Konzept zur Herstellung eines NDT-Referenzblocks

Management Summary

Die Diplomarbeit befasst sich mit dem Thema der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, im Englischen Nondestructive Testing (NDT) genannt. Das Ziel der Arbeit ist die Erstellung und Planung eines Konzepts zur Herstellung eines NDT-Wirbelstrom Referenzblocks [Bild 1]. Da es diese Art von Schulungsgerät nicht am Markt zu kaufen gibt, wurde vom Leiter des NDT-Teams der Firma RUAG/ Standort Emmen, die Erstellung dieses Konzepts als Thema für die Diplomarbeit, in Auftrag gegeben. Als Schulungs-, Aus- und Weiterbildungsgegenstand wird die Konstruktion dazu dienen, die NDT-Inspektoren auf eine der am Häufigsten angewandten Inspektionsmethoden, der Wirbelstromprüfung mit Rotiersonden, zu schulen. Mit Hilfe dieses Schulungsgerätes kann man reale Situationen simulieren und die Messwerte dieser Sensibilitätsstudien auswerten und vergleichen. Hierzu wurden zusätzlich eine Prüfprotokollvorlage und eine Vorlage für die Gesamtauswertung der Studien erstellt. Der Referenzblock besteht aus drei ca. A4-Blatt grossen Aluminiumplatten und dem ersten Satz Coins. Die Front- [Bild 2] und Bodenplatte [Bild 3] haben insgesamt 18 Messpositionen. Diese bestehen aus 9 Stk mit ½''- und 9 Stk mit ¼''-Bohrungen. In die mittlere Platte [Bild 4] sind Aussparungen gefräst, um die Coins darin platzieren zu können [Bild 5].  Die Namensgebung ''Coin'' für die Plättchen, welche fast wie überdimensionierte Wendeschneidplättchen aussehen, kommt daher, dass diese in der ersten Designvariante rund gewesen sind und wie Münzen ausgesehen haben. Diese Benennung hat dem Projektteam so gut gefallen, dass der Name beibehalten wurde als man sich entschied das runde Design in ein quadratisches zu ändern. Die Coins [Bild 6] gibt es in zwei verschiedenen Varianten, diese sind ebenfalls mit ½''- oder ¼''- Bohrungen versehen und weisen paarweise (1 Coin mit grosser und 1 Coin mit kleiner Bohrung) den gleichen oder ähnlichen Schadensmechanismus auf. Sie werden aus Zugversuchsproben [Bild 7] oder Scrap-Parts gewonnen.  Zur Ideenfindung für das Design hat man mittels Brainstorming, Stichworte gesucht, aufgeschrieben und in einer Mind-Map strukturiert. Mit einem Morphologischen Kasten wurden diese Ideen zu zwei Designvarianten weiterverarbeitet. Um die Auswahl der Schadensmechanismen treffen zu können, mussten aus den fünf, von der RUAG zur Verfügung gestellten, international publizierten Berichten, die am häufigsten auftretenden Schadensmechanismen in Nietlochbohrungen extrahiert und in drei Hauptgruppen unterteilt werden. Diese drei Hauptgruppen sind die Schädigung durch Materialermüdung, mechanische Schäden und Schäden durch Korrosion und Andere. Schlussendlich wurden auch hier wieder zwei Varianten generiert. Das Ergebnis ist ein modular aufgebauter und transportabler Referenzblock [Bild 8], welcher mit 18 Coins bestückt werden kann. Der erste Satz Coins besteht aus 18 Stk mit einer wirtschaftlich günstigen Auswahl von gemischten Schadensmechanismen.

Bilder- und Videogalerie Referenzblock

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