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Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
zerstörungsfreien Prüfung einer Lötstelle.
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Zur Verbindung zahlreicher Elemente und insbesondere auf vielen
Anwendungsgebieten, auf denen Qualität und Zuverlässigkeit der
Verbindung mit größtmöglicher Sicherheit gewährleistet werden
müssen, wird gewöhnlich die Löttechnik angewendet.
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Zu den Parametern, die bei der Prüfung der Qualität einer
Lötstelle zu berücksichtigen sind, gehören die Parameter des
metallurgischen Gefüges der Lötstelle und der gelöteten Werkstoffe,
insbesondere das mikrokristalline Gefüge, und die sich auf Geometrie
und Abmessungen der Lötnaht beziehenden Parameter.
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Diese Parameter für Geometrie und Abmessungen müssen vor allem
beim Laser- oder Elektronenstrahllöten, durch das eine Lötnaht von
sehr geringer Querbreite erzielt werden kann, mit größtmöglicher
Genauigkeit beherrscht werden. So drückt sich selbst eine sehr
geringe Querverschiebung einer schmalen Lötnaht gegenüber der
theoretischen Lötverbindungsebene in einer eindeutig
unzureichenden Verbindung der beiden Teile aus, so daß sich eine vorzeitige
Bruchgefahr der Verbindung ergibt. Außerdem ist es wünschenswert,
durch eine zerstörungsfreie Prüfung nachweisen zu können, daß die
Einbrandtiefe der Lötnaht längs der Lötstelle etwa konstant ist.
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Zur Prüfung von Lötverbindungen wurden bereits verschiedene
zerstörungsfreie Prüfverfahren vorgeschlagen.
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Aus dem amerikanischen Patent US-A-3 341 771 ist bereits ein
Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung der Qualität einer Lötstelle
bekannt, das darin besteht, daß die zu prüfenden Werkstoffe, auf
deren Oberfläche sich ein magnetischer Informationsträger
befindet, magnetisiert werden, dieser magnetische Träger, der ein
Magnetogramm, d.h. die Information über den qualitativen Zustand des
zu prüfenden Werkstoffs, aufgezeichnet hat, dann entfernt wird,
der magnetische Träger in einen Magnetogrammleser gebracht wird,
in dem dicht an der Oberfläche des magnetischen
Informationsträgers
ein Sensor angebracht ist, und diese gegeneinander verschoben
werden. Die Information wird erfaßt und anschließend in
elektrische Signale umgewandelt, aus denen sich der qualitative Zustand
des zu prüfenden Werkstoffs beurteilen läßt.
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Mit diesem Verfahren und der Vorrichtung zu seiner Anwendung kann
nur festgestellt werden, daß der zu prüfende Werkstoff einen
Fehler aufweist, ohne daß dessen räumliche Merkmale (Tiefe der
Stelle, Gestalt, Ausdehnung, relative Anordnung) ermittelt werden.
Außerdem sind die Mittel für die Anwendung dieses
zerstörungsfreien Verfahrens besonders umfangreich.
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Aus dem amerikanischen Patent US-A-4 303 883 ist ebenfalls ein
Gerät zur Erfassung der Lage des Mittelpunkts einer Lötnaht
bekannt. Mit dem Gerät wird das Grundmetall mit Hilfe eines
Wechselkraftflusses zur Durchdringung der Lötnaht des Grundmetalls
magnetisiert und die sich durch die Lötnaht ergebende Ableitung des
Magnetflusses mit Hilfe von mindestens einem Detektor erfaßt, der
ein Wechselstromsignal abgibt.
