Vibrant GmbH

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NDT that Supports your Bottom Line

Prüfdienstleistungen

Vibrant bietet zerstörungsfreie Werkstoffprüfungen (Non Destructive Testing, NDT) für anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrttechnologie und der Turbinentechnik/Energieerzeugung. Die Vibrant-eigene Prüftechnologie PCRT, prozesskompensierte Resonanzprüfung (Process Compensated Resonance Testing), prüft jährlich mehrere tausend sicherheitsrelevante, ausfallkritische Komponenten für OEMs und MRO-Dienstleister weltweit.  

PCRT verbessert die Flug- und Betriebssicherheit und hat zudem positive Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit des Unternehmens, weil es zum Einen Prozessabweichungen und bauliche Fehler erkennt, die andere Methoden nicht erkennen können und zum Anderen als Überwachungstool für die Prozesssteuerung und -kontrolle eingesetzt werden kann. Es findet eine 100%-Prüfung mit hohem Durchsatz statt, bei der kritische Fehler zuverlässig erkannt werden. Der Nachteil zerstörender Prüfungen, bei denen nutzbare Teile unbrauchbar gemacht werden, entfällt. So können Hersteller und Instandhalter ihre internen NDT-Ressourcen voll auf die Bestimmung und Mängelanalyse von fehlerhaften Teilen konzentrieren, die Fehlerursache exakt bestimmen und entsprechend zielgenau beheben.

PCRT-Prüfsysteme können für ein breites Spektrum von Teilegeometrien und Materialien konfiguriert werden. Die Systeme sind für kundenspezifische Teilvolumina skalierbar: mit verschiedenen Automatisierungsgraden von der manuellen Ladung bis zum vollautomatischem Teilehandling.

PCRT-Dienstleistungen beinhalten:

  • Prüfverfahren für Prozessausreißer
  • Spezifische Fehlererkennung
  • Prozesssteuerung während des Produktionsprozesses (für bestehende und neue Prozesse)
  • PCRT-Lebensdauerüberwachung
  • Bestimmung von Werkstoffeigenschaften

Wie funktioniert PCRT?

PCRT ist eine zerstörungsfreie Prüfungsmethode, die auf den Resonanzfrequenzen eines Bauteils basiert, welche in direkter Korrelation mit dessen strukturellen Eigenschaften stehen. Schwankungen in der Werkstoffqualität, Geometrieabweichungen und Fehler in der Bauteilstruktur beeinflussen die Resonanzfrequenzen. PCRT erkennt diese Veränderungen, analysiert die automatische Mustererkennung der Resonanzspektren und wertet die Frequenzdaten statisch aus. Die Mustererkennungssoftware unterscheidet nachvollziehbar und eindeutig in IO- und NIO-Teile und schließt ein eventuelles Fehlerpotenzial aufgrund menschlicher Beeinflussung und Interpretation komplett aus.

Die Frequenz- und Auswertungsdaten sowie Teile- und Chargenummern werden zwecks Rückverfolgbarkeit sowie Prozessüberwachung und -steuerung digital gespeichert und stehen für das Lebensdauermonitoring mit Feststellung der Materialermüdung zur Verfügung.

Erfahren Sie mehr über PCRT»

Screening nach Prozessausreißern

Die Prüfung zur Feststellung von Prozessausreißern ist eine IO/NIO-Prüfung, die bei der Komponentenproduktion ebenso wie bei im Betrieb befindlichen Teilen angewendet wird. Die Resonanzfrequenzdaten werden aufgenommen und mithilfe der Algorithmen einer speziellen VIPR-Software (Vibration Pattern Recognition = Vibrationsmustererkennung) und einer statistischen Auswertung auf Grundlage des Mahalanobis-Taguchi-System (MTS) analysiert. Das MTS wertet Teile aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit bekannten Gutteilen aus und erstellt ein IO/NIO-Ergebnis, das keiner menschlichen Beurteilung mehr bedarf.

