Zuverlässige Prüfung ohne Koppelmittel
EMAT (Elektromagnetischer Akustischer Wandler) ist eine etablierte Technologie der Ultraschallprüfung. Durch den Verzicht auf ein Koppelmittel oder einen perfekten Oberflächenkontakt liefert sie zuverlässige Ergebnisse auf gekrümmten Bauteilen sowie auf hochtemperierten, öligen, verschmutzten oder stark korrodierten Oberflächen.
Die Mehrheit der derzeit verfügbaren Geräte erlaubt jedoch nur eingeschränkte Parametereinstellungen und ist oft lediglich mit wenigen Standardsensoren kompatibel. Dieser technologische Engpass limitiert den Einsatz in Anwendungen, die über einfache Wanddickenmessungen hinausgehen.
Neue Entwicklungen in der Gerätetechnik kombinieren daher die Vorteile von EMAT und konventionellem Ultraschall. Dadurch lassen sich unterschiedliche Anwendungen, Werkstoffe und auch raue Betriebsbedingungen besser abdecken. Neben der klassischen Senkrechteinschallung eröffnet EMAT auch in der Prüfung mit geführten Wellen zusätzliche Möglichkeiten – ein Verfahren, das in den vergangenen Jahren deutlich an Bedeutung gewonnen hat.
Korrosionskartierung ohne Oberflächenvorbereitung
Ein typisches Einsatzfeld ist die Prüfung von rauen, beschichteten oder stark korrodierten metallischen Bauteilen. EMAT-Sensoren ermöglichen hier eine zerstörungsfreie Erfassung ohne Koppelmittel oder aufwendige Oberflächenvorbereitung.
In Kombination mit Scannersystemen lassen sich große, zugängliche Flächen effizient erfassen – auch bei gekrümmten Geometrien. Dies ermöglicht eine hochproduktive Korrosionskartierung, insbesondere dort, wo konventionelle Verfahren an ihre Grenzen stoßen.
© Innerspec
Wanddickenmessung und Fehlstellenprüfung im Feldeinsatz
Im praktischen Einsatz variieren die Anforderungen stark – je nach Werkstoff, Geometrie und Oberflächenzustand. Universell einsetzbare Sensorlösungen existieren daher nicht.
Während klassische EMAT-Systeme häufig nur begrenzte Sensorkombinationen zulassen, bieten moderne Plattformen eine größere Flexibilität. Die Möglichkeit, verschiedene Sensoren einzusetzen und Prüfparameter anzupassen, verbessert die Nachweisbarkeit von Fehlstellen und die Signalqualität insbesondere bei schwierigen Prüfbedingungen, etwa an stark korrodierten Bauteilen.
EMAT stellt damit eine robuste Alternative dar, wenn konventionelle piezoelektrische Prüfköpfe aufgrund von Oberflächenbedingungen keine stabilen Ergebnisse liefern. Gleichzeitig bleibt die Kombination mit klassischen Ultraschallverfahren weiterhin sinnvoll, wenn diese in der jeweiligen Anwendung Vorteile bieten.
Eigenspannungen zerstörungsfrei erfassen
Ein spezialisiertes Einsatzgebiet ist die Eigenspannungsmessung mit EMAT. Dabei werden zwei orthogonal und linear polarisierte Horizontal-Scherwellen genutzt, um über eine Doppelbrechungsmessung Rückschlüsse auf innere Spannungen zu ziehen.
Dieses Verfahren hat sich insbesondere bei sicherheitsrelevanten Bauteilen etabliert, etwa bei Eisenbahnrädern, und wird darüber hinaus für weitere strukturelle Komponenten wie Bleche, dickwandige Strukturen oder Brücken diskutiert.
Die Auswertung erfolgt softwaregestützt, wobei die Anpassung von Prüfparametern eine wichtige Rolle für eine stabile Signalqualität spielt.
© Innerspec
Geführte Wellen: Integration statt Insellösungen
Geführte Wellen werden seit langem eingesetzt, um schwer zugängliche Bereiche zu prüfen. Klassische Systeme sind jedoch häufig aufwendig in der Handhabung und erfordern unterschiedliche Geräte für verschiedene Reichweiten.
Moderne Konzepte verfolgen daher einen integrativen Ansatz und kombinieren Prüfungen im mittleren und großen Reichweitenbereich. Flexible Sensorkonzepte erleichtern die Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser und Bauteilgeometrien.
Damit lassen sich beispielsweise Korrosionsbereiche unter Auflagern oder in schwer zugänglichen Abschnitten zuverlässig untersuchen – auch dann, wenn ein direkter Zugang nicht möglich ist.
© Innerspec
Von der Detektion zur Quantifizierung
Mit der zunehmenden Reife geführter Wellenverfahren steigen auch die Anforderungen: Neben der reinen Detektion rücken die präzise Bewertung von Fehlstellen und die Bestimmung der Restwanddicke stärker in den Fokus.
Klassische Ansätze stoßen hier an Grenzen. Frequenzbasierte Verfahren können bei komplexen Korrosionsprofilen ungenau sein, während amplitudenbasierte Methoden Schwierigkeiten haben, flache oder glatte Schadstellen zuverlässig abzubilden.
Kombinierte Auswertestrategien, die beide Ansätze integrieren, ermöglichen eine deutlich genauere Beschreibung der Fehlstellenmorphologie. Dies verbessert die Entscheidungsgrundlage für Instandhaltungsmaßnahmen und trägt dazu bei, potenzielle Schadensrisiken frühzeitig zu erkennen.
EMAT erweitert das Anwendungsspektrum der Ultraschallprüfung
EMAT und darauf basierende Anwendungen erweitern die Möglichkeiten der Ultraschallprüfung insbesondere unter schwierigen Randbedingungen. In Kombination mit geführten Wellen entstehen flexible Prüfansätze, die sowohl für die Detektion als auch für die Charakterisierung von Fehlstellen geeignet sind.
Damit entwickeln sich diese Verfahren zunehmend zu praxisrelevanten Werkzeugen für die Zustandsbewertung von Anlagen und Infrastrukturen – insbesondere dort, wo klassische Verfahren an ihre Grenzen stoßen.
