Wie können Sie Kugellagerringe auf Risse und magnetische Spots prüfen?

In immer mehr Anwendungen in der Automobilindustrie und der Energiebranche werden sicherheitsrelevante Bauteile eingesetzt. Dabei steigen stetig die Anforderungen an deren Qualität, Festigkeit und Betriebsbeständigkeit. Gerade große Lagerringe und Großgetriebe werden aufgrund der zunehmenden Zahl an Windkraftanlagen zum Serienprodukt.

Eine lückenlose Überwachung der Qualität ist hierbei sehr wichtig, da meist nach der Installation nur mit hohem Aufwand fehlerhafte Bauteile ersetzt werden können. Als besonders gefährlich erweisen sich Risse, da diese durch die hohen Belastungen wachsen und schließlich zum Dauerbruch führen können. Ein weiteres Problem können magnetische Spots, also lokal auftretende magnetische Felder, sein. Einerseits können sich hier Metallspäne anhaften und zu Schäden führen, andererseits beeinflussen diese die Rissprüfung mit Wirbelstrom.

Abb.1: Wirbelstrom Prüfprinzip

Lagerringe automatisiert prüfen:

Da der Bedarf an geprüften Lagerringen stark ansteigt, ist eine manuelle Prüfung nicht mehr wirtschaftlich. Brauchte man früher für einen Lagerring mit 600 mm Durchmesser noch über eine Stunde um ihn mit Magnetpulver und dem Jochbein zu prüfen, werden heute schnellere und zuverlässigere Lösungen gefordert. Daher ist eine automatisierte Prüfanlage, die in einem Prüfvorgang auf mehrere Fehlerarten prüfen kann,  unerlässlich. Heutige Prüfanlagen können Großlagerringe bis zu einem Durchmesser von 5 Meter und einer Höhe von 1 Meter prüfen. Dabei können diese bis zu 5.000 Kilogramm wiegen.  Das Lager wird mittels eines Krans auf einem Drehtisch platziert, wobei Klemmbacken dafür sorgen, dass der Ring zentriert ist und einen sauberen Rundlauf aufweist. Über einen Arm werden die Tastsonden komplett entlang des drehenden Lagerrings geführt. Für eine exakte Prüfung kommt eine elektronische Abstandskompensation zum Einsatz. Die einzelnen Prüfbereiche (innen, außen und der Lagerrand) können unterschiedliche Einstellparameter besitzen, die über eine Software konfigurierbar sind.

Welche Systeme werden zur Rissprüfung und der Erkennung  magnetischer Spots eingesetzt?

Für die zerstörungsfreie Prüfung auf Oberflächenfehler, wie Risse oder Löcher, wird das  Wirbelstrom-Prüfsystem STATOGRAPH CM von FOERSTER eingesetzt. Um Risse im Lagerring zu detektieren werden mehrere Wirbelstromsonden parallel genutzt. So kann eine große Fläche geprüft und die Durchlaufzeit signifikant verkürzt werden. Durch den exakt geführten Prüfarm wird sichergestellt, dass die Sonden auch kleinste Haarrisse erkennen. Über die  Software STATOVISION entstehen Bilder (C-Scans) der Mantelflächen, die die Fehlstellen visualisieren und farblich hervorheben. Störkonturen wie Schmierlöcher können in der Software einfach  ausgeblendet werden. Durch einen kalibrierten Hall-Sensor können die magnetischen Spots aufgespürt werden. Die Spots werden ebenfalls durch eine Software visualisiert.

Abb.2: STATOVISION und STATOGRAPH CM

FOERSTER: Ihr Spezialist für zerstörungsfreie Prüfsysteme

FOERSTER bietet Ihnen für beide Prüfaufgaben hochsensible Prüfsysteme. Mit dem Prüfgerät STATOGRAPH CM werden feinste Risse zuverlässig detektiert. Zur Prüfung auf magnetische Spots wird das MAGNETOSCOP LINE eingesetzt, um kleinste magnetische Unterschiede sichtbar zu machen. Die visuelle Auswertung und Dokumentation findet in der STATOVISON Software statt.

Abb.3: MAGNETOSCOP

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