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Digitale Radiologie (DR)

Mit unserem Partnerunternehmen übernehmen die Einzel- und Serienprüfung Ihrer Bauteile mit der digitalen Radiologie. Dabei übernehmen wir die Betreuung, Machbarkeitsprüfung, Validierung und Begleitung der Prüfungen.

Wie leistungsfähig ist die Durchstrahlungsprüfung / digitale Radiologie?

Stand der Technik

Mit der Röntgenprüfung werden Fehler im Material detektiert.

Risse, Poren, Lunker, Seigerungen, Einschlüsse, Dopplungen, Schlackenzeilen, Inhomogenitäten und Bindefehler, Wanddickenschwankungen

Größer als 2% bis 5% Durchstrahlungstiefe (z.B. 100 mm durchstrahlte Materialdicke ergibt 2-5 mm nachweisbare Fehlergröße)

Digitale Radiologie ist NICHT für dickwandige Bauteile geeignet

Umfassende Analyse

Zerstörungsfreie Prüfung mit Durchstrahlungsprüfung

Die Durchstrahlungsprüfung oder auch digitale Radiologie ist ein bildgebendes Verfahren, um die Beschaffenheit von Bauteilen zu prüfen, ohne diese dabei zu zerstören. Diese zerstörungsfreie Prüfmethode eignet sich für nahezu alle Werkstoffe. Mit Hilfe von elektromagnetischer Strahlung werden die Dichte und Dicke des Bauteils bzw. Werkstoffs ermittelt und dadurch mögliche Fehlstellen identifiziert.

VOGT NDT führt die Durchstrahlungsprüfung im Prüfzentrum oder mobil bei Ihnen vor Ort durch. Durch eine automatisierte Prüfablaufsteuerung eignet sich diese Methode auch ideal für eine schnelle, serienbegleitende Prüfung Ihrer Bauteile.

Der Prüfablauf

Wie funktioniert die Durchstrahlungsprüfung oder Röntgenprüfung?

Diese Methode der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung macht sich die Absorption von Strahlung in Werkstoffen zunutze.

Für die Prüfung wird das Bauteil vor einer Strahlenaufnahme, z.B. einem radiographischen Film, platziert. Mithilfe eines geeigneten Strahlers werden nun elektromagnetische Strahlen, sogenannte Röntgenstrahlen oder Gammastrahlen, erzeugt. Diese Strahlen werden auf das zu prüfende Bauteil gerichtet und durchdringen dieses. Beim Durchdringen werden sie je nach Materialqualität und -zusammensetzung abgeschwächt. Der radiographische Film nimmt die durchdringenden Strahlen auf, wodurch ein Abbild des Bauteils erzeugt wird.

An der unterschiedlichen Schwärzung dieser Abbildung können Fehlstellen im Material wie eine abweichende Materialdicke erkannt werden. Je dichter und dicker das Material ist, umso weniger Strahlung kann es durchdringen. Das bedeutet, je heller sein Abbild auf dem Röntgenfilm ist, desto dicker bzw. dichter ist es. Fehlendes Material wie Risse und Poren erscheinen demnach dunkel und sind so leicht zu erkennen.

Wir prüfen Ihre Bauteile

Wir übernehmen die Einzel- und Serienprüfung Ihrer Bauteile in unserem Prüfzentrum – automatisiert und manuell.

Digital ist die Zukunft

Digitale Radiologie

Die Röntgenprüfung kann auch ohne einen Röntgenfilm durchgeführt werden. Hierfür wird z.B. alternativ ein Bildwandler genutzt. Treffen die elektromagnetischen Wellen auf den elektronischen Bildwandler, stellt dieser die Informationen umgehend in digitaler Form zur Verfügung. Dies bietet diverse Vorteile wie die digitale nachträgliche Bildoptimierung sowie die globale Verfügbarkeit der Prüfdaten.

Wie werden die Strahlen für die Prüfung erzeugt?

Röntgen- und Gammastrahlen sind elektromagnetische Wellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Sie besitzen ein hohes Energielevel und können Materialien, im Gegensatz zu anderen Wellenarten wie z.B. Licht, leichter durchdringen.
Für ein optimales Prüfergebnis muss die Strahlung auf das jeweilige Bauteil abgestimmt werden. Hierbei müssen die Strahlungsintensität, Wellenlänge und Belichtungszeit auf die Dicke und die Dichte des Materials angepasst werden.

Erzeugung von Gammastrahlung (Gammagraphie)

Gammastrahlung entsteht bei spontanem Zerfall von radioaktiven Elementen. Die wichtigsten Gamastrahler für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung sind natürliche und künstliche Strahler wie Radium, Iridium-192, Selen-75, Cobalt oder Cäsium. Das genutzte Isotop, also die Strahlenquelle, ist meist weniger als 1 cm groß.