Spezifische Fehlererkennung

Für Anwendungen, die eine spezifische Fehlererkennung erfordern, können in einer der PCRT-Varianten Musterteile mit diesen Fehlern angelernt werden. Das zentrale Element einer PCRT-Prüfung ist das Sortiermodul, welches eine Definition der Resonanzmuster der IO-Prüflinge enthält. Zunächst werden die Resonanzmuster einer Referenzmenge aus IO-und NIO-Teilen gemessen. Diese Muster werden dann in die Mustererkennungssoftware VIPR (Vibration Pattern Recognition) eingespeist. VIPR analysiert die Resonanzmuster und generiert das Sortiermodul. Im späteren Produktionsprozess trifft dieses dann die Unterscheidung in IO- und NIO-Teile. Die VIPR unterscheidet in Resonanzmuster, die sowohl Prozessausreißer als auch Teile mit diesen spezifischen Fehlern erkennt.

Produktionsüberwachung und Prozesskontrolle

Die während einer PCRT-Prüfung ermittelten, aufbereiteten und analysierten Daten bilden einen Informationspool, der wertvolle Aufschlüsse für die Beschreibung, Überwachung und Steuerung des Produktionsprozesses liefert. Die Resonanzfrequenzdaten und Auswertungen aus VIPR und MTS können herangezogen werden, um Prozesssteuerungsgrenzen festzulegen, Ausbringungsraten zu verfolgen und Teilemengen miteinander zu vergleichen.  Die PCRT-Prozesskontrolle wird sowohl genutzt, um neue Produktionsverfahren zu beschreiben und zu qualifizieren als auch neue Steuerungsmöglichkeiten für bestehende Verfahren hinzuzufügen. Sie kann auch eingesetzt werden, um Lieferanten miteinander zu vergleichen und zu qualifizieren.

PCRT Lebensdauerüberwachung

PCRT kann Serienteile über ihre gesamte Lebensdauer im Blick behalten und Anzeichen für Materialermüdung rechtzeitig erkennen.

PCRT-Spektren reagieren sehr empfindlich auf Änderungen innerhalb einer Komponente. Die von einem Teil aufgenommenen Spektren können bei jeder Wartung miteinander verglichen werden. Teileschwankungen aufgrund von Reparaturen spielen keine Rolle, weil das Teil immer nur mit sich selbst verglichen wird.

Resonanzveränderungen werden aufgrund von Veränderungen der strukturellen Eigenschaften einer Komponente erkannt und dienen als Hinweis auf Materialermüdung und -schäden sowie weitere Zustände, die die Lebensdauer beeinträchtigen könnten. Die PCRT-Methode hilft, die Lebensdauer von Komponenten zu verlängern. Als Ergebnis liefert das PCRT-Lebensdauerüberwachungs-Tool entweder ein einfaches IO/NIO-Ergebnis oder ein detailliertes Untersuchungsprotokoll der analysierten Resonanzdaten.

  • Für OEMs liefert PCRT echte, belastbare Leistungsdaten für hoch beanspruchte Komponenten über einen längeren Zeitraum.
  • Für Instandhaltungsdienstleister ist es mit PCRT möglich, die Restnutzungsdauer einzelner Komponenten zu bestimmen und vorherzusagen.
  • PCRT liefert bereits zu einem sehr frühen Prozesszeitpunkt erste Hinweise auf Probleme in der Produktion oder dem Einsatz ausfallkritischer Komponenten.

Das Beispiel einer PCRT Lebensdauerüberwachungsstudie, die an einem 6061-T6 Aluminiumteil durchgeführt wurde, verdeutlicht die Vorteile. Es werden Spektren für ein und dasselbe Teil im Laufe einer immer längeren Nutzungsdauer angezeigt. Mit zunehmender Materialermüdung bewegt sich das Spektrum nach links, mit beschleunigter Verschiebung und Musterveränderung an der Riss-Entstehungsstelle. Ähnliche Versuche werden auch bereits mit vergleichbaren Untersuchungsergebnissen an Bolzen durchgeführt. Es ist davon auszugehen, dass auch Bolzen, die unter Materialermüdung oder der Belastung von Überdrehmomenten leiden, zuverlässig in einer Untersuchungsmenge innerhalb der Toleranzgrenzen erkannt werden können.

Bestimmung von Werkstoffeigenschaften

Die Möglichkeiten der Vibrant RUSpec-Technologie erlauben die Messung technischer Werkstoffeigenschaften anhand der Resonanzfrequenzen eines Bauteils. Diese Messergebnisse sind eine ideale Ausgangsbasis für die Überwachung von Prozessen in der Werkstoffproduktion sowie deren Erforschung und Entwicklung im Labor.