Laserverfahren sichert Prüfung von Metalloberflächen ab

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Masterteile ermöglichen eine Überwachung des Prüfvorgangs

Dafür können Teile mit Schleifbrand verwendet werden, die beim Prüfen aussortiert worden sind. Dies hat aber wesentliche Nachteile: Zur Verwendung als Master-teil muss die beim Ätzen entstandene Oberfläche durch Schleifen entfernt werden. Nach mehreren Einsätzen ist der Schleifbrand abgetragen und das Teil kann nicht mehr verwendet werden. Da aber nicht bekannt ist, welche Tiefenausdehnung die Schleifbrandzone hat, kann auch nicht bestimmt werden, wie oft ein derartiges Teil verwendet werden kann.

Ein weiterer entscheidender Nachteil resultiert daraus, dass Schleifbrand beim Schleifen nicht definiert erzeugt werden kann, sondern eher zufällig entsteht. Es können also durch Schleifen selbst keine Masterteile mit vorher festgelegten Schleifbrandstellen hergestellt werden. Dies ist aber erforderlich, um für die Prüfung einheitliche Bewertungsmaßstäbe zur Verfügung zu stellen. So sollten sowohl die Lage auf dem Bauteil als auch die räumliche Ausdehnung auf der Oberfläche und in die Tiefe definiert eingestellt werden können. Je nach Anforderung an das Bauteil sollten entweder Neuhärtezonen oder nur Anlasszonen vorhanden sein.

Verfahren zur Herstellung von Masterteilen

Bei IMQ wurde daher ein Verfahren entwickelt, Masterteile mit den benötigten Eigenschaften herzustellen. Mittels eines Lasers wird an den vorgegebenen Stellen auf der Bauteiloberfläche kurzzeitig Wärme eingebracht, sodass die gewünschten Anlass-und Neuhärtezonen entstehen. Es ist auch möglich, die Laserenergie so zu dosieren, dass keine optisch sichtbaren Gefügeänderungen, sondern lediglich Änderungen des Eigenspannungszustandes hervorgerufen werden.

Das entwickelte Verfahren und die umfangreichen Erfahrungen, die mittlerweile bei der Fertigung einer Vielzahl von Masterproben bei IMQ gesammelt wurden, ermöglichen es, die geforderten Ersatzfehler mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit einzubringen. Selbst mehrere Ersatzfehler auf einem Referenzobjekt sind möglich. Anhand von Gefügeuntersuchungen und Messungen der Eigenspannungen wurde nachgewiesen, dass die Ersatzfehler ähnliche Eigenschaften wie realer Schleifbrand besitzen. Nach jedem Einsatz muss zwar mittels eines Poliervorgangs die Ätzschicht entfernt werden, da aber die Tiefe des eingebrachten Fehlers bekannt ist und genügend groß gewählt werden kann, sind die Masterteile für mehrere Hundert Ätzungen einsetzbar.

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