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Die Grundschwingung des verwendeten Magnetisierungssignals wird
aus dem Wechselstromsignal eliminiert und die Spannung des
erhaltenen Signals mit einer festen Periode, die der
Magnetisierungsperiode entspricht, abgetastet, wobei die Lage des Mittelpunkts
der Lötnaht aus den Abtastergebnissen bestimmt wird. Dieses Gerät
hat einen verhältnismäßig komplexen Aufbau, da mindestens eine
Magnetisierungswicklung und mindestens ein Flußdetektorelement
erforderlich sind, die zueinander positioniert und in eine
Vorrichtung integriert sein müssen, die so aufgebaut ist, daß sie die
wirksame Prüfung einer Lötnaht ermöglicht. Zudem ist mit einem
Gerät dieser Art keine direkte, einfache Darstellung der Lage der
Lötnaht und natürlich auch kein Erhalt einer Information über die
Einbrandtiefe der Lötnaht möglich.
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Außerdem wird im amerikanischen Patent US-A-3 588 683 ein
zerstörungsfreies Prüfverfahren einer Lötnaht mit Hilfe einer Sonde
beschrieben, die zu einer Ausrüstung gehört, bei der der Barkhausen-
Effekt (magnetoelastisches Verfahren) genutzt wird, wobei das Ziel
des Verfahrens darin besteht, bestimmte geometrische Parameter
und/oder Abmessungen der Lötnaht, wie insbesondere die Lage der
Lötnaht gegenüber der theoretischen Lötverbindungsebene oder die
Konstanz der Einbrändtiefe der Lötnaht, zu bestimmen.
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In der letzten Druckschrift wird zur Anwendung des Verfahrens eine
spezielle Mehrfachsonde mit einer Vielzahl von Detektoren
angewendet, die quer zur Lötnaht angeordnet sind. Eine derartige Sonde
muß zwar speziell hergestellt werden, ist aber nicht in der Lage,
die zu bestimmenden Parameter mit Genauigkeit anzugeben.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der
genannten Verfahren und Vorrichtungen zu beseitigen.
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Dazu ist das zerstörungsfreie Prüfverfahren der oben genannten
Art, bei der der Barkhausen-Effekt genutzt wird, erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde mindestens einen Teil der
Lötnaht in Querrichtung abtastet, wobei der Abtastweg nacheinander
längs eines Grundmetallabschnitts, der ersten thermisch
beanspruchten Zone, der Schmelzzone, der zweiten thermisch
beanspruchten Zone und eines Grundmetallabschnitts verläuft, dadurch,
daß die beiden aufeinanderfolgenden Maximalwerte des Barkhausen-
Geräuschpegels, die etwa den beiden thermisch beanspruchten Zonen
entsprechen, bestimmt werden, und dadurch, daß der Minimalwert,
durch den der Geräuschpegel zwischen diesen beiden Maximalwerten
verläuft, bestimmt wird, wobei dieser Minimaiwert etwa der
Positionierung der Sonde rechtwinklig zur Mittelachse der Lötnaht
entspricht.
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So kann dank dieser Erfindung eine übliche Sonde mit einem
einzigen Detektor verwendet werden, so daß die eingesetzte Vorrichtung
sehr einfach und wenig umfangreich ist und genaue visuelle
Darstellungen, die später digital verarbeitet werden können,
geometrische Parameter und Abmessungen der Lötnaht erhalten werden
können. Insbesondere ermöglicht diese die Bestimmung der exakten Lage
der Mittelachse der Lötnaht. Mit Hilfe dieser Erfindung kann durch
eine einfache Querabtastung beispielsweise mit anschließender
Ablesung der Kurve, die den Barkhausen-Geräuschpegel in Abhängigkeit
von der Querlage der Sonde veranschaulicht, die Querverschiebung
oder der Querversatz der Mittelachse der Lötnaht gegenüber der
theoretischen Lötverbindungsebene bestimmt werden.
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Natürlich ist es möglich, die Querabtastung an verschiedenen
Stellen längs der Lötnaht mehrmals zu wiederholen, um die richtige
Ausrichtung der Mittelachse der Lötnaht gegenüber der
theoretischen Lötverbindungsebene längs der Lötstelle zu prüfen.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung besteht das Verfahren
darin, daß mindestens eine Längsabtastung der Lötnaht parallel zu
deren Mittelachse durchgeführt wird.
