Prüfung von Rotorblattschalen mit Luftultraschall

Um den sicheren Betrieb von Windkraftanlagen zu gewahrleisten, werden Rotorblatter nach der Fertigung und nach Reparatur mit verschiedenen zerstorungsfreien Verfahren auf Schaden untersucht. Bei der Fertigung von Blattschalen, die in einer Sandwich-Schalenbauweise gefertigt werden, entstehen Imperfektionen, die unter Belastung zu grosen Rissen fuhren konnen. Zur Prufung von Blattschalen wird unter anderem Ultraschallprufung in Kontakttechnik eingesetzt. Um den Wartungsaufwand von Ultraschallanlagen zu reduzieren und um manche Kompositstrukturen vor Koppelmittel zu schutzen, wird die Anwendung von Luftultraschall erforscht. Insbesondere grose Fortschritte gibt es im Bereich der Entwicklung neuer Wandler. In diesem Beitrag berichten wir uber die Luftultraschallprufung von Schalen fur Rotorblatter. Es wurden typische Sandwichschalenstrukturen hergestellt und mit einem eigenentwickelten Schalenprufstand unter simulierter Betriebsbeanspruchung belastet. Die in den Schalenprufkorpern entstandenen Schaden wurden auserhalb des Prufstandes mit Luftultraschall in Durchschallung untersucht. Es wurden fokussierende Wandler auf Basis von Ferroelektreten entwickelt und fur diese Prufungen eingesetzt. Mit zusatzlicher elektrischer Vorspannung konnte die Empfindlichkeit der Empfanger deutlich erhoht werden. Die nach dem Lastwechsel entstandenen Schaden in den Rotorblattschalen waren eindeutig zu detektieren.