DE1788665U

DE1788665U - Standardwerkstueck zur untersuchung von werkstuecken beliebiger art mittels ultraschall.

Info

Publication number: DE1788665U
Application number: DE1957S0022630
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1957-01-17
Filing date: 1957-01-17
Publication date: 1959-05-14

Description

Standardwerkstück zur Untersuchung von Werkstucken beliebiger Art mittels Ultraschall. Zur Untersuchung von Werkstücken ist es bekannt, mit Ultraschall zu arbeiten. Die Werkstücke werden dabei mit Ultra-

schall etwa in der Größenordnung von 0, 5-5 UKz beschallt

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und die Reflexionsbilder der vom Werkstück zurückgeworfenen Echos auf dem Leuchtschirm einer Blektronenstrahlröhre sichtbar gemacht. Hierzu wird auf das zu untersuchende Werkstück ein mit einer entsprechenden Frequenz angeregter Schwigkristall, beispielsweise ein Piezoquarz, gesetzte der Schallwellen entsprechender Frequenz in das Werkstück strahlt. Um eine verlustfreie Übertragung der Schallenergie von dem schwingenden Quarz auf das Werkstück zu erzielen, wird die Oberfläche des zu unter-

suchenden Werkstückes, auf die der Schwingquarz aufgesetzt wird,

mit einer flüssigen oder pastenartigen Schicht versehen. Je

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nach Form und Gestalt des Werkstückes kann aber auch die Be-

schallung in einem 01-oder Wasserbad vorgenommen werden.

Die Auswertung der Reflexionsbilder des zu untersuchenden

Werkstückes und damit die eindeutige Bestimmung der in diesem

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enthaltenen Fehler nach Art, Größe und Lage läßt sich häufig

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nicht sicher durchführen, da die auf dem Leuchtschirm sichtbar

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gemachten Reflexionsbilder meistens recht verwickelt sind.

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Die Neuerung sieht zur Verbesserung in der Untersuchung von Werkstücken-mittels Ultraschall ein Standardwerkstück vor,

dessen Reflexionsbilder mit den Reflexionsbildern des zu unter-

suchenden Werkstückes verglichen werden. Gemäß der Neuerung

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Gemäß der Neuerung weist das vorzugsweise rechteckförmige

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Standardiverkstück eine oder mehrere Unterbrechungsstellen

seines an sich homogenen Gefügeauibaues auf, deren Art, Lage

und Größe, beispielsweise durch entsprechende Bearbeitung des

Standardwerkstückes, genau bekannt sind.

In den Figuren 1 bis 3 sind Ausführunsbeispiele von solchen

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Standardwerkstücken dargestellt. Die Figur 4 ist ein Schnitt längs der Linie A-B der Figur 3.

Das in der Figur 1 wiedergegebene Standardwerkstück hat rechteckförmige Gestalt und besteht beispielsweise aus Baustahl.
Mit Hilfe der Länge bzw. Breite oder Höhe dieses Werkstückes lassen sich die auf dem Leuchtschirm einer Elektronenstrahlröhre sichtbar gemachten Reflexionsbilder eichen. Als Unterbrechungsstelle des an sich homogenen Gefügeaufbaues ist am Werkstück 1 die Bohrung 2 vorgesehen. Die Achse dieser Bohrung weicht um den » inkel cc, der beispielsweise 450 beträgt, von einer parallel zur oberen plangearbeiteten Begrenzungsfläche 3 des Werkstückes 1 verlaufenden Achse ab. Weiter sind im Werkstück 1 die parallel zur vorderen, ebenfalls plangearbeiteten Begrenzungsfläche 4 und parallel zueinander angeordneten Boh-

rungen 5,6 und 7 vorgesehen. Der Abstand dieser Bohrungen von

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der vorderen Begrenzungsfläche 4 nimmt um den gleichen Betrag stufenweise zu, d. h. die Bohrung 5 ist der vorderen Begrenzungsflache 4 am nächsten.

