Ultraschall

»One-Stop-Shop« für Ultraschall

Ultraschall ist eines der am häufigsten eingesetzten zerstörungsfreien Prüfverfahren (ZfP) im Labor und in der Industrie. Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS verbindet langjährige Erfahrungen in der Materialprüfung mit unikalen Kompetenzen im Bereich der Ultraschalltechnologien. Als ZfP-Spezialist kann das Fraunhofer IKTS neue und effizientere Ultraschall-Prüfmethoden entwickeln sowie innerhalb des akkreditierten Prüfzentrums validieren und verifizieren. Das Institut begleitet die Entwicklung kundenspezifischer Ultraschall-Prüfsysteme entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Simulation und Modellierung über die Entwicklung von Wandlern und Sensoren sowie Hochleistungsprüfelektronik bis zur Systemintegration.

Bereits seit den 1960er Jahren, damals noch am Zentralinstitut für Kernforschung in Dresden-Rossendorf, beschäftigt sich das Fraunhofer IKTS mit der Ultraschallprüfung. Heute schafft das größte Keramikforschungsinstitut Europas smarte Lösungen für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung – von der piezoelektrischen Keramik bis zum zertifizierten Ultraschall-Prüfsystem. Herzstück eines jeden Prüfsystems sind die Sensoren. Für Spezialanwendungen konzipiert, liefert das Fraunhofer IKTS eigens entwickelte Sensoren, die auf Geometrien, Materialien und an akustische Parameter optimal angepasst werden können. Kundenspezifische Prüfsysteme werden mit einer modularen und sehr leistungsfähigen Elektronik (PCUS® pro-Gerätereihe) sowie einer flexiblen Software (PCUS® pro Lab) bestückt.

Stetig treibt das Fraunhofer IKTS die Optimierung und Weiterentwicklung von Ultraschall-Prüfsystemen und Prüfverfahren voran. Dies erfolgt mit Simulationstechniken, die auch für neue Messansätze herangezogen werden. Das hauseigene Prüfzentrum kann mittels flexibler Akkreditierung selbst entwickelte Ultraschall-Prüfverfahren validieren und diese zur Anwendung freigeben. Abgerundet wird das Portfolio durch wissenschaftliche Beratungen bei grundlegenden Fragen zum Ultraschall im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung sowie durch die Umsetzung und Begleitung kompletter FuE-Projekte.

Themen

 

Methodenentwicklung

Neue Fertigungsverfahren, komplexere Bauteile und steigende Anforderungen an die Qualität konfrontieren Unternehmen immer häufiger mit Fragestellungen, die mit etablierten Ultraschallansätzen nicht mehr gelöst werden können. Als ZfP-Spezialist entwickelt das Fraunhofer IKTS »out-of-the-box« neue und effektive Prüfmethoden für industrielle Ultraschallanwendungen und kann diese bei Bedarf mit einer zugeschnittenen Mess- und Auswertetechnik komplettieren.

 

Ultraschallwandler

Der Ultraschallwandler ist die wichtigste Komponente des Ultraschallprüfkopfs. Auf Basis seiner Material- und Fertigungskompetenz, bietet das Fraunhofer IKTS unikale Lösungen für spezifische Wandler uns innovative Prüfanwendungen.

 

Ultraschallprüfköpfe und -sensoren

Ultraschallprüfköpfe kommen in vielen Industriezweigen bei der zerstörungsfreien Prüfung (ZFP) zum Einsatz. Sie ermöglichen eine präzise Bestimmung der Lage von Fehlern und somit eine sichere Qualitäts- und Zuverlässigkeitsbewertung. Das IKTS bietet eine große Auswahl an Prüfköpfen mit unterschiedlichen Frequenzen, Konfigurationen, Anschlüssen und Kabeltypen.

 

Elektronik

Eine leistungsfähige modulare Elektronik und Software ermöglicht es, die maximale Leistung der Sensorik auszunutzen. Mit der PCUS® pro-Gerätefamilie bietet das Fraunhofer IKTS eine Ultraschall-Elektronik, die für den Einsatz von der Ultraschall-Handprüfung bis zum automatisierten Ultraschall-Prüfsystem geeignet ist.

 

Software

Software ist zum elementaren Bestandteil bei der Entwicklung von Prüfsystemen im industriellen Umfeld geworden. Anwender definieren die für sie notwendigen Features und setzen eine intuitive Bedienbarkeit voraus. Software muss innovativ und schnell verfügbar sein, ohne an Flexibilität für zukünftige Änderungen und Erweiterungen zu verlieren.

 

Simulation und Modellierung

Zur Optimierung von Ultraschall-Prüfsystemen sowie zur Entwicklung neuer Messansätze sind Simulationstechniken heutzutage essenziell. Sie erlauben es, die physikalische Plausibilität des Verfahrens zu prüfen sowie die bestmöglichen Mess- und Prüfkopfparameter zu ermitteln, noch bevor der erste Messaufbau tatsächlich realisiert wird. Dies spart Zeit und Geld bei der Entwicklung und führt zu Prüfsystemen mit deutlich verbesserten Leistungsparametern.

 

Akkreditiertes Prüfzentrum

Die Flexible Akkreditierung und DIN EN ISO/IEC 17025 qualifizieren das Prüfzentrum von neutraler Stelle (Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH ­­­­­­­­­­­­­­– DAkkS), alle erforderlichen Schritte zur Validierung und Verifizierung von Verfahren und Systemen durchzuführen.

 

Prüfsysteme

Das Fraunhofer IKTS entwickelt kundenspezifische Ultraschall-Prüfsysteme für Labor- sowie Industrieanwendungen und setzt die Installation und Inbetriebnahme, inklusive Mitarbeiterschulung, je nach Kundenwunsch um.

 

Technische Ausstattung

  • Robotermesszelle
  • Ultraschall-Mikroskop
  • Ultraschall-Scanwagen
  • Vier-Achs-Manipulator für Sonderprüfaufgaben
  • Ultraschall-Goniometer HUGO III
  • Schallintensitäts-Messsystem (AIMS)

Kooperationsmodelle
 

Innovation und Entwicklung sind Bausteine für eine erfolgsversprechende Unternehmenszukunft. Um Wettbewerbsvorteile zu generieren, bietet Fraunhofer maßgeschneiderte Kooperationsmöglichkeiten für die bestmögliche Form der Zusammenarbeit für kleine und mittlere Unternehmen. Damit können Entwicklungskompetenzen vom Kunden kurzfristig und bedarfsorientiert abgerufen und genutzt werden.