Für große Schmiedestücke, die insbesondere im Energiemaschinenbau in Form von Turbinen- und Generatorrotoren zum Einsatz kommen, sind in den vergangenen Jahren die Qualitätsanforderungen ständig angestiegen. Aus diesem Grund werden die Schmiedestücke während der Herstellung automatisiert mit Ultraschall zerstörungsfrei geprüft. Das Prüfraster ist definiert durch die Wahl des Messpunktabstandes (Abstand benachbarter Prüfpunkte in Scanrichtung) und die Wahl des Spurversatzes (Abstand benachbarter Prüfspuren). Die hier angesprochenen Schmiedestücke weisen aufgrund der Herstellung und Wärmbehandlung ein feinkörniges Gefüge auf, was wiederum eine niedrige Schallschwächung für den Ultraschall im Schmiedestück bedeutet. Deshalb werden oft Phantomanzeigen mit hoher Amplitude, sogenannte „Spätheimkehrer“, beobachtet. Um diese zu vermeiden muss für die Prüfung eine niedrige Impulsfolgefrequenz gewählt werden, die zu einer langen Prüfzeit führt. Eine Optimierung des Prüfrasters bedeutet also eine Optimierung der Prüfzeit und der Prüfkosten. In zurzeit gültigen Regelwerken finden sich jedoch verschiedene Anweisungen zur Festlegung eines solchen Prüfrasters, die teilweise nicht eindeutig und für die automatisierte Prüfung nicht geeignet sind. Deshalb wurde im DGZfP-Unterausschuss „Automatisierte Prüfsysteme“ eine Richtlinie erarbeitet, die die Vorgehensweise zur Festlegung eines solchen optimalen Prüfrasters zur vollständigen 100%-Volumenprüfung großer Schmiedestücke unter Berücksichtigung der Schallfeldgeometrie der eingesetzten Prüfköpfe beschreibt. In diesem Beitrag wird die in der Richtlinie erarbeitete Vorgehensweise zur Bestimmung des Prüfrasters anhand von Simulationsrechnungen und Experimenten vorgestellt. Es wird die Auswirkung des Prüfrasters auf die Auffindwahrscheinlichkeit von Fehlern untersucht. Hierzu wurden POD-Berechnungen durchgeführt, mit denen die nachweisbare Fehlergröße in Abhängigkeit von der Prüfrastergröße ermittelt wird.

Top