während die Bohrung 7 den größten Abstand von der vorderen Be-

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grenzungsfläche 4 aufweist.
Ferner ist das'.'Jerkstück l mit der Bohrung 8 versehen, in die ein Gewinde eingeschnitten ist. In diese Gewindebohrung 8, deren Durchmesser großer gehalten ist als der Durchmesser der Bohrungen 2,5,6 und 7 kann eine mit einer Tragöse versehene Schraube eingeschraubt werden, die zum besseren Transport des Werk-

stückes 1 dient. Außerdem ergibt die Bohrung 8 bei eingesetzter

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Schraube das Reflexionsbild einer Fehlerstelle im Gefügeaufbau, bei der Metall unmittelbar an Metall stößt. Ein Fehlerecho bleibt auch bei eingesetzter Schraube an der Bohrung 8 bestehen, da nach wie vor eine Materialtrennung vorhanden ist.
Die untere Begrenzungsfläche des Werkstückes 1 ist an der mit 9 gekennzeichneten Stelle durch entsprechende Bearbeitung aufgerauht und uneben gehalten. Es lassen sich damit Reflexionsbilder

erzielen, mit Hilfe deren sich die Beeinflussung der Schall-

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wellen durch die Oberflächenbeschaffenheit erkennen läßt, denn infolge der rauhen Oberfläche an der Stelle 9 hat, sofern der Schallkopf auf der oberen Begrenzungsfläche 3 des Werkstückes 1 aufgesetzt wird, das Rückwandecho eine verminderte Reflexion, da die Schallwellen stark absorbiert werden. Außerdem treten Querwellen auf.
An der Stelle 10 der hinteren Begrenzungswand ist ein Teil der Oberfläche des Werkstückes 1 mit einem Isolationsüberzug aus einem Kunstharz, beispielsweise aus einem der unter dem Handelsnamen"ARALDIT"bekannten Athoxylinharze aufgetragen. Durch das Aufsetzen des Schallkopfes auf diese Stelle 10 ist die Möglichkeit gegeben, Reflexionsbilder auch bei nichtmetallischem Kontakt des Schallkopfes mit dem zu untersuchenden Werkstück zu erzielen.
Um die bei sehr geringer Materialtrennung, beispielsweise Haarrissen usw., auftretenden Reflexionsbilder darstellen zu können, ist an der Stelle 11 eine Schmiedefalte im Material des Werkstückes 1 eingearbeitet.
Um beispielsweise die bei Dopplungen in Blechen auftretenden Mehrfachechos als Vergleichsreflexionsbilder darzustellen, kann man in verhältnismäßig geringem Abstand von der Begrenzungsfläche des Standardwerkstückes, auf die der Schallkopf aufgesetzt wird, mehrere Schmiedefalten einarbeiten, deren Tiefe mit zunehmendem Abstand von der betreffenden Begrenzungsfläche zunimmt. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in der Figur 2 wiedergegeben.
In geringem Abstand von der oberen Begrenzungsfläche 3 sind die beiden Schmiedefalten 11 und 12 vorgesehen. Die Schmiedefalte' 11, die der oberen Begrenzungsfläche 3 näher benachbart ist als die Schmiedefalte 12, hat eine geringere Tiefe als die Schmiedefalte 12.
Um die Reflexionsbilder geschliffener aufeinandergepreßter Flächen wiedergeben zu können, kann ein Teil einer Begrenzungsfläche des Standardwerkstückes als Paßfläche ausgebildet werden, auf die ein weiteres Werkstück bekannter Beschaffenheit mit seiner Paßfläche aufgepreßt ist. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in der Figur 3 wiedergegeben. Das Werkstück 1, das beispielsweise dem Werkstück l der Figur 1 entspricht, ist an der Stelle 13 mit einer geschliffenen Oberfläche versehen, auf die das Werkstück 14 mit seiner ebenfalls geschliffenen Oberfläche aufgepreßt ist.
Um die auf dem Leuchtschirm sichtbar gemachten Reflexionsbilder bei der Untersuchung von Werkstücken, die aus verschiedenem Material bestehen, möglichst schnell eichen zu können, sind, wie es ebenfalls in Figur 3 dargestellt ist, an der rechten Begrenzungsfläche des Werkstückes 1 mehrere in ihrer äußeren Form gleichartige Werkstücke 15 bis 18 befestigt, die beispielsweise aus Kupfer, Aluminium, Grauguß bzw Uessing bestehen. Auch die Beschaffenheit von Schweißnähten läßt sich mit Ultra-

schall prüfen. Um hierfür Vergleichsreflexionsbilder zu er-

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zeugen, ist im Werkstück 1 der Figur 3 die V-förmige Nut 19 eingefräst, die anschließend wieder zugeschweißt wurde. An der