Da sich radioaktive Strahler im Gegensatz zu einer Röntgenröhre nicht abschalten lassen, bedarf es eines besonders geschützten Gehäuses. So ist das Isotop in einer Strahlerkapsel eingeschlossen, welche vom Gammagerät aufgenommen wird. Mit Hilfe des Gammageräts kann die Strahlung gesteuert eingesetzt werden.

Für die Prüfung wird in sicherem Abstand über eine „Fernbedienung“ der Strahler herausgefahren, so dass dann mit diesem die Bestrahlung des zu prüfenden Bereiches am Bauteil erfolgen kann.

Erzeugung von Röntgenstrahlung mittels Röntgenröhre

Zur Erzeugung von Röntgenstrahlung wird eine Röntgenröhre genutzt. Generell entsteht Röntgenstrahlung entweder aufgrund von Geschwindigkeitsänderungen geladener Teilchen oder durch atomare Übergänge. Die Röntgenröhre macht sich beides zu nutze.

In der Röntgenröhre wird eine Glühkatode erhitzt, welche daraufhin Elektronen aussendet. Diese Elektronen werden durch ein elektrisches Hochspannungsfeld in der Röhre beschleunigt. Trotzdem haben sie noch nicht genug Energie, um Röntgenstrahlung zu erzeugen. Deswegen befindet sich in der Röntgenröhre eine Anodenplatte, welche die Elektronen absorbiert.

Durch die Absorption passieren zwei Dinge:

  1. Die Elektroden werden stark abgebremst. Dadurch geben Sie Energie ab und senden Röntgenstrahlung aus.
  2. Gleichzeitig werden Elektronen aus den Atomhüllen der Anodenplatte geschlagen, welche direkt von nachrückenden Elektronen ersetzt werden. Bei diesem atomaren Übergang wird ebenfalls Röntgenstrahlung erzeugt.

Fehlererkennung

Fehlernachweismöglichkeiten mittels Röntgenfilm

Die Durchstrahlungsprüfung ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Untersuchung des Volumens eines Bauteils auf Fehlstellen, Dichte- oder Dickenunterschiede. Hierzu gehört unter anderem die Detektion von Gasporen, Schlakeneinschlüsse oder Risse in Schweißnähten oder Gussteilen, Materialeinschlüsse aufgrund des Schweißprozesses. Dabei kann nahezu jeder Werkstoff mit Hilfe der Durchstrahlungsprüfung untersucht werden: Metall, Aluminium, Kupfer und Kunststoff.

Seine Grenzen findet die Durchstrahlungsprüfung bei sehr dickwandigen Bauteilen, weil sie die Strahlung für verlässliche Ergebnisse nicht stark genug durchdringen kann. Die kleinste nachweisbare Fehlergröße beträgt 2 – 5% der Durchstrahlungstiefe (zu durchstrahlendes Material in Strahlrichtung). Wenn Sie z.B. ein 100 mm dickes Bauteil prüfen möchten, ergibt dies eine kleinste nachweisbare Fehlergröße von 2-5mm. Mit der Durchstrahlungsprüfung kann jedoch nicht nur festgestellt werden ob, sondern durch digitale Techniken bzw. der Computertomographie auch ganz genau wo sich eine mögliche Fehlstelle befindet.

Die Durchstrahlungsprüfung ist ein reproduzierbares Prüfverfahren. Das bedeutet, dass die Prüfung zu einem späteren Zeitpunkt mit identischem Ergebnis wiederholt werden kann.

Abb.: Blick ins Innere eines Bauteils mit Hilfe der Röntgen Computertomografie

Einsatzgebiete

Vor- & Nachteile der Durchstrahlungsprüfung

Wie jedes Prüfverfahren bringt auch die Durchstrahlungsprüfung bzw. Röntgenprüfung Vor- und Nachteile mit sich.
In Verbindung mit digitalen Technologien hat die Durchstrahlungsprüfung folgende Vorteile:

Vorteile

Doch natürlich hat die Durchstrahlungsprüfung auch Nachteile gegenüber den anderen zerstörungsfreien Prüftechnologien:

Nachteile / Einschränkungen

Wir lösen Ihre Prüfaufgabe

Wir übernehmen die Einzel- und Serienprüfung Ihrer Bauteile in unserem Prüfzentrum – automatisiert und manuell.

Wir helfen Ihnen weiter

VOGT NDT ist Ihr Dienstleister für Durchstrahlungsprüfungen

Mit unserem Partnerunternehmen prüfen wir Ihre Bauteile und Werkstoffe mit der Durchstrahlungsprüfung (Gammagraphie, z.B. mit mit Selen-75 und IR-192 sowie Röntgenprüfung) in Dienstleistung im Prüfzentrum oder mobil bei Ihnen vor Ort. Hierbei nehmen wir sowohl die Einzel- wie auch die Serienprüfung Ihrer Bauteile durch.

Nach Ihrer Anfrage prüfen wir Ihre Prüfaufgabe zuerst auf Machbarkeit. Ist Ihr Prüfling prüfbar erhalten Sie von uns ein Angebot. Ist die Durchstrahlungsprüfung für Ihren Anwendungsfall nicht geeignet, schlagen wir Ihnen eine alternative Prüfmethode vor.

Einsatzgebiet

Unsere häufigsten Anwendungsfälle für die Durchstrahlungsprüfung kommen aus dem Stahlbau, Brückenbau, Leitungs- und Behälterbau sowie der Luftfahrt, Automobilindustrie und dem Schiffbau:

Mobile Durchstrahlungsprüfung

Soll die Prüfung vor Ort (z.B. bei der Prüfung eines Kessels) oder einer Baustelle stattfinden, kommt unser geschultes Prüfpersonal mit einem mobilen Prüfgerät für die Durchstrahlungsprüfung zu Ihnen. Der Prüfer wird vor Ort einen geeigneten Strahlenschutzbereich absperren und die Prüfung vornehmen.

Stationäre Durchstrahlungsprüfung

Sind Ihre Bauteile transportabel können Sie diese ins Prüfzentrum schicken. Hier werden Sie mittels mobilem Prüfgerät oder stationärer Prüfanlage, einzeln oder in Serie zerstörungsfrei geprüft.

Abb.: Blick ins Innere eines Bauteils mit Hilfe der Röntgen Computertomografie

Vorschriften

Normen für die Durchstrahlungsprüfung

Schutz von Mensch und Umwelt

Arbeitsschutz bei der Durchstrahlungsprüfung

Die Arbeit mit Durchstrahlungsgeräten wird ausschließlich von ausgebildetem und geprüften Fachpersonal übernommen. Eine passende Ausbildung bietet die DGZfP.

Röntgen- und Gammastrahlen können die menschlichen Zellen bleibend beschädigen. Deswegen ist der Schutz von Lebewesen die wichtigste Regel bei der Durchführung von Durchstrahlungsprüfungen. Hierzu gehört die Einhaltung eines Abstands zwischen Mensch und Strahlung. So ist das Einsatzgebiet entsprechend abzusperren oder im Fall der Nutzung einer Röntgenkammer, diese bei Durchführung zu verlassen.

Die Prüfaufgabe bestimmt die Art und die Stärke der benötigten Strahlung. Um den Strahlenschutzbereich möglichst klein zu halten, wählt der Prüfer hierbei immer die kleinstmögliche Strahlenstärke.
Zum Schutz und zur Kontrolle der austretenden Strahlung trägt der Prüfer ein amtliches Dosimeter, welches ihn umgehend vor unerwarteter Strahlenbelastung warnt.

Um die Gesundheit des Prüfpersonal zu schützen und zu garantieren, nehmen unsere Prüfer verpflichtend regelmäßig an arbeitsmedizinischen Vorsorgeuntersuchungen teil.

Abb.: Arbeitsplatz einer digitalen Röntgenprüfanlage mit verfahrbarem Detektor und Röntgenröhre

Wir prüfen Ihre Bauteile

Wir übernehmen die Einzel- und Serienprüfung Ihrer Bauteile in unserem Prüfzentrum – automatisiert und manuell.

FAQ

Häufige Fragen zur digitalen Radiologie

Eine spezielle Schutzkleidung ist nicht erforderlich.

Ja, denn Röntgen- und Gammastrahlung können menschliche Zellen dauerhaft schädigen. Deswegen erfordert die Durchstrahlungsprüfung ein gut ausgebildetes und sensibilisiertes Prüfpersonal sowie behördliche Zulassungen für den Betreiber

Bei der Röntgenprüfung entstehen keine problematischen Abfälle. Die Prüfgeräte und -systeme können jederzeit ein- und ausgeschaltet werden.

Bei der Gasmmastrahlung sind die Strahler immer aktiv und werden in speziell hierfür konstruierte Strahlenschutzbehälter transportiert und gelagert. Diese verhindern ein Austreten der Strahlen bzw. reduzieren diese auf ein zulässiges Maß reduziert.

Die Durchstrahlungsprüfung in Verbindung mit digitalen Technologien ermöglicht eine sehr genaue Fehlerbestimmung und Verortung – auch von Bauteilen komplexer Geometrien. Es kann ein dreidimensionaler Blick ins Innere erzeugt werden, ohne dass Bauteile zerstört werden müssen.

 
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