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Um zu prüfen, ob die Einbrandtiefe der Lötnaht längs der Lötstelle
konstant ist, kann die Längsabtastung etwa rechtwinklig zur
theoretischen Lötverbindungsebene erfolgen und aus der Analyse der
Änderungen des Barkhausen-Geräuschs eine Änderung der
Einbrandtiefe der Lötnaht abgeleitet werden, wobei sich der Wert des
Barkhausen-Geräuschpegels etwa in Abhängigkeit von der Änderung
der Einbrandtiefe ändert.
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Dadurch kann mit der Erfindung sehr schnell eine Änderung der
Einbrandtiefe der Lötnaht durch einfaches Ablesen der Kurve sichtbar
gemacht werden, die den Barkhausen-Geräuschpegel in Abhängigkeit
vom Querweg der Detektorsonde veranschaulicht, wobei eine
allmähliche Verringerung der Einbrandtiefe zum Beispiel durch eine
Neigung der Geraden für den Mittelwert des aufgezeichneten
Barkhausen-Geräuschs veranschaulicht wird.
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Nach einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
nacheinander eine Reihe von Längsabtastungen von parallel zur
theoretischen Lötverbindungsebene verlaufenden Linien
durchgeführt, der Mittelwert des Barkhausen-Geräuschpegels, der bei jeder
Abtastung aufgezeichnet wurde, berechnet und die beiden
Maximalwerte dieser Mittel und der Minimalwert des Mittels, der einer
Abtastlinie zwischen den beiden Linien für die beiden Maximalwerte
entspricht, wobei die dem Minimalwert zugeordnete Linie etwa der
Mittelachse der Lötnaht entspricht, bestimmt.
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Die Figuren der beigefügten Zeichnung erleichtern das Verständnis
dafür, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. In diesen Figuren
werden ähnliche Elemente mit identischen Bezugsnummern bezeichnet.
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Figur 1 veranschaulicht schematisch im Querschnitt die Verbindung
von zwei Teilen durch eine Lötnaht, die korrekt gegenüber der
theoretischen Lötverbindungsebene angebracht ist.
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Figur 2 ist eine Ansicht ähnlich Figur 1, die einen Querversatz
der Lötnaht gegenüber der theoretischen Lötverbindungsebene
veranschaulicht.
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Figur 3 veranschaulicht schematisch eine Anlage zur Anwendung des
erfindungsgemäßen zerstörungsfreien Prüfverfahrens.
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Figur 4 ist eine Grafik, deren Kurve dem Barkhausen-Geräuschpegel
in Abhängigkeit vom Abtastweg des Dektetors bei einer
Querabtastung einer korrekt ausgerichteten Lötnaht entspricht.
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Figur 5 ist eine Grafik, deren Kurve den Wert des
Barkhausen-Geräuschs in Abhängigkeit von der Längsabtastung einer Lötnaht
darstellt, deren Einbrandtiefe etwa konstant ist.
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Figur 6 ist eine Grafik, deren drei Kurven die Ergebnisse von drei
aufeinanderfolgenden Querabtastungen der Lötnaht darstellen, die
zuvor zur Aufstellung der Kurve von Figur 5 in Längsrichtung
abgetastet wurde, und die die Querverschiebung der Lötnaht gegenüber
der theoretischen Lötverbindungsebene veranschaulichen.
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Die Figuren 7 und 8 sind Kurven, die die Änderung des Barkhausen-
Geräuschpegels bei der Prüfung einer Lötnaht durch Längsabtastung
veranschaulichen, deren Einbrandtiefe nicht konstant ist.
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Die Figuren 9A bis 9J zeigen die Aufzeichnungskurven des
Barkhausen-Geräuschpegels bei aufeinanderfolgenden Längsabtastungen einer
Verbindung nach parallelen Linien mit gleichem Abstand gegenüber
der theoretischen Lötverbindungsebene.
