Für die qualitative Bewertung von Grobblechen während des Herstellungsprozesses im industriellen Umfeld hat sich die Prüfung mit Ultraschall bewährt. Als zerstörungsfreies Prüfverfahren erlaubt die Ultraschallprüfung die Detektion von Ungänzen im Volumen, wie z. B. von Lunkern, Dopplungen und Rissen im laufenden Fertigungsprozess.
Rückschlüsse auf Fehlerlage und Fehlerausdehnung sind bei...
Die Überwachung des „Gesundheitszustandes“ von Strukturen spielt in der Industrie eine entscheidende Rolle, damit Veränderungen oder Schädigungen frühzeitig erkannt und somit materielles Versagen verhindert und dadurch Kosten und Risiken minimiert werden können. Die Thematik wird dabei unter dem Begriff „Structural Health Monitoring“ (SHM) zusammengefasst. In diesem Vortrag soll es dabei um...
Im Rahmen des Projektes MRO2.0, das sich mit der digitalen Transformation des Servicezyklus von modernen Gasturbinenschaufeln beschäftigt, wurde gezeigt, wie sich automatisiert und flächendeckend die (Rest-)Wanddicke an variabel gekrümmten Prüfgeometrien bestimmen lässt. Es wurde ein Roboterarm verwendet, der ein lineares Ultraschallarray in Tauchtechnik führt und Prüfdaten aufnimmt, die mit...
Die Luftgekoppelte Ultraschallprüfung erlangt zunehmende Verbreitung bei der Untersuchung von Leichtbaumaterialien, Keramiken und Klebeverbindungen auf Fehlstellen.
Für die vorbeugende Instandhaltung (predictive maintenance) ist es wünschenswert, schon vor dem Versagen Anzeichen für die Alterung von Klebeverbindungen und den Grad der Schädigung zu finden. Im Beitrag werden verschiedene...
Die Energiewende zu meistern ist eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Die Dekarbonisierung ist für uns – unsere Umwelt und unser Unternehmen – von entscheidender Bedeutung. Der Wechsel zu neuen Energieträgern führt zu einer hohen Dynamik in unseren Geschäftsfeldern. Bei der Entwicklung hin zu einer treibhausgasneutralen Industrie wollen wir unseren Beitrag leisten und...
Im Rahmen des Projekts DRESDYN (DREsden Sodium facility for DYNamo and thermohydraulic studies) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) sollen mit einem in dieser Größenordnung einzigartigen Experiment grundlegende Erkenntnisse zum strömungsinduzierten Dynamo-Effekt gewonnen werden. Dazu wird ein mit flüssigem Natrium gefüllter Zylinder doppelt rotiert. Dabei stellen sich verschiedene...
Bei der Ausbreitung von Schall in dünnen Metallplatten treten Lamb-Wellen auf, welche sich weit innerhalb der Metallplatten ausbreiten können und daher interessant für die Untersuchung unterschiedlicher Platteneigenschaften oder dem Auftreten von Unregelmässigkeiten innerhalb der Platte sind. Dies wird insbesondere im Bereich der Materialprüfung genutzt. Lamb-Wellen werden dabei sowohl an...
Einschnecken- und Doppelschneckenextruder sind bereits in vielen Industriezweigen, wie der Polymertechnik, der technischen Keramik und der Lebens- und Futtermittelindustrie, etabliert und gewinnen zunehmend an Bedeutung. Ihr Einsatz ermöglicht eine zeitsparende, kontinuierliche Produktion und kann auch zur Schonung von Ressourcen beitragen, beispielweise durch geringeren Lösemitteleinsatz und...
Die Akustophorese ist eine in der Biotechnologie etablierte Methode zur Trennung, Sortierung und Positionierung von Zellen und Partikeln. Auf Basis der Acoustic Radiation Force (ARF) lassen sich insbesondere mit fokussierten akustischen Feldern gezielte Kraftwirkungen auf einzelne Objekte erzielen. Bisherige Realisierungen mit Ultraschall-Gruppenstrahlern, stationären Schallfeldern oder...
Die konventionelle Erfassung von Ultraschalldaten für die Bildgebung erfordert die Verarbeitung großer Datenmengen und benötigt eine leistungsfähige Hardware zur Datenverarbeitung. Diese ergibt sich aus der hohen Abtastrate und einer Vielzahl an Empfangskanälen bei Linear-Arrays für 2D und insbesondere bei Matrix-Arrays für die 3D-Bildgebung. Gerade für neuere vielversprechende Anwendungen wie...
