlauben einen Vergleich der experimentellen Ergebnisse mit den Vorhersagen der Simulation. Es erfolgte eine Parametrierung von fehler- und anregungsspezifischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Veränderung von Defekttiefenlage oder Wärmequelle. Grenzen des Prüfverfahrens wurden abgeleitet. Die Untersuchungen bestätigen die Eignung der Thermografie für Fehler mit über 0,5 mm Größe bis zu 3 mm unter der Oberfläche.

Abstract

Thermography today gains in importance in many industrial applications. Furthermore, this technique is increasingly used in the field of non-destructive material- and component testing. The aim of this work is to check and evaluate the potential of thermography as method of quality control of steel. Reference bodies with defined defects were prepared and tested. Three-dimensional transient heat calculations by means of the finite element methods enable a comparison of the experimental results with the predictions of the simulation. A parameterisation of defect and stimulation specific characteristics was carried out like, for instance, the variation of defect depth or heat source. Limitations of the test procedure were deduced. The investigations confirm the applicability of thermography on defects of sizes larger than 0.5 mm and up to 3 mm below the surface.