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Stelle 20, die in Figur 4 im Schnitt dargestellt ist, weist

die die Nut 19 ausfüllende Schweißnaht einen Bindefehler auf

bzw. ist durch fehlerhaftes Schweißen äußerst porig. Der Bindefehler 20 wird entsprechend seiner nicht rechtwinkligen Lage zur oberen Begrenzungsfläche zweckmäßigerweise mit einem Winkelschallkopf bestrahlt.
Die in den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Standarwerkstücke eignen sich auch dazu, um mit der Ultraschallprüfung von Werkstücken noch nicht vertrauten Personen in einfacher eise die Reflexionsbilder von an Werkstücken auftretenden Fehlern

vorführen zu können.

4Fixen

ll, » sprüche

Claims

Schutzansprüche : ., von l,, erkstücken beliebi- 1. Standardwerkstück zur Untersuchung von Werkstücken beliebi- ger Art mittels Ultraschall, wobei die auf dem Leuchtschirm einer Elektronenstrahlröhre sichtbar gemachten Reflexionsbilder Q des zu untersuchenden Werkstückes mit den ReBexionsbildern. des

Standardwerkstückes bekannter Beschaffenheit verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das vorzugsweise rechteckförmige Standardwerkstück eine oder mehrere Unterbrechungsstellen seines an sich homogenen Gefügeaufbaues aufweist, deren Art, Lage und LD

Größe, beispielsweise durch entsprechende Bearbeitung des Standardwerkstückes, genau bekannt sind.
2. Standardwerkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterbrechungsstellen Bohrungen im Standardwerkstück vorgesehen sind, deren Achse um einen bestimmten Winkelbetrag, z. B. 30, 40 oder 60 Grad, von einer parallel zu einer plangearbeiteten Begrenzungsfläche des Standardwerkstückes verlaufenden Achse abweicht.
3. Standardwerkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Standardwerkstück mit mehreren parallel zu einer plangearbeiteten Begrenzungsfläche und parallel zueinander angeord- neten Bohrungen versehen ist, deren Abstand von der Begrenzung- zz

fläche stufenweise zunimmt.
4. Standardwerkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Oberfläche des Standardwerkstückes rauh und uneben ist.
5. Standardwerkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Oberfläche des Standardwerkstückes Mit einem nichtleitenden Überzug, beispielsweise aus einem Kunstharzlack, versehen ist.
6. Standardwerkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da2 das Standardworkstück mit einer oder mehreren Schmiedefalten versehen ist. 7.Standardwerkstuck nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, ZD 9 daß die Schmiedefalten in verhältnismäßig geringes abstand "ti, Itzi t, von der oberen Begrenzungsflache vorgesehen sind unu ihre tD Tiefe von oben nach unten zunimmt.

8. Standardwerkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete z '-s St&ridarc'-ieic-rksti,'x daS ein Teil der Oberlläche ces Standardwerkstückes als PaB" 1 flächeausgebildet ist, auf die ein weiteres Werkstück bekann- b terBeschaffenheit mit seiner Paßfläche aufgepreßt ist.

9.Standardwerkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Begrenzungsfläche des Standardwerkstückes , meiiiere in-L mehrere in ihrer äußeren Form gleichartige Werkstücke aus tD tD -'oelesti !--t sind. voneinander abweichendem Material befestigt sind.

10.Standardv/erkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das tandardwerkstuck m t einer einen Bindefehler bzw. eine außerst porige Stelle aufweisenden Schweißnaht versehen ist. , lußer : 3t-) ori e -D ;-i'. i 9