ACFM – Alternating Current Field Measurement
Die Alternating Current Field Measurement (ACFM) ist ein elektromagnetisches Prüfverfahren zur berührungsfreien Detektion und Tiefenmessung von Rissen in elektrisch leitfähigen Werkstoffen. Das Verfahren wurde ursprünglich für den Offshore-Einsatz entwickelt und ermöglicht die Rissprüfung durch Beschichtungen hindurch, ohne dass eine Entfernung von Farbe, Korrosionsschutz oder sonstigen Auflagen erforderlich ist.
Physikalisches Prinzip
Ein in den Prüfkopf integrierter Induktor erzeugt ein gleichmäßiges Wechselstromfeld (Alternating Current, AC) auf der Werkstückoberfläche. Dieses Feld durchdringt dünne nichtleitende Schichten nahezu ungehindert und dringt aufgrund des Skineffekts nur wenige Zehntelmillimeter in das Metall ein. An einem Riss wird das Magnetfeld gestört: Die Komponente Bx (parallel zur Rissfront) zeigt charakteristische Vorzeichenwechsel, während die Komponente Bz (senkrecht zur Oberfläche) ein ausgeprägtes Maximum über der tiefsten Rissstelle aufweist. Aus dem Verhältnis beider Komponenten lässt sich die Risstiefe quantitativ bestimmen.
Besonderheiten und Vorteile
- Beschichtungstoleranz: Messungen durch Lacke, Epoxidbeschichtungen und Korrosionsschutzschichten bis ca. 6 mm Dicke sind möglich.
- Quantitative Risstiefenbestimmung: Im Gegensatz zu vielen anderen Oberflächenprüfverfahren liefert ACFM direkte Tiefeninformationen.
- Kein Kontaktmedium: Das Verfahren benötigt weder Koppelmittel noch Magnetisierungsjoch.
- Schweißnahttauglichkeit: Rauhe Schweißnähte und geometrisch komplexe Bereiche können problemlos geprüft werden.
Offshore- und Unterwassereinsatz
ACFM hat sich besonders in der Öl- und Gasindustrie etabliert. Unterwassertaucher sowie ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROV) setzen ACFM-Sonden routinemäßig zur Rissüberwachung an Jacket-Konstruktionen, Rohrleitungen und Schweißnähten ein. Die Möglichkeit, durch Bewuchsschichten und Korrosionsprodukte zu prüfen, reduziert den Reinigungsaufwand erheblich und senkt die Taucherexposition. Die Ergebnisse werden in Echtzeit aufgezeichnet und an die Oberfläche übertragen.
Normen und Anwendungsgrenzen
ACFM ist in der britischen Norm BS 7706 sowie in branchenspezifischen Richtlinien der Öl- und Gasindustrie geregelt. Grenzen des Verfahrens liegen bei sehr flachen Rissen (Tiefe unter 1 mm), stark ferromagnetischen Werkstoffen mit heterogener Permeabilität sowie bei sehr dicken nichtleitenden Beschichtungen über 6 mm. Die Kalibrierung erfolgt in der Regel an Referenzkörpern mit bekannten EDM-Kerben.