eddyvisor S

Innenspule für die Prüfung auf korrekte Randhärtetiefe und Position der Härtezone an einem Gleichlaufgelenk.

Eines der schwierigsten Probleme in der Fertigungskontrolle von Massenteilen ist die Überwachung des Wärmebehandlungsprozesses. Hier hat die Prüfung der Gefügeausbildung und richtigen Härte eine primäre Bedeutung für die Qualität und Sicherheit des Endproduktes. Diese Eigenschaften lassen sich mit zerstörungsfreien Methoden als Stichprobenprüfung nur mit hohem Personal- und Kostenaufwand überwachen. Eine Stichprobenprüfung ist zudem nur bei statistisch verteilten Fehlern sinnvoll. Während des Wärmebehandlungsprozesses in Durchlauföfen oder Induktionshärteanlagen kann es bei einzelnen Teilen zu zufälligen Ereignissen kommen, die sich den Gesetzen der statistischen Verteilung entziehen.

Um hier maximale Prüfsicherheit in der 100%-Prüfung zu gewährleisten, empfiehlt sich die Wirbelstromgefügeprüfung mit der seit Jahren bewährten Präventiven Mehrfrequenz-Prüfung PMFP von ibg. Damit können Sie Ihre Wärmebehandlungsergebnisse kostengünstig, schnell und zuverlässig in der industriellen Serienprüfung überwachen und auch nicht zu erwartende Fehler mit höchster Zuverlässigkeit erkennen. Dafür sorgen die 8 Prüffrequenzen der Grundwelle sowie von zwei Oberwellen der PMFP. Ihre Einsatzmöglichkeiten reichen von der Gefüge-, Härtetiefen- und Härtekontrolle bis zur Materialverwechslungsprüfung.

Die Einstellung des Prüfgerätes erfolgt ausschließlich mit Gutteilen. Eine Gruppe von 10 bis 20 Teilen wird dem Prüfgerät gezeigt. Dann werden Toleranzfelder gebildet. Gegen diese Gutteile werden nun die Prüfteile in ihrem Wirbelstromsignal verglichen. Dies bedeutet, dass keine künstlichen Fehler zum Einstellen benötigt werden. Aufgrund der hohen Prüfgeschwindigkeit und der einfachen Einrichtung kann eine neue Prüfaufgabe in kürzester Zeit aufgesetzt werden. Ein weiterer großer Vorteil ist die mehrdimensionale Auswertung unserer Prüfgeräte. Es wird für jede Prüffrequenz ein eigenes Toleranzfeld gebildet. Nur wenn alle Toleranzfelder getroffen werden, kann man davon ausgehen, dass das Prüfteil OK ist. Bereits ein einzelnes nicht getroffenes Toleranzfeld klassifiziert das Teil als NOK. Jede Änderung im tiefen, im mittleren oder hohen Frequenzbereich wird sofort angezeigt.

Es handelt sich bei allen Wirbelstromprüfungen immer um eine vergleichende Prüfung mit ja/nein-Aussage. Selbst kleine Abweichungen in der Teilegruppe können so detektiert werden. Eine absolute Aussage, worauf diese Abweichung zurückzuführen ist, ist allerdings nicht möglich. Bei einem Schlechtteil empfiehlt sich daher eine Gegenprüfung mit metallurgischen Analyseverfahren zur Gefügeuntersuchung (Schliff) oder einer klassischen Härteprüfung.

Handprüfplatz zur Wirbelstromgefügeprüfung im Labor oder für Kleinserien mit Durchlaufspulen.

NEU: Simultane Oberwellenauswertung iSHA
Die relative Permeabilität wird durch Wärmebehandlungsprozesse stark beeinflusst – gehärtete Gefüge weisen eine geringere auf als weiche. Da bei der ibg eigenen Präventiven Mehrfrequenzprüfung PMFP nur mit kleinen Magnetfeldern geprüft wird, treten bei gehärteten i.O.-Teilen keine Sättigungseffekte auf. Man bewegt sich im linearen Bereich der Hysteresekurve.

