Ultraschallprüfung

Ein wichtiges Teilgebiet der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung stellt die Ultraschallprüfung dar. Sie nutzt die Reflexion und Brechung von Ultraschallwellen an den Grenzflächen aus, die Werkstoffbereiche unterschiedlichen Schallwiderstandes trennen. Lunker, Einschlüsse, Poren, Dopplungen, Trennungen und Risse lassen sich auf diese Weise nachweisen, wenn sie eine hinreichend große flächenhafte Ausdehnung senkrecht zur Ultraschall-Ausbreitungsrichtung besitzen. In den zu prüfenden Bereichen sollten die Prüfkörper eine einfache Form aufweisen, so dass sich Echos von Defekten sowie Formechos voneinander unterscheiden lassen. Die räumliche Auflösung, die Nachweisbarkeit von Fehlstellen bzw. Defekten und die Genauigkeit der Messung steht in direktem Zusammenhang mit der Wellenlänge λ. Eine Verbesserung der Ortsauflösung ist durch eine Erhöhung der Frequenz realisierbar. Schallwellen sind in Festkörpern elastische Schwingungen und können dort als Longitudinal- und Transversalschwingungen auftreten. Bei den Longitudinalwellen erfolgen die Schwingungen in Fortpflanzungsrichtung, bei den Transversalwellen senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung. In Gasen und Flüssigkeiten, die keine oder nur äußerst geringe Schubkräfte übertragen können, sind Schallwellen stets Longitudinalschwingungen.