Eindringprüfung

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Zur Navigation springen Zur Suche springen
1. Reinigung
2. Farbe auftragen und eindringen lassen
3. Oberflächliches reinigen
4. Entwickler auftragen

Die Eindringprüfung (nach DIN EN ISO 3452-1, früher DIN EN 571-1: Eindringprüfung, allgemeine Grundlagen) ist eine zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, bei der die Kapillarkräfte von feinen Oberflächenrissen und Poren genutzt werden, um diese sichtbar zu machen. Unterschieden wird zwischen der Farbeindringprüfung und der fluoreszierenden Eindringprüfung.

Beispiel für das Auftragen des Eindringmittels durch Aufsprühen

Farbeindringprüfung (bei Tageslicht, > 500 Lux)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei der Farbeindringprüfung (PT) wird die Oberfläche des zu prüfenden Bauteils von Fett- und Ölrückständen befreit. Anschließend wird ein Farbeindringmittel (Kontraster) aufgebracht. Dies kann durch Auftragen mit einem Pinsel, durch Tauchen in ein Bad oder, an gut belüfteten Orten, durch Aufsprühen erfolgen. Durch die genannten Aufbringmethoden erfolgt eine „Zwangsbenetzung“. Das Kriechvermögen des Eindringmittels ist hoch, nutzt die Kapillarwirkung feinster Spalte und hat einen starken Farbkontrast zum Entwickler.

Nach Ablauf der vom zu prüfenden Werkstoff abhängigen Einwirkungszeit wird die Oberfläche mit Wasser oder einem speziellen Reiniger gereinigt, getrocknet und der Entwickler wird aufgetragen. Der Entwickler ist ein feinkörniges Pulver, meist auf Kalkbasis – Kreide, in Wasser oder Lösungsmittel suspendiert –, das durch die Kapillarwirkung seiner Hohlräume (Saugwirkung) das in feinen Rissen (Poren) verbliebene Eindringmittel lokal absorbiert. Im Regelfall ist das Eindringmittel eine rote Farbstofflösung und der Entwickler weiß. Der große Farbkontrast ermöglicht es, Fehlerstellen einfach zu lokalisieren und Rissverläufe zu bestimmen.

Fluoreszierende Eindringprüfung (im Dunkeln, < 20 Lux)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei niedriger Umgebungshelligkeit kann mit fluoreszierendem Eindringmittel gearbeitet werden, das mithilfe von UV-Bestrahlung sichtbar gemacht wird. Diese Prüfung ist wesentlich empfindlicher als die Farbeindringprüfung, weil die fluoreszierenden Partikel einen Leuchtdichtekontrast durch Umwandlung der UVA-Strahlung in sichtbares Licht erzeugen. Das menschliche Auge reagiert auf Leuchtdichtekontraste wesentlich empfindlicher als auf Farbkontraste. Hauptanwendungsgebiete der fluoreszierenden Eindringprüfung sind die Automobil,Luft- und Raumfahrtindustrie.

Anregungsquellen für die fluoreszierende Prüfung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nach der EN ISO 3059 muss zu einer normkonformen fluoreszierenden Prüfung eine UV-A-Strahlenquelle oder ein blaues Licht zur Fluoreszenzanregung eingesetzt werden. Während in den letzten Jahrzehnten ausschließlich Entladungslampen (Quecksilberdampf-, Xenon- oder Metall-Halid-Lampen) eingesetzt wurden, werden heute primär UV-A-LED-Leuchten oder Blaulichtlampen verwendet. Blaulicht (450 nm) ist in der DIN CEN/TR 16638 vom Mai 2014 geregelt und zugelassen.

UV-Strahlung kann die Augen gefährden, daher sind u. U. Schutzmaßnahmen notwendig.

Die Eindringprüfung ist auf allen Werkstoffen anwendbar, die eine eindeutige Anzeige von Oberflächenfehlern erlauben (nicht porös sind), vorwiegend auf Metallen, Kunststoffen (mit Einschränkungen, z. B. Teflon), glasierten Keramiken und ähnlichen. Bei Maschinenteilen aus Stahl wird wegen der hohen Korrosionsanfälligkeit gegen Wasser in der Regel ein Entwickler auf Lösemittelbasis verwendet bzw. bei ferromagnetischen (nicht austenitischen) Stählen gleich die Magnetpulverprüfung angewandt.