Auf Ultraschall basierte Mess- und Bildgebungsverfahren erfordern meist eine hohe Bandbreite der Schallwandler. Nichtlineares Übertragungsverhalten der Schallköpfe kann harmonische Verzerrungen in die Signale einbringen, was Bild- und Messfehler verursacht. Diese Arbeit untersucht die Anwendung der Swept-Sine Methode (SST), um die linearen (erste Ordnung) und nichtlinearen...
Künstliche Intelligenz (KI) hat in den letzten Jahren einen bemerkenswerten Hype erzeugt. Dennoch bleibt das Thema für die meisten Interessentinnen und potenzielle Anwenderinnen nebulös. KI wird jedoch seit Jahrzehnten in den Ingenieur- \& Naturwissenschaften verwendeten, bspw. in der Bioinformatik für Genom-Analysen, in der Computergestützten Chemie zur Berechnung komplexer...
Die zunehmend simulationsgestützten Entwurfsprozesse von piezoelektrischen Aktoren und Sensoren erfordern präzise Kenntnisse der Materialparameter. Zur Bestimmung dieser piezoelektrischen Materialparameter wird bislang die bekannte IEEE-Norm zur Piezoelektrizität herangezogen. Bei dem in dieser Norm beschriebenen Verfahren handelt es sich um einen analytischen Ansatz, welcher auf der...
Die Bestimmung von Materialdaten ist ein altbekanntes Problem. Charakterisierend für piezokeramische Materialeigenschaften ist die Lage (Frequenz) und Form (Breite und Höhe) von Schwingungsresonanzen geeigneter Probekörper. Als messtechnisches Maß dient hierbei in der Regel der elektrische Impedanzverlauf, welcher entsprechend zur Bestimmung von Materialdaten herangezogen werden kann. Da es...
Die Auswahl geeigneter Polymermaterialien mit den richtigen akustischen Eigenschaften ist entscheidend für die Gestaltung von Schalldämpfern, Lautsprechern und anderen akustischen Bauteilen. Insgesamt ist dabei auch das Verständnis der Frequenzabhängigkeit der Materialparameter von Polymeren für simulationsgestützte Designprozesse unerlässlich, da es die Möglichkeit bietet, Bauteile zu...
Die additive Fertigung (AF) ermöglicht die Herstellung hochkomplexer Bauteile ohne die Notwendigkeit spezieller Werkzeuge und ist nicht zuletzt deshalb hervorragend für die materialeffiziente Herstellung von Einzelteilen und Kleinserien geeignet. Derzeit besteht eine wesentliche Herausforderung der AF-Technologien in der Reproduzierbarkeit der Bauteilqualität der erzeugten Bauteile. Besonders...
Ein vielversprechender Ansatz für die lokale Tumortherapie ist das Magnetic Drug Targeting (engl. MDT) mit superparamagnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln (engl. SPIONs) in Kombination mit einem auf inverser magnetomotorischer Ultraschallbildgebung (engl. IMMUS) basierenden Überwachungssystem. SPIONs mit gebundenen Chemotherapeutika können über den Blutkreislauf durch ein externes Gradientenfeld...
Über internationale Handelsplattformen können Ultraschallgeräte für den Heimgebrauch (z. B. Geräte zur vorgeburtlichen Untersuchung, einfache Therapiegeräte, Kosmetikgeräte) frei erworben werden. Obwohl die nationale Gesetzgeberin mit dem Produktsicherheitsgesetz und dem Medizinproduktegesetz regulatorische Anforderungen für den Markteintritt solcher Produkte formuliert hat, besteht der...
Für die Sekundärkalibrierung und die Messung der Richtcharakteristik von Hydrophonen wurde ein kombinierter Messaufbau entwickelt. Die Sekundärkalibrierungen basieren auf dem Vergleich des zu kalibrierenden Hydrophons mit einem zuvor primär kalibrierten Referenzmembranhydrophon. Der Aufbau umfasst ein mechanisches Hydrophonpositionierungs- und Erfassungssystem mit fünf motorisierten Achsen,...
Bei der Zahnwurzelbehandlung unterliegen die verwendeten superelastischen Zahnfeilen bedingt durch die Anlagerung von Zahnmaterial einer hohen Beanspruchung. Dies kann zum Bruch der Feile führen und daher mit erheblichen Komplikationen einhergehen. Aus diesem Grund sieht die übliche Behandlungsroutine zeitaufwändige Reinigungsschritte vor, welche die Behandlung unterbrechen. In diesem Beitrag...