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Das Barkhausen-Verfahren oder magnetoelastische Verfahren beruht
auf einem 1919 von Professor Barkhausen entdeckten Phänomen.
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Magnetoelastische Werkstoffe bestehen aus kleinen magnetischen
Zonen, die winzigen Magneten ähneln und als Domänen bezeichnet
werden. Jede Domäne wird nach einer bestimmten natürlichen
kristallographischen Magnetisierungsrichtung magnetisiert. Die
Domänen sind voneinander durch Grenzen, die als Domänenwände oder
Bloch-Wände bezeichnet werden, getrennt. Die angelegten
Magnetfelder bewirken eine Hin- und Herverschiebung der Domänenwände. Zur
Verschiebung einer Wand müssen die Abmessungen der Domäne auf der
einen Seite der Wand größer werden, während sie auf der anderen
Seite kleiner werden müssen. Daraus ergibt sich eine globale
Änderung der Magnetisierung im betrachteten Prüfkörper. Wenn bei der
Verschiebung der Domänenwände eine Induktionsspule in die Nähe des
Prüfkörpers gebracht wird, erzeugt die sich ergebende Änderung der
Magnetisierung in der Spule einen elektrischen Impuls.
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Professor Barkhausen hat nachgewiesen, daß die
Magnetisierungsdomäne, die durch eine Hysteresekurve gekennzeichnet wird, nicht
kontinuierlich ist, sondern in Form einer Folge kurzer plötzlicher
Impulse auftritt, die durch die Bewegung der Domänenwände infolge
eines angelegten Magnetfeldes verursacht werden. Wenn die durch
alle Bewegungen der Domänen erzeugten elektrischen Impulse addiert
werden, entsteht ein "geräuschartiges" Signal, das als
"Barkhausen-Geräusch" bezeichnet wird. Das Barkhausen-Geräusch hat ein
Leistungsspektrum, das sich in den meisten Werkstoffen von der
Magnetisierungsfrequenz bis 250 kHz erstreckt. Es wird
exponentiell in Abhängigkeit von der Entfernung gedämpft, in der es in
den Werkstoff eindringen muß. Diese Dämpfung entspricht der
Meßtiefe.
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Die Hauptfaktoren, durch die diese Tiefe bestimmt wird, sind der
Frequenzbereich des Signals des analysierten Geräuschs, die
Leitfähigkeit und die Permeabilität des untersuchten Werkstoffs.
Praktisch liegt die Tiefe zwischen 0,01 und 2 mm.
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Die Stärke des Barkhausen-Geräuschs wird durch zwei wesentliche
Merkmale der Werkstoffe beeinflußt:
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- das erste sind Vorhandensein und Verteilung elastischer
Beanspruchungen, durch die beeinflußt wird, wie die Domänen ihre
Magnetisierungsrichtung auswählen, und wie sie damit gekoppelt
werden. Aus der magnetoelastischen Wechselwirkung in Werkstoffen
mit einer positiven magnetischen Anisotropie (Eisen, die meisten
Stähle, Kobalt) ergibt sich, daß die Stärke des
Barkhausen-Geräuschs durch Druckbeanspruchungen verringert wird, während sie
durch Spannungen erhöht wird;
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- das zweite wesentliche Merkmal ist das mikrokristalline
metallurgische Gefüge des Werkstoffs. Dieses Phänomen kann mit Hilfe
der Härten beschrieben werden. Der Geräuschpegel nimmt in
Mikrogefügen mit zunehmenden Härten ab, während er im
entgegengesetzten Fall zunimmt. Der Barkhausen-Effekt ist also zur
zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen geeignet. Die gegenwärtig
bekannten Hauptanwendungsgebiete sind die Untersuchung von
Oberflächenfehlern, der Nachweis von Brandflecken beim Schleifen,
von entfestigten Stellen, Randeffekten bei der Wärmebehandlung,
entkohlten Zonen, Korngrößenbestimmung, Faserverlauf sowie die
Messung des Kohlenstoffgehalts.
