Zerstörungsfreie Rissprüfung mittels Ultraschall-Thermografie

• Die Ultraschall-Thermografie (auch Vibrothermografie genannt) ist eine sehr zuverlässige und effektive Methode zum Aufspüren von Rissen in Holzplatten, Paneelen und Oberflächen.
• Die Ultraschall-Thermografie bietet eine äußerst genaue, präzise und schnelle Erkennung ohne das geprüfte Material zu zerstören.
• Als zerstörungsfreies Nachweisverfahren übertrifft die Ultraschall-Vibrothermografie die Online-Thermografie an Genauigkeit.

Riss- und Fehlerprüfung mittels Ultraschall-Thermographie

Vorteile der Ultraschall-Thermografie:

• Hohe Genauigkeit und Präzision
• Schnelle Inspektion (wenige Sekunden oder schneller)
• Tiefer Inspektionsbereich
• Zerstörungsfreie Prüfung

Thermografieverfahren basieren auf der Infrarottechnik und können Informationen über die Struktur der Unterseite eines Materials liefern, indem sie Unterschiede in der Wärmeabstrahlung von der Oberfläche mit Hilfe von Infrarotkameras beobachten. Die Emission hängt von der Wärmeleitung im Material ab. Je nachdem, wie die Wärmeübertragung erfolgt, werden Thermografieverfahren in passive und aktive Verfahren unterteilt. Bei der aktiven Thermografie kann die Wärmeübertragung durch externe Energieanregung mittels elektromagnetischer Strahlung oder Ultraschallwellen ausgelöst werden und ist von den physikalischen Eigenschaften des Materials wie Wärmeleitfähigkeit und -diffusionsfähigkeit, Dichte, Feuchtigkeitsgehalt usw. abhängig. Wenn ein Defekt unterhalb der Oberfläche bessere Isolationseigenschaften hat als der Rest des Materials, wirkt der Defekt als Barriere für die Wärmeübertragung, so dass die Emissivität der Oberfläche über dem Defekt höher ist (Meinlschmidt, 2005).

Versuchsaufbau der Ultraschall-Thermografie – Forschung von D. Popovic 2015

Die ultraschall-angeregte Thermografie ist eine Variante der Vibro-Thermographie (Maldague 2001). Im Gegensatz zu den meisten Thermografie-Methoden ist die Ultraschall-Thermografie eine Kontaktmethode. Eine Sonotrode wird mit einem Reststück in Kontakt gebracht, um das Objekt mit einer mechanischen Welle anzuregen. Dabei entsteht durch Reibung in den Rissen und/oder anderen Fehlstellen lokal Wärme, da dort die mechanische Energie direkt in thermische Energie umgewandelt wird (Maldague 2001). Der so erzeugte Wärmetransfer resultiert in einer Wärmeabstrahlung von der Materialoberfläche. Der lokale Temperaturanstieg wird innerhalb von Millisekunden erreicht und kann mittels Infrarotkamera als helle IR-Quelle auf dunklem Hintergrund abgebildet werden. (Cho et al. 2007).