Durchstrahlungsprüfung: Zerstörungsfreie Prüfung von Bauteilen

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aktualisiert am 15.04.2020 - 11:01:59
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Durchstrahlungsprüfung

Die Durchstrahlungsprüfung ist ein bildgebendes Verfahren, um Werkstoffe zu prüfen, ohne diese dabei zu zerstören. Mithilfe von Röntgen- oder Gammastrahlung wird die Dichte und Dicke eines Werkstücks ermittelt und anhand dessen Fehler identifiziert.

Frage/Definition: Was ist/sind Durchstrahlungsprüfung?
Auch oft gesucht: Röntgenprüfung, Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, Bildgebende Prüfverfahren


Der Vorteil an der Röntgenprüfung ist, dass das Innere eines Bauteils geprüft werden kann, ohne es zu beschädigen. Bei der Durchstrahlungsprüfung werden volumenhafte Fehler identifiziert. Zum Einsatz kommt dieses Prüfverfahren zum Beispiel nach dem Schweißen für Schweißnähte an Blechen oder Rohren. Hier wird getestet, ob die Schweißnaht intakt ist. Auch andere Bauteile und Gussteile aus Metall können mit diesem zerstörungsfreien Werkstoffprüfverfahren untersucht werden. Dabei wird das Bauteil geröngt.

Damit die Durchstrahlungsprüfung einwandfrei funktioniert, muss die Strahlung auf das Bauteil abgestimmt werden. Das heißt, Strahlungsintensität, Wellenlänge und Belichtungszeit müssen an die Dicke und Dichte des Werkstücks angepasst werden.


Fehler an einer Schweißnaht mithilfe von Durchstrahlungsprüfung / Röntgenprüfung erkennen.



So funktioniert die Durchstrahlungsprüfung

Im Gegensatz zu anderen Strahlen haben die elektromagnetischen Röntgenstrahlen eine sehr hohe Durchdringungsfähigkeit und eignen sich deshalb sehr gut für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung. Bekannt sind sie auch aus der Medizintechnik. Sowohl in der Medizintechnik als auch bei der Prüftechnik ist die Arbeitsweise der Röntgenstrahlen gleich:

Die Strahlung wird auf das zu prüfende Bauteil gerichtet. Die elektromagnetische Wellen durchdringen das Bauteil und hinterlassen auf einem radiographischen Film, der hinter dem Bauteil angebracht wird, ein Abbild des Bauteils in Form eines Röntgenbilds. Auf dem Röntgenbild sieht mann dann, ob und wo sich Fehler am Bauteil befinden. Denn je dichter und dicker das Werkstück ist, umso weniger Strahlung kommt durch es hindurch und umso heller ist dieser Bereich dann auf der Durchstrahlungsaufnahme. Befinden sich Risse oder Ungleichheiten im Material wird dies durch die unterschiedliche Helligkeit aufgezeigt. So können Risse, Poren, Lunker etc. schnell gefunden werden.

Die Röntgenprüfung ist reproduzierbar. Das heißt, man kann das Prüfverfahren später erneut durchführen und erhält dasselbe Ergebnis.

Abbildungsmöglichkeiten

Es gibt unterschiedliche Varianten der Durchstrahlungsaufnahme, die beim Prüfverfahren entsteht:

Röntgenfilm

Das ist das Röntgenbild, wie wir es auch aus Arztserien kennen. Der radiografische Film ist eine beschichtete Filmfolie. Bei der Prüfung zeigen die Unterschiede in der Schwärzung des Films auf, wo es Dichtungsunterschiede im Werkstück gibt sowie welche Form und Lage ein möglicher Fehler hat. Dieses Abbildungsverfahren eignet sich bei Gammastrahlung und Röntgenstrahlung z. B. zur Prüfung einer Schweißnaht und zur Prüfung von Gussteilen.

Flächendetektor (Digitale Radiographie)

Hier werden die Prüfergebnisse mithilfe von Flächendetektoren umgewandelt und in digitaler Form dargestellt.

Sensorfolie / Speicherfolie

Auch bei der Sensorfolie wird das Röntgenbild digital gesichert. Die Folie nimmt die Strahlung mithilfe von Sensoren auf. Mit einem Speicherfolienscanner wird das Ergebnis auf einen Computer übertragen.

Leuchtschirm

Der Leuchtschirm ist eine mit Pulver beschichtete Platte, die durch das Prüfstück hindurch bestrahlt wird. Auf der Pulverbeschichtung zeichnet sich dann das Prüfstück und evtl. Fehler ab. Dieses Verfahren eignet sich für Kunststoff und Leichtmetall. Auch bei Stahl ist es anwendbar - allerdings nur bis zu einer Dicke von 20 Millimeter. Die Strahlenbelastung für den Beobachter ist hoch.

Bildverstärker

Um die Strahlenbelastung für den Beobachter zu reduzieren, können Bildverstärker genutzt werden. Mithilfe einer Kamera wird das Röntgenbild aufgenommen und übertragen, damit der Beobachter das Bild an einem vor Strahlen geschützten Ort betrachten kann.

Werkstoffuntersuchungen, Gutachten & Zertifizierungen

Wie die Ergebnisse der Durchstrahlungsprüfung zu bewerten sind, hängt maßgeblich von den gesetzlichen Normen ab. Es gibt Prüfspezialisten, die diese Bewertungen anhand der DIN Regeln durchführen. Außerdem kann eine Ausbildung zum Werkstoffprüfer absolviert werden.

Normen für die Durchstrahlungsprüfung

Nachfolgend sind einige Normen aufgelistet:

  • DIN EN ISO 19232
  • DIN EN ISO 17636
  • DIN EN 12681
  • DIN EN ISO 5579
  • DIN EN ISO 11699

Ausbildung zum Werkstoffprüfer / Prüfer für zerstörungsfreie Werkstoffprüfung (ZfP)

Um Prüfer für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung nach DIN EN ISO 9712 zu werden, muss die ZfP Ausbildung durchlaufen werden. Sie beinhaltet die Bereiche Durchstrahlungsprüfung, Eindingprüfung, Ultraschallprüfung, Magnetpulverprüfung und Sichtprüfung. Bei Umschulungsmaßnahmen erhalten die Prüfer im Rahmen ihrer Ausbildung einen IHK-Abschluss.

Die ZfP Ausbildung für die Zertifizierung und Qualifizierung nach DIN EN ISO 9712 wird angeboten von:

GSI SLV

Die Gesellschaft für Schweißtechnik International - kurz GSI - vertritt die Schweißtechnik auf internationaler Ebene. Die GSI kooperiert mit der SLV (Schweißlehr- und Versuchsanstalt), die in Deutschland mehrere Niederlassungen hat. So gibt es bspw. die SLV Halle oder die SLV Fellbach. Sie alle bieten in Deutschland verschiedene Ausbildungen im Bereich der Schweißtechnik und sind Spezialist für zerstörungsfreie Bauteile Prüfungen.

DGZfP

Die DGZfP ist die Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. Der Verein ist international anerkannt und kümmert sich um die Forschung, Entwicklung, Anwendung, Verbreitung der zerstörungsfreien Prüfverfahren. Bei der DGZfP Ausbildung und Training GmbH werden Ausbildung und Qualifizierungsprüfung nach DIN EN ISO 9712, DIN 54161 und DIN EN 4179 angeboten.

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