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Eine Möglichkeit, sich eingehender mit der Theorie des Barkhausen-
Effekts und seinen bekannten Anwendungen für zerstörungsfreie
Prüfungen vertraut zu machen, bietet zum Beispiel die
Veröffentlichung NTIAC-79-2 (MATZKANIN, BEISSNER, TELLER) des Southwest
Research Institute, San Antonio, Texas von Oktober 1979.
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Überraschenderweise beschränken sich die Anwendungen des
Barkhausen-Effekts bei den zerstörungsfreien Prüfverfahren von Lötstellen
bislang auf die Bestimmung des Werts der Restspannungen oder von
kristallographischen Gefügeveränderungen in Lötstellen.
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Dazu kann zum Beispiel auf das Dokument "Magnetoelastic Barkhausen
Noise Method for Testing of Residual Stresses" von Tiitto,
American Stress Technologies, Inc. verwiesen werden.
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Die Erfindung ermöglicht die ursprüngliche Anwendung des
magnetoelastischen Verfahrens zur Bestimmung von Geometrie und Abmessungen
der Lötstellen.
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In den Figuren 1 und 2 wurde die Verbindung von zwei etwa
koplanaren Platten 10 und 12 veranschaulicht, die in Querrichtung über
zwei einander gegenüberliegende ebene Längsseiten, die eine
theoretische Lötverbindungsebene PJT beschreiben, aufeinanderliegen
(siehe Figur 2).
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Nach einer bekannten Technik wird die Verbindung durch
Laserstrahl löten hergestellt.
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Wenn der Lötvorgang, wie in Figur 1 dargestellt, korrekt
ausgeführt wird, ergibt sich eine Lötnaht 14, deren Mittelachse AM mit
der theoretischen Verbindungsebene PJT zusammenfällt und deren
Einbrandtiefe p, die der Tiefe entspricht, die zum Erhalt einer
einwandfreien Verbindung der beiden Platten 10 und 12 erwünscht
ist, auf der gesamten Länge der Lötstelle konstant sein muß.
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Im Beispiäl von Figur 2 wurde die Lötstelle 14 nicht korrekt
ausgeführt, und zwischen der Mittelachse AM und der theoretischen
Verbindungsebene PJT besteht eine Querverschiebung oder ein
Querversatz d. So führt zum Beispiel ein Querversatz von 0,3 mm zu
einem am Ansatz beginnenden Verbindungsfehler von etwa 50 % der
Lötdicke, so daß die Gefahr eines vorzeitigen Bruchs der Verbindung
groß ist.
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Es ist also besonders wichtig, daß die richtige Lage der Lötnaht
14 gegenüber der theoretischen Lötverbindung PJT vor allem bei den
sehr feinen Laserstrahllötstellen, bei denen die Breite der
Lötnaht an der Oberfläche zum Beispiel 1 mm beträgt, geprüft werden
kann.
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Das Schema von Figur 3 zeigt eine Sonde oder Detektor 18, die mit
einer magnetoelastischen Vorrichtung 20 verbunden ist, die Signale
abgtbt, die für das Barkhausen-Geräusch repräsentativ sind, und
die in Teil 22 einer elektronischen Analyse- und
Verarbeitungseinheit
24 verarbeitet werden, welche zum Beispiel über einen
Computer 26 auch einen Modul 28 zur Steuerung der triaxialen
orthogonalen Bewegungen der Sonde 18 und/oder der Bewegung des Werkstücks
steuert, an dem sich die zu prüfende Lötnaht 14 befindet.
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Die Vorrichtung 20 ist zum Beispiel ein Gerät "Rollscan 200-1-H",
das mit einer Sonde "S1-163" verbunden ist, die von der Firma
American Stress Technologies, Inc. vertrieben wird.