Die Farbeindringprüfung ist geeignet, Risse (bis zu einem tausendstel Millimeter Breite) in der Oberfläche eines Werkstoffs schnell zu finden. Allerdings kann es bei rauen bzw. spröden Oberflächen zu sog. Scheinanzeigen kommen. Diese Anzeigen sind keine Fehlstellen. Auch lässt das Verfahren keine Aussage über die Fehlstellentiefe (Risstiefe) in Bezug auf die Anzeigenintensität zu: Eine beispielsweise zartrosa gefärbte Anzeige deutet nicht unbedingt auf einen weniger tiefen Riss hin als eine tiefrote Anzeige. Diese teilweise mangelnde Empfindlichkeit hat dazu geführt, dass dieses Verfahren beispielsweise im Rahmen von Prüfungen in der allgemeinen Luftfahrt nicht mehr als Prüfverfahren zugelassen ist.

Normen für die Eindringprüfung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Allgemeines[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eindringprüfungen, insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie, werden nicht nach der ursprünglich deutschen DIN EN ISO 3452 durchgeführt, sondern primär nach der amerikanischen ASTM E 1417, der die ISO 3452-2 mittlerweile sehr stark ähnelt. Zur Prüfung nach dieser Norm dürfen ausschließlich Produkte, die in QPL (qualified products list) der AMS 2644 gelistet und somit zugelassen sind, verwendet werden. Hauptunterschiede sind die in der ISO vorhandene Klassifizierung der Empfindlichkeit bei Farbeindringprüfmitteln und die Berücksichtigung und Zulassung von fluoreszierenden Farbeindringmitteln.

Normen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Deutsches Institut für Normung (DIN)
  • DIN 25435-2, Wiederkehrende Prüfungen der Komponenten des Primärkreises von Leichtwasserreaktoren – Teil 2: Magnetpulver- und Eindringprüfung
  • DIN EN 1371-1, Gießereiwesen – Eindringprüfung – Teil 1: Sand-, Schwerkraftkokillen- und Niederdruckkokillengußstücke
  • DIN EN 1371-2, Gießereiwesen – Eindringprüfung – Teil 2: Feingußstücke
  • DIN EN 2002-16, Luft- und Raumfahrt – Metallische Werkstoffe; Prüfverfahren – Teil 16: Zerstörungsfreie Prüfung, Eindringprüfung
  • DIN EN 10228-2, Zerstörungsfreie Prüfung von Schmiedestücken aus Stahl – Teil 2: Eindringprüfung
  • DIN EN ISO 10893-4 Zerstörungsfreie Prüfung von Stahlrohren – Teil 4: Eindringprüfung nahtloser und geschweißter Stahlrohre zum Nachweis von Oberflächenunvollkommenheiten
  • DIN EN ISO 3059, Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung und Magnetpulverprüfung – Betrachtungsbedingungen
  • DIN EN ISO 3452-1, Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung – Teil 1: Allgemeine Grundlagen
  • DIN EN ISO 3452-2, Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung – Teil 2: Prüfung von Eindringprüfmitteln
  • DIN EN ISO 3452-3, Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung – Teil 3: Kontrollkörper
  • DIN EN ISO 3452-4, Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung – Teil 4: Geräte
  • DIN EN ISO 3452-5, Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung – Teil 5: Eindringprüfung bei Temperaturen über 50 °C
  • DIN EN ISO 3452-6, Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung – Teil 6: Eindringprüfung bei Temperaturen unter 10 °C
  • DIN EN ISO 12706, Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung – Begriffe
  • DIN EN ISO 23277, Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißverbindungen – Eindringprüfung von Schweißverbindungen – Zulässigkeitsgrenzen
  • DIN CEN/TR 16638, Zerstörungsfreie Prüfung – Eindringprüfung und Magnetpulverprüfung unter Anwendung von blauem Licht
ASTM International (ASTM)
  • ASTM E 165, Standard Practice for Liquid Penetrant Examination for General Industry
  • ASTM E 1417, Standard Practice for Liquid Penetrant Testing

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]