Oberwellen entstehen durch jede Hysteresis der Magnetisierungskurve eines Prüflings in der Spulenanordnung. Der sinusförmige Strom in der Erregerspule führt zu einer sinusförmigen Feldstärke, die einen magnetischen Fluss im Prüfling auslöst. Dessen zeitlicher Verlauf ist jedoch (je nach Ausbildung der Permeabilität) nicht mehr sinusförmig. Daher induziert der zeitliche Verlauf des magnetischen Flusses in der Empfängerspule auch bei kleinen Feldstärken eine verzerrte, vom reinen Sinus abweichende Spannung. Nach der Fourieranalyse dieser Spannung zeigen sich neben der Grundwelle auch Oberwellen der 3-, 5-, 7- oder 9-fachen Frequenz. Deren Auswertung liefert ein noch genaueres Bild der magnetischen Eigenschaften des Prüflings und damit genauere Informationen über die Ausbildung der Gefügestruktur. Zusätzlich bietet sie signifikante Vorteile bei der Unterdrückung von Störeinflüssen (Chargenstreuung, Teilegeometrie und -temperatur, Positioniereffekten).

Der neuartige, von ibg erstmalig mit der digitalen Gerätefamilie erfolgreich beschrittene Weg ist die
iSHA-Technologie (ibg‘s Simultaneous Harmonic Analysis) in Verbindung mit der seit Jahrzehnten für hohe Prüfsicherheit sorgenden PMFP. Sie ermöglicht bei acht Frequenzen die simultane Berechnung der Vektoren von Grundwelle und zweier Oberwellen ohne Verlängerung der Prüfzeit. Zusätzlich verwendet sie auch hohe Frequenzen und ihre Oberwellen für eine bessere Auflösung kleinster Gefügeunterschiede. So erweitert iSHA die Möglichkeiten der bewährten präventiven Mehr-Frequenz-Prüfung nachhaltig.

NEU: Temperaturadaptive Gefügeprüfung iTAS
Wirbelstromprüfverfahren basieren auf der elektrischen Leitfähigkeit und der magnetischen Permeabilität, die den zu prüfenden Werkstoff charakterisieren. Unterschiedliche Werkstoffe und Gefügezustände führen zu geringen Unterschieden, die sich detektieren lassen. Beide Größen zeigen aber auch eine Temperaturabhängigkeit. So nimmt die elektrische Leitfähigkeit z.B. mit ca. 4% pro 10°C ab. Langsame Schwankungen (z.B. der Umgebungstemperatur) kompensiert ibg durch das Differenzspulenprinzip, bei dem das Prüfteil mit einem Kompensationsteil verglichen wird.
Oft sind Prüfteile aber prozessbedingt erwärmt, kühlen bei Produktionspausen ab und weisen zum Zeitpunkt der Prüfung einen deutlichen Temperaturunterschied auf, der zu Pseudoausschuß führen kann. ibg‘s neue Temperaturadaptive Gefügeprüfung (iTAS) berücksichtigt den Einfluss von Temperaturschwankungen auf die Messwerte. Ist die Temperatur der Prüfteile mit einem externen Sensor, der direkt am eddyvisor angeschlossen wird, ausreichend präzise erfassbar, kann der Temperatureinfluss fast vollständig kompensiert werden. Prüfteile erscheinen, als seien sie bei gleicher Temperatur gemessen. Pseudoausschuss wird reduziert und die Prüfung wird genauer. Durch die iTAS-Visualisierung lässt sich zudem schnell erkennen, wie groß der Temperatureinfluss im Verhältnis zu den übrigen Parameterschwankungen (Chargen-, Dimensionsunterschiede, etc.) bei einer konkreten Prüfaufgabe ausfällt.

Neu: Der schnelle AutoStart ermöglicht eine noch schnellere und präzisere automatische Auslösung der Gefügeprüfung als bisher. Eine zusätzliche grafische Anzeige im Setup erleichtert die Einstellung auch bei schnellen oder dynamischen Prüfungen erheblich.