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Im Beispiel von Figur 3 ist das zu prüfende Werkstück zylindrisch
und kann um seine Achse um einen Winkel α in Drehung versetzt
werden.
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An der Kurve von Figur 4 ist zu sehen, daß sich der
Barkhausen-Geräuschpegel B bei der Querabtastung T einer Lötnaht von einem
unteren Wert für das Grundmetall MB rasch auf ein erstes Maximum
Maxl erhöht, das einer ersten, thermisch durch die Lötstelle ZAT1
beanspruchten Zone entspricht, dann schnell bis zu einem Minimum
Min abnimmt, das der Mittelachse der Schmelzzone ZF der Lötnaht
entspricht, dann erneut auf ein zweites Maximum Max2 ansteigt, das
der zweiten thermisch beanspruchten Zone ZAT2 entspricht, und
schließlich erneut auf den unteren Wert für den Grundwerkstoff MB
abfällt.
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Wenn die Lötverbindung einwandfrei ausgeführt wurde, stimmt das
Minimum mit der Lage der theoretischen Lötverbindungsebene PJT
überein.
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Jetzt wird unter Bezugnahme auf die Figuren 5 und 6 ein erstes
Beispiel zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
beschrieben.
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Die Kurven der Figuren 5 und 6 beziehen sich auf einen Versuch an
einem kreisrunden Prüfling mit einer Dicke von 1,7 mm aus EZ2
NKD 18, an dem durch Elektronenstrahllöten eine Lötnaht mit einer
annähernd konstanten Einbrandtiefe, die jedoch quer um 0,5 mm
gegenüber der theoretischen Lötverbindungsebene verschoben ist,
angebracht wurde.
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Die Kurve von Figur 5 zeigt, daß der Mittelwert Bm des Barkhausen-
Geräuschs B über die gesamte Längsabtastung L von Naht 14 des
Prüflings etwa konstant ist, wobei der Prüfling über einen
Winkelbereich von 360º um seine Achse in Drehung versetzt wurde.
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Die gestrichelten Linien P1, P2 und P3 veranschaulichen die drei
Längspositionen, an denen drei Querabtastungen der Lötnaht
durchgeführt wurden, deren Ergebnisse in Figur 6 in Form von drei
Aufzeichnungskurven des Barkhausen-Geräuschs C1, C2, C3
veranschaulicht sind.
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In Figur 6 wurde auch die Lage der theoretischen
Lötverbindungsebene PJT gegenüber der Querabtastung T der Lötnaht dargestellt.
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Wie festzustellen ist, ist die für die drei Stellen P1, P2 und P3
gemessene Lage des Minimums Min, das etwa der Mittelachse der
Lötnaht entspricht, um einen Querabstand gegenüber der Ebene PJT
verschoben.
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Die Anwendung des Barkhausen-Verfahrens für das erfindungsgemäße
zerstörungsfreie Prüfverfahren gibt so die Möglichkeit, die
Verschiebung durch einfache Aufzeichnung einer Kurve, die den
Barkhausen-Geräuschpegel in Abhängigkeit vom Abtastweg veranschaulicht
oder darstellt, auf sehr einfache Weise sichtbar zu machen und zu
messen. Im veranschaulichten Beispiel beträgt die Verschiebung
- bei einer tatsächlichen Verschiebung von 0,5 mm - 0,4 mm.
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Zur direkten Berechnung des Wertes der Verschiebung ist es
natürlich möglich, eine automatische digitale Analyse und
Verarbeitung des Barkhausen-Geräuschs vorzusehen.
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Jetzt wird unter Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 ein Beispiel
für die Prüfung der Konstanz der Einbrandtiefe der Lötnaht
beschrieben.
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Dazu wurde ein Versuch an einem zylindrischen Prüfling von 2 mm
Dicke aus EZ2 NKD 18 durchgeführt, der unter 1720 mPa behandelt
wurde und an dem ohne Verbindungsebene durch Laserstrahliöten mit
einer angezeigten Stärke von 47 mA mit einem CO&sub2;-Laser von 2 kW
und einer Brennweite von 127 mm eine Schmelzlinie angebracht
wurde.
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Infolge eines unvorhergesehenen Laserdefekts, der in einer
Linsenverformung durch falsche Kühlung bestand, hat die Einbrandtiefe
der Lötnaht über die gesamte Länge der Naht abgenommen Wie an der
Oberfläche zu sehen ist, ist die Breite der Naht jedoch konstant,
obwohl eine allmähliche Abnahme der Schmelzzone und der thermisch
beanspruchten Zone zu verzeichnen ist.
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Figur 7 veranschaulicht den Wert des Barkhausen-Geräuschs, das bei
einer Längsabtastung längs der Schmelzlinie etwa 1,5 mm von der
Mitte der geschmolzenen Zone entfernt aufgezeichnet wurde. Es ist
eine allmähliche Änderung des mittleren Barkhausen-Geräuschpegels
längs der Schmelzlinie festzustellen, die durch die Neigung der
Geraden D für den Mittelwert des Barkhausen-Geräuschs verdeutlicht
werden kann.
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Durch einfache Sichtbarmachung des Geräuschpegels längs der
Lötnaht kann so direkt eine Änderung der Einbrandtiefe angezeigt
werden.
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Die Kurve von Figur 8 veranschaulicht die gleiche Aufzeichnung wie
Figur 7, die symmetrisch auf der anderen Seite der Schmelzzone im
gleichen Abstand vorgenommen wurde.
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Die Figuren 7 und 8 sind Veranschaulichungen in Form von Kurven,
die sich nach der digitalen Analyse der Signale des
Barkhausen-Geräuschs ergeben haben. Eine Analogdarstellung in Form einer
farbigen Aufzeichnung der Barkhausen-Geräuschpegel ist jedoch auch
möglich.
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Jetzt wird an einem Beispiel die Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens vor allem zur Bestimmung des Versuchsabstands von der
theoretischen Verbindungsebene beschrieben
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Die in den Figuren 9A bis 9J gezeigten Kurven entsprechen
Aufzeichnungen des Barkhausen-Geräuschpegels bei aufeinanderfolgenden
Längsabtastungen nach parallelen Abtastlinien, deren Abstand in
Querrichtung zueinander gleichbleibend 0,2 mm beträgt.
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Figur 9A entspricht einer Abtastung bei 0,8 mm von der
theoretischen Verbindungsebene, während Figur 9J somit einer Abtastung bei
2,6 mm von der theoretischen Verbindungsebene auf ein und
derselben Seite der Verbindungsebene entspricht.
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Es ist festzustellen, daß der Mittelwert des
Barkhausen-Geräuschpegels über ein Maximum von Figur 9C verläuft, dann mit
zunehmendem Abstand von der theoretischen Verbindungsebene allmählich
abnimmt und schließlich entsprechend Figur 9I und 9J ein etwa
konstantes Minimum erreicht.
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Bei den zerstörungsfreien Prüfungen durch Längsabtastung der
Lötnaht ist es also sehr wichtig, daß die Sonde gegenüber der
theoretischen Verbindungsebene richtig positioniert ist.
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Es ist auch möglich, die Lage der Mittelachse der Lötnaht durch
eine Reihe paralleler Längsabtastungen beiderseits der Naht zu
bestimmen.
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Mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ist es also
möglich, durch Anwendung des magnetoelastischen Verfahrens
zuverlässige und exakte Informationen über Geometrie und Abmessungen der
Lötnähte zu erhalten, die mit den Verfahren oder Vorrichtungen
nach dem Stand der Technik einfach und wirtschaftlich nicht
erhalten werden konnten.