Materialfehler im Schiffspropeller aufspüren

Schiffspropeller wiegen bis zu 150 Tonnen und haben nicht selten einen Durchmesser von neun Metern oder mehr. Beim Guss können sich Poren und winzige Risse bilden, die schlimmstenfalls zum Bruch eines Flügels führen. Viele der Fehler entstehen bei der Produktion oder der Reparatur.

Bislang werden Propeller allenfalls manuell mit einem Ultraschallprüfkopf auf innenliegende Defekte untersucht. Im Innern des Propellers liegende Risse lassen sich mit dieser Methode unter Umständen nicht erkennen. Um Fehler rechtzeitig zu entdecken, haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ein mechanisiertes Ultraschallverfahren entwickelt, das komplexe Bauteile zerstörungsfrei prüft.Mit einem frei positionierbaren mobilen Scanner können  Kupfer-Nickel-Aluminium-Bronzen bis zu 450 Millimeter Dicke untersucht und kleinste, bis zu wenigen Millimetern lange Risse aufgespürt werden. Da der Ultraschall in definierten Winkeln eingesendet wird, können auch schräg zur Oberfläche liegende Fehler erkannt werden. Das System ist in der Lage, große Mengen an digitalisierten Ultraschallprüfdaten aufzuzeichnen, wobei es die mehrfach und unterschiedlich stark gekrümmte Oberfläche der Propeller berücksichtigt. Das Gerät scannt derzeit Prüfraster von 700 mal 400 Millimeter ab und erreicht dabei eine Geschwindigkeit von bis zu 100 Millimeter pro Sekunde. Der mobile Scanner wird auf dem Propeller frei positioniert und kann mittels Saugfüßen sowohl bei senkrechter als auch waagerechter Prüflage befestigt werden. Die Forscher nutzen das mobile Scansystem für ihre Vor-Ort-Prüfungen in Gießereien, bei Propellerherstellern, auf Deck sowie im Trockendock und verbessern derzeit die Scanzeiten und die 3D-Fehlerabbildung.  

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