Produktmerkmale Gefügeprüfung

• Toleranzfelder
  Während der Referenzdaten-Aufnahme erzeugt der eddyvisor automatisch die für eine sichere Prüfung sinnvollen Toleranzfelder in Ellipsenform. Für spezielle Aufgaben in der Gefügeprüfung ist zusätzlich ein Toleranzfeldeditor integriert, der dem erfahrenen Anwender frei definierbare Felder in Rechteck- oder Ellipsen-Form bietet.
• Prüfgeschwindigkeit
  Schnellste Prüfung innerhalb von Millisekunden. Bei einer Analyse mit 8 Prüffrequenzen werden in der Standardeinstellung (25 Hz – 25 kHz) nur 141 ms für die Prüfung benötigt. Im HighSpeed Modus reduziert sich die Prüfzeit bei Frequenzen > 5 kHz auf 1 ms pro Frequenz. Das erleichtert vor allem dynamische Prüfungen.
• iSHA Oberwellenanalyse
  Zu den acht Prüffrequenzen der Grundwelle können zwei Oberwellen (2. bis 9. Oberwelle frei wählbar) mit ebenfalls je acht Prüffrequenzen zugeschaltet und gleichzeitig ohne Verlängerung der Prüfzeit dank der iSHA-Technologie (ibg‘s Simultaneous Harmonic Analysis) ausgewertet werden. Als Standardeinstellung ist die Auswertung der 3. und 5. Oberwelle zusätzlich zur Grundwelle aktiviert.
• Anzeigen
  Anzeige der Prüfergebnisse als Balkendiagramm, Einzelellipsendarstellung oder Übersichtsellipsendarstellung wählbar.
• Spulen
  Für Standardanwendungen stehen eine Vielzahl von Durchlaufspulen (Durchmesser bis ca. 500 mm)
  sowie Tastspulen zur Verfügung. Für Spezialanwendungen werden Sonderbauformen (wie Innen-
  prüfspulen und Rechteckspulen) von unserem hauseigenen Sensorbau konzipiert und angefertigt. Prüfspulen können sowohl im von ibg empfohlenen Zweispulen-Kompensationsbetrieb als auch im Einspulen-Absolutbetrieb angeschlossen werden. Eine Spulen-Kabelbruch-Überwachung sowie eine 50/60 Hz Störunterdrückung sind zuschaltbar.
• Prüfauslösung
  Zusätzlich zum Prüfstart manuell am Gerät, per SPS-Ansteuerung oder optionalem Starttaster verfügt der eddyvisor in der Gefügeprüfung über eine Autostartfunktion, die das Vorhandensein eines Teiles in der Prüfspule detektiert und die Prüfung auslöst – umgehend oder nach Ablauf einer frei einstellbaren Verzögerungszeit zur Beruhigung des Teiles.
• Prüffrequenzen
  Für die Prüfung sind acht Frequenzen aus dem Bereich von 5 Hz – 3 MHz auswählbar.
• Klassifizierung
  Für das Trennen unterschiedlicher Materialien und die Prüfung vermischter Chargen empfiehlt sich die ibg eigene Klassifizierungsfunktion (Oder-Verknüpfung). Mit ihr können Gut-Teile unterschiedlicher Ausprägung in maximal 7 Klassen angelernt werden und in der Prüfung dann mit den Ergebnissen des jeweiligen Prüfteiles verglichen bzw. klassifiziert werden.
• Langgutprüfung (optional)
  Die Langgutprüfung dient der Überprüfung auf Material-, Wärmebehandlungs- und Dichteunterschiede sowie Gefügeveränderungen an Langgut (Stangen, Rohre und Drähte) im Durchlauf. Zur Ansteuerung sind lediglich zwei Näherungsschalter für Beginn und Ende der Prüfung erforderlich. Nach jeder Einzelprüfung wird die integrierte statistische Auswertung (Anteil der Gut- und Schlechtprüfungen absolut und prozentual) aktualisiert. Eine fehlertolerante Auswertung eliminiert Ausschuss durch irrelevante lokale Anzeigen (z.B. durch Richtoperationen). Die Gutschwelle ist einstellbar in Prozent der Einzelprüfungen pro Stange.