Rotierender ET-Kopf
Der rotierende Wirbelstromprüfkopf (Rotating ET Head) ist eine Sonderbauform des Wirbelstromprüfsystems, die für die vollständige, lückenlose Oberflächen- und Nahunteroberflächenprüfung von langgestreckten rotationssymmetrischen Halbzeugen – insbesondere Stäben, Drähten, Rohren und Profilen – konzipiert wurde. Das System ermöglicht Hochgeschwindigkeitsprüfungen im laufenden Produktionsprozess.
Aufbau und Wirkprinzip
Im Gegensatz zu stationären Durchlaufspulen rotiert beim rotierenden ET-Kopf der Prüfsondenkopf mit einer oder mehreren Einzelsonden mit hoher Drehzahl (typisch 3.000–6.000 min⁻¹) um das axial transportierte Prüfgut. Durch die Überlagerung der Rotationsbewegung des Kopfes und der Linearbewegung des Prüfguts entsteht eine schraubenlinienförmige (helikale) Abtastbahn, die die gesamte Oberfläche erfasst. Der Spurversatz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Helixwindungen definiert die effektive Auflösung des Systems.
Technische Parameter
- Prüfgeschwindigkeit: Bis zu 5 m/s je nach Drehzahl und geforderte Spurbreite
- Detektierbare Fehler: Längsrisse, Querrisse, Überfaltungen, Schleifriefen, Lunker
- Fehlerlänge: Ab ca. 5–10 mm, abhängig von Spurbreite und Prüffrequenz
- Fehlertiefe: Typisch ab 0,1–0,3 mm Tiefe detektierbar
Anwendungsbereiche
Rotierende ET-Köpfe werden bevorzugt in der Stahl- und NE-Metallindustrie eingesetzt: Walzdrahtstraßen, Stabstahlanlagen, Rohrwerke und Drahtziehereien integrieren diese Systeme direkt in die Produktionslinie. Typische Prüfobjekte sind Rundstähle für die Automobilindustrie (Motorwellen, Getriebekomponenten), nahtlose Rohre sowie Aluminiumprofile. Besonders wichtig ist der Einsatz bei sicherheitsrelevanten Bauteilen, die einer 100%-Prüfung nach EN 10228 oder ASTM A388 unterliegen.
Kalibrierung und Referenzfehler
Die Systemkalibrierung erfolgt an Referenzkörpern aus gleichem Werkstoff mit definierten künstlichen Fehlern: Längsnuten (EDM-Kerben), Quernuten und Bohrungen in genormten Tiefen (z. B. 3 % oder 5 % der Wanddicke). Die Empfindlichkeitseinstellung muss regelmäßig, mindestens zu Schichtbeginn und -ende, überprüft werden. Moderne Systeme verfügen über automatische Drift-Überwachung.
Signalauswertung
Die Auswertung der rotierenden Sonde erfolgt im Vektordiagramm (Impedanzebene) oder in der Phasen-/Amplitudendarstellung. Digitale Signalverarbeitung ermöglicht eine automatische Fehlererkennung und -klassifizierung in Echtzeit. C-Scan-Darstellungen visualisieren die Fehlerverteilung über die gesamte Stablänge und erlauben eine präzise Fehlerortung für die nachfolgende Schleifkorrektur oder Aussteuerung.