Schnelle Ultraschallprüfung von längsgebohrten Eisenbahnradsatzwellen mit Phased Array Rotationsscanner

Im Rahmen des Europaischen Projektes RAAI* wird speziell fur langsgebohrte Eisenbahnradsatzwellen von Hochgeschwindigkeitszugen eine Phased Array Technik angepasst, mit dem Ziel einer nahezu 100%igen Rissprufung (Tiefe 2-3 mm) ohne die Demontage der Wellen und einer Prufzeitreduzierung von 75%. Die Technik arbeitet mit einem Phased Array, bei dem die Schwingerelemente auf einem Kegelstumpf angeordnet sind. Fur die Abtastung in Umfangsrichtung erlaubt das Phased Array die schnelle Rotation und zusatzlich das Fokussieren und Schwenken des Schallbundels. In Richtung der Achse wird das Prufkopfsystem mechanisch bewegt. In vorangegangenen Projekten ist das Prinzip dieser Pruftechnik entwickelt und die Tauglichkeit gezeigt worden. Die jetzigen Arbeiten haben insbesondere die Optimierung der Sensortechnik an die o.g. Aufgabe zum Ziel. Wegen der ungewohnlichen Geometrie des Arrays sind umfangreiche Simulationsrechnungen notig, um die Auswirkung von zahlreichen Parametern auf die Schallfeldform und letztlich auf die Empfindlichkeit und die Ortsauflosung zu untersuchen und die Konstruktionsdaten zu bestimmen. Zur Validierung der Pruftechnik werden Tests an typischen Eisenbahnradsatz-wellen durchgefuhrt. Der Einsatz von unterstutzenden Signalverarbeitungsalgorith-men bei der Auswertung der Prufergebnisse zur sichereren Fehlererkennung ist u.a. wegen des moglichen geringen Messpunktabstandes fur diese Pruftechnik besonders vielversprechend. Der Stand der Entwicklung wird gezeigt.