Schallemissionsanalyse - Versionsgeschichte

Oluschinski am 9. Januar 2026 um 08:30 Uhr

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	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Schallemissionsanalyse (SEA)</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Schallemissionsanalyse (SEA)</span>
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			==Siehe auch==
			*[[Schallemission]]
			*[[Schallemissionsprüfung]]
			*[[Ultraschalldoppelbrechung]]
			*[[Ultraschall-Prüfköpfe]]
			*[[IKBV mit SEA]]

Oluschinski am 28. November 2022 um 13:08 Uhr

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	* Bardenheier, R.: Schallemissionsuntersuchungen an polymeren Verbundwerkstoffen. Teil I: Das Schallemissionsmessverfahren als quasi-zerstörungsfreie Werkstoffprüfung Zeitschrift für Werkstofftechnik 11 (1980) S.41–46		* Bardenheier, R.: Schallemissionsuntersuchungen an polymeren Verbundwerkstoffen. Teil I: Das Schallemissionsmessverfahren als quasi-zerstörungsfreie Werkstoffprüfung Zeitschrift für Werkstofftechnik 11 (1980) S.41–46
	* Schoßig, M.: Mechanische und bruchmechanische Bewertung von kurzglasfaserverstärkten Polyolefinwerkstoffen unter quasistatischer und dynamischer Beanspruchung. Vieweg+Teubner \| Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2011), (ISBN 978-3-8348-1483-8; siehe auch [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-21)		* Schoßig, M.: Mechanische und bruchmechanische Bewertung von kurzglasfaserverstärkten Polyolefinwerkstoffen unter quasistatischer und dynamischer Beanspruchung. Vieweg+Teubner \| Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2011), (ISBN 978-3-8348-1483-8; siehe auch [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-21) [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Schossig_Promotion_Inhaltsverzeichnis.pdf Inhaltsverzeichnis als pdf]

	[[Kategorie:Akustische Prüfverfahren Ultraschall]]		[[Kategorie:Akustische Prüfverfahren Ultraschall]]

Oluschinski am 13. August 2019 um 07:53 Uhr

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	Das Verfahren der Schallemissionsanalyse wird den quasi-[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung\|zerstörungsfreien Prüfverfahren]] der [[Werkstoffprüfung]] zugeordnet. Die Gründe dafür sind, dass es zum einen an aktive Defekte bei äußerer Lasteinwirkung gebunden ist (zerstörend), aber andererseits die [[Schallemission]]en lange vor dem [[Bruch\|ultimativen Werkstoffversagen]] auftreten. Schallemissionsuntersuchungen an Metallen und [[Kunststoffe]]n werden im Frequenzbereich zwischen 50 kHz und 2 MHz durchgeführt.<br>		Das Verfahren der Schallemissionsanalyse wird den quasi-[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung\|zerstörungsfreien Prüfverfahren]] der [[Werkstoffprüfung]] zugeordnet. Die Gründe dafür sind, dass es zum einen an aktive Defekte bei äußerer Lasteinwirkung gebunden ist (zerstörend), aber andererseits die [[Schallemission]]en lange vor dem [[Bruch\|ultimativen Werkstoffversagen]] auftreten. Schallemissionsuntersuchungen an Metallen und [[Kunststoffe]]n werden im Frequenzbereich zwischen 50 kHz und 2 MHz durchgeführt.<br>
	Die mechanischen Spannungswellen breiten sich kugelförmig vom Ort des Geschehens aus. Sie können an jeder Stelle des [[Kunststoffbauteil\|Bauteils]] mittels [[Piezokeramischer Schwinger\|piezoelektrischen Wandlers]] in analoge, elektrische Signale umgewandelt werden. Durch die Ausbreitung im Werkstoff erfährt das ursprüngliche Signal zahlreiche Veränderungen durch [[Dispersion]] und [[Reflexion Schallwellen\|Reflexion]], weswegen das erhaltene Signal mit dem Ursprungssignal nicht viel gemeinsam hat. Das heißt, aus einem Rechteckimpuls wird ein langes, langsam an- und abschwellendes Signal.		Die mechanischen Spannungswellen breiten sich kugelförmig vom Ort des Geschehens aus. Sie können an jeder Stelle des [[Kunststoffbauteil\|Bauteils]] mittels [[Piezokeramischer Schwinger\|piezoelektrