DD251412A1 - PROCESS FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING OF COATED COMPONENTS - Google Patents

PROCESS FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING OF COATED COMPONENTS Download PDF

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DD251412A1 DD29279286A DD29279286A DD251412A1 DD 251412 A1 DD251412 A1 DD 251412A1 DD 29279286 A DD29279286 A DD 29279286A DD 29279286 A DD29279286 A DD 29279286A DD 251412 A1 DD251412 A1 DD 251412A1
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DD29279286A
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Inventor
Hans-Eberhard Steinicke
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Zentralinstitut Schweiss
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum zerstoerungsfreien Pruefen beschichteter Bauteile auf Bindefehler zwischen Grundkoerper und Beschichtung. Ziel ist, unter Verzicht der kostspieligen Ultraschalltechnik die Effektivitaet beim zerstoerungsfreien Pruefen beschichteter Bauteile zu ermoeglichen. Es ist ein Verfahren zu entwickeln, welches es gestattet, Bindefehler unter Beschichtungen, insbesondere unter Plattierungen an rotationssymmetrischen Bauteilen wie Ventilteller festzustellen und aussagekraeftige Pruefergebnisse zu gewaehrleisten. Erfindungsgemaess wird die dem Waermefluss erzeugende Waerme von der Beschichtungsoberflaeche durch punktfoermigen umlaufenden Waermekontakt eingeleitet. Die der Beobachtung zugaenglichen unbeschichteten Seitenflaechen des beschichteten Bauteiles werden senkrecht oder geneigt zur Beschichtungsoberflaeche stehend thermografiert. Die den Waermefluss erzeugende Waerme erfolgt durch eine feinfokussierte Infrarotstrahlung oder Laserstrahlung. Das zu thermografierende beschichtete Bauteil wird seiner der beschichteten Oberflaeche gegenueberliegenden unbeschichteten Oberflaeche gekuehlt. Das Thermografiebild wird unter einem Kaltlichtstrahl und optisch vergroessert betrachtet, wobei das Bild durch Verspiegelung oder ueber Bildleitkabel uebertragbar ist.The invention relates to a method for the non-destructive testing of coated components on binding errors between the base body and the coating. The goal is to waive the costly ultrasound technique to enable the effectiveness in the non-destructive testing of coated components. It is a method to develop, which allows to detect binding defects under coatings, in particular under platings on rotationally symmetrical components such as valve disk and to ensure meaningful test results. According to the invention, the heat generating the heat flow is introduced from the coating surface by punctiform circulating heat contact. The non-coated side surfaces of the coated component which are accessible to the observation are thermally thermally or vertically inclined to the coating surface. The heat generating the heat flow takes place through a fine-focused infrared radiation or laser radiation. The coated to be thermographed coated component of the coated surface opposite uncoated surface is cooled. The thermographic image is viewed under a cold light beam and optically magnified, wherein the image is transferable by mirroring or via Bildleitkabel.

Description

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, daß insbesondere rotationssymmetrische beschichtete Bauteile wie plattierte Ventilteller im Wärmefluß unter Nutzung der Thermografie mit cholesterinischen Flüssigkristallen auf Bindefehler unter der Plattierung zerstörungsfrei geprüft werden, indem erfindungsgemäß die den Wärmefluß erzeugende Wärme von der Beschichtungsoberfläche durch punktförmigen umlaufenden Wärmekontakt eingeleitet wird. Die der Beobachtung zugänglichen unbeschichteten Seitenflächen des beschichteten Bauteiles, senkrecht oder geneigt zur Beschichtungsoberfläche stehend, werden thermografie!!.According to the invention, the object is achieved in particular that rotationally symmetrical coated components such as plated valve disk in the heat flow using thermography with cholesteric liquid crystals are tested for binding defects under plating destructive, by inventively initiated the heat flow generating heat from the coating surface by punctiform circumferential thermal contact. The uncovered side surfaces of the coated component, which are accessible to observation, perpendicular or inclined to the coating surface, become thermographic !!.

Die den Wärmefluß erzeugende Wärme kann auch durch feinfokussierte Infrarotstrahlung oder durch Laserstrahl aufgebracht werden. Eine zusätzliche Steuerung und Kontrastierung des Thermografievorganges erzielt man, indem das zu thermografierende beschichtete Bauteil von seiner der beschichteten Oberfläche gegenüberliegenden unbeschichteten gekühlt wird.The heat generating the heat flow can also be applied by fine-focused infrared radiation or by laser beam. Additional control and contrasting of the thermography process is achieved by cooling the coated component to be thermographed from its uncoated surface opposite the coated surface.

Das Thermografiebild kann unter einem Kaltlichtstrahl und optisch vergrößert beobachtet werden, wobei das Bild durch Verspiegelung oder über Bildleitkabel übertragbar ist.The thermographic image can be observed under a cold light beam and magnified optically, the image is transferable by mirroring or image guide cable.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert werden, die einen Ventilteller zeigt.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment and the associated drawing, which shows a valve disk.

Der Ventilkörper 1 besitzt eine Plattierung 2 von 1,2mm Dicke im beanspruchten Bereich nach der Bearbeitung. Im Bereich der Seitenfläche 3, natürlich auf den Ventilteller 1 übergehend, ist die Thermografieschicht 4 aufgetragen. Sie besteht bekannterweise aus der Schwarzgrundlage und der Schicht cholesterinischer Flüssigkristalle.The valve body 1 has a plating 2 of 1.2 mm thickness in the claimed area after machining. In the area of the side surface 3, of course, on the valve plate 1, the thermographic layer 4 is applied. It is known to consist of the black base and the layer of cholesteric liquid crystals.

Das so vorbereitete Ventil befindet sich in einer Vorrichtung, welche es in die Drehung 8 versetzt. Die Wärmekontaktspitze 5 wird unter Federdruck gegen die Plattierung 2 gedrückt. Sie dient der Induktion der Wärme für die Erzeugung des Wärmeflusses zum Thermografieren. Infolge der Drehung 8 des Ventils läuft die Wärmekontaktspitze 5 ringförmig um. Die Wärmekontaktspitze hat eine Temperatur von etwa +15O0C.The thus prepared valve is located in a device which places it in the rotation 8. The heat contact tip 5 is pressed against the plating 2 under spring pressure. It serves to induce the heat to generate the heat flow for thermography. As a result of the rotation 8 of the valve, the thermal contact tip 5 is annular. The heat contact tip has a temperature of about + 15O 0 C.

Dadurch entsteht in der Thermografieschicht auf der Seitenfläche 3 ein Thermografiebild. Dieses Thermografiebild, unter Einwirkung einer Kaltlichtquelle 9, welche unter 45° zur Seitenfläche 3 angeordnet ist, sichtbar gemacht, zeigt in den entsprechenden Reflexionsfarben das Fortschreiten der durch die Wärmekontaktspitze 5 erzeugten Wärmeflußfront. Die Beobachtung 6 erfolgt senkrecht zur Seitenfläche 3. Zeigt das Thermografiebild auf der Seitenfläche 3 zwischen Plattierung 2 und Ventilkörper 1 eine zeitliche Verzögerung im Fortschreiten der Wärmeflußfront, sind Rückschlüsse auf Fehlerhaftigkeit der Bindung zwischen Plattierung 2 und Ventilkörper 1 zu ziehen. Da sich Bindefehler unter der Plattierung 2 vorzugsweise im Randbereich zur Seitenfläche 3 manifestieren, ist diese Methode wirksam, um den überwiegenden Teil möglicher Bindefehler unter Plattierungen an solchen Ventilen zu finden.As a result, a thermographic image is formed in the thermographic layer on the side surface 3. This thermographic image, made visible under the action of a cold light source 9, which is arranged at 45 ° to the side surface 3, shows in the corresponding reflection colors the progression of the heat flow front generated by the heat contact tip 5. The observation 6 is perpendicular to the side surface 3. If the thermographic image on the side surface 3 between the plating 2 and the valve body 1 a time delay in the progression of the heat flow front, draw conclusions on the defectiveness of the bond between plating 2 and valve body 1. Since bonding defects under the cladding 2 are preferably manifested in the periphery of the side surface 3, this method is effective to find the majority of possible bonding defects among claddings on such valves.

Die Steuerung und Kontrastierung des Thermografiebildes geschieht aus Richtung 7 durch Aufsetzen der Ventilgrundfläche auf eine Kühlplatte. Dadurch wird das Wärmegefälle im Wärmefluß erhöht, was zu einer verbesserten Fehleranzeige führt.The control and contrasting of the thermographic image is done from direction 7 by placing the valve base on a cooling plate. This increases the heat gradient in the heat flow, resulting in an improved fault indication.

Claims (4)

1. Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen beschichteter Bauteile, insbesondere rotationssymmetrischer Bauteile wie plattierte Ventilteller, auf Bindefehlerzwischen Grundkörper und Beschichtung im Wärmefluß unter Nutzung der Thermografie mit cholesterinischen Flüssigkristallen, gekennzeichnet dadurch, daß die den Wärmefluß erzeugende Wärme von der Beschichtungsoberfläche durch punktförmigen umflaufenden Wärmekontakt eingeleitet wird und die der Beobachtung zugänglichen unbeschichteten Seitenflächen (3) des beschichteten Bauteils senkrecht oder geneigt zur Beschichtungsoberfläche stehend, thermografiert werden.1. A method for non-destructive testing of coated components, in particular rotationally symmetrical components such as plated valve disc, on binding error between the base body and coating in the heat flow using thermography with cholesteric liquid crystals, characterized in that the heat flow generating heat from the coating surface is initiated by punctiform circulating thermal contact and the uncovered side surfaces (3) of the coated component that are accessible to observation are thermographed perpendicular or inclined to the coating surface. 2. Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die den Wärmefluß erzeugende Wärme durch eine feinfokussierte Infrarotstrahlung oder durch Laserstrahlung erfolgt.2. A method for non-destructive testing according to item 1, characterized in that the heat flow generating heat by a finely focused infrared radiation or by laser radiation. 3. Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das zu thermografierende beschichtete Bauteil von seiner der beschichteten Oberfläche gegenüberliegenden unbeschichteten Oberfläche gekühlt wird.3. A method for non-destructive testing according to item 1, characterized in that the thermo-coated coated component is cooled by its uncoated surface opposite the coated surface. 4. Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Thermografiebild unter einem Kaltlichtstrahl und optisch vergrößert beobachtet wird, wobei das Bild durch Verspiegelung oder über Bildleitkabel übertragbar ist.4. A method for non-destructive testing according to item 1, characterized in that the thermographic image is observed under a cold light beam and optically magnified, wherein the image is transferable by mirroring or image guide cable. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen beschichteter Bauteile, insbesondere rotationssymmetrischer Bauteile wie plattierte Ventilteller, auf Bindefehlerzwischen Grundkörper und Beschichtung im Wärmefluß unter Nutzung der Thermografie mit cholesterinischen Flüssigkeiten.The invention relates to a method for non-destructive testing of coated components, in particular rotationally symmetrical components such as plated valve disk, on binding errors between the base body and coating in the heat flow using thermography with cholesteric liquids. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Es ist bekannt, Beschichtungen wie thermisch gespritzte Schichten, Auftragsschweißungen und Plattierungen mittels Ultraschall auf Bindefehlerzum Grundwerkstoff zerstörungsfrei zu prüfen. Dabei ist in Anbetracht geringer Dicken der Schichten die normale Ultraschallprüfung mittels aufgesetztem und angekoppeltem Prüfkopf nicht praktikabel. Man muß mit einer speziellen Tauchtechnik arbeiten, die gerätetechnisch sehr teuer ist.It is known that non-destructive testing of coatings such as thermally sprayed coatings, build-up welds and claddings by means of ultrasound for bonding defects to the base material. In this case, considering the small thicknesses of the layers, the normal ultrasound examination by means of an attached and coupled test head is impractical. You have to work with a special diving technique, which is very expensive in terms of equipment. Lediglich im Labormaßstab wurde bisher das zerstörungsfreie Prüfen mit Oberflächenwellen untersucht, was aber einen noch höheren gerätetechnischen und elektronischen Aufwand erfordert. Eine praktische Anwendung ist nicht absehbar. Zum zerstörungsfreien Auffinden von Bindefehlern unter Beschichtungen geringer Dicke allgemein wird neuerdings auch die Thermografie mit Flüssigkristallen eingesetzt. Das betrifft ebene und geringfügige gekrümmte Flächen. Dabei wird auch ein Wärmefluß, jedoch durch flächenhaftes Aufbringen der Wärme, erzeugt. Die Nutzung dieser Prüfung ist zur Lösung der anstehenden Aufgabe, insbesondere Plattierungen auf Ventiltellern zu prüfen, ungeeignet. Es tritt keine Prüfanzeige ein. Weitere Methoden zum zerstörungsfreien Auffinden von Bindefehlern unter thermisch gespritzten Schichten, dünneren Auftragsschweißungen und Plattierungen sind nicht bekannt.Only on a laboratory scale so far non-destructive testing has been examined with surface waves, but this requires even higher equipment and electronic effort. A practical application is not foreseeable. For nondestructive detection of binding defects under coatings of small thickness in general, the liquid crystal thermography is also used recently. This concerns flat and slight curved surfaces. In this case, a heat flow, but by areal application of heat generated. The use of this test is to solve the upcoming task, in particular to check plating on valve plates, unsuitable. There is no test indication. Other methods of non-destructive finding of bonding defects among thermally sprayed layers, thinner build-up welds, and platings are not known. Ziel der ErfindungObject of the invention Durch die Erfindung ist die Effektivität beim zerstörungsfreien Prüfen von beschichteten Bauteilen auf Bindefehler zu erhöhen, wobei auf die kostenspielige Ultraschalltauchtechnik verzichtet werden soll.By the invention, the effectiveness in non-destructive testing of coated components to increase binding errors, which should be dispensed with the costly ultrasonic immersion technology. Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen von beschichteten Bauteilen zu entwickeln, welches es gestattet, Bindefehler unter Beschichtungen, insbesondere unter Plattierungen an rotationssymmetrischen Bauteilen wie Ventilteller festzustellen und unter Verzichteines hohen apparativen und elektronischen Aufwandes aussagekräftige Prüfergebnisse zu gewährleisten.The invention has for its object to develop a method for non-destructive testing of coated components, which makes it possible to detect binding defects under coatings, especially under platings on rotationally symmetric components such as valve disk and to ensure meaningful test results waiving a high equipment and electronic effort.
DD29279286A 1986-07-23 1986-07-23 PROCESS FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING OF COATED COMPONENTS DD251412A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10202792A1 (en) * 2002-01-25 2003-08-14 Audi Ag Testing for coating faults, comprises heating the coated component, allowing it to cool, taking a thermal image and comparing the image with a known fault-free coating image

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10202792A1 (en) * 2002-01-25 2003-08-14 Audi Ag Testing for coating faults, comprises heating the coated component, allowing it to cool, taking a thermal image and comparing the image with a known fault-free coating image
DE10202792B4 (en) * 2002-01-25 2009-03-19 Audi Ag Test method for determining coating defects on coated components

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