Materialfehler im Schiffspropeller per Ultraschall aufspüren

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Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM

Das Gerät scannt derzeit Prüfraster von 700 mm × 400 mm ab und erreicht dabei eine Geschwindigkeit von bis zu 100 mm/s. Der mobile Scanner wird auf dem Propeller frei positioniert und kann mittels Saugfüßen sowohl bei senkrechter als auch waagerechter Prüflage befestigt werden. "Die 3D-Informationen über das Bauteilinnere erhalten wir über ein bildgebendes Verfahren namens SAFT. Es zeigt Einschlüsse und Schweißnahtfehler im Detail an. Im Prinzip funktioniert das wie bei der Computertomographie in der Medizin", erläutert Spies.

Mobiles Scansystem für Vor-Ort-Prüfungen

Mithilfe spezieller Berechnungsverfahren und Algorithmen sei es den Experten gelungen, Störsignale zu reduzieren und Fehlersignale zu verstärken – eine komplexe Aufgabe, da die unterschiedlichen Bereiche der Flügel inhomogen grobkörnig sind. Dies kann den Schall erheblich schwächen.

Durch Simulationen können die Spezialisten zudem bereits im Vorfeld berechnen, welchen Ultraschallprüfkopf sie einsetzen müssen. Die Forscher nutzen das mobile Scansystem für ihre Vor-Ort-Prüfungen in Gießereien, bei Propellerherstellern, auf Deck sowie im Trockendock und verbessern derzeit die Scanzeiten und die 3D-Fehlerabbildung.

Erst kürzlich konnten sie die Effizienz ihres Verfahrens beim weltgrößten Schiffshersteller in Korea unter Beweis stellen. "Der Kunde wollte die Qualität seiner Propeller dokumentieren und sich so einen Vorsprung vor der Konkurrenz sichern", so Spies. "Mit unserem Verfahren können wir nicht nur Propeller, sondern auch andere komplexe Bauteile aus schwer prüfbaren Werkstoffen untersuchen, etwa Offshore-Komponenten aus Duplexstählen", betont er.

Die ITWM-Forscher Alexander Dillhöfer, Hans Rieder und Martin Spies erhielten kürzlich den Innovationspreis des Deutschen Kupferinstituts für diese Arbeiten zum Werkstoff Kupfer und dessen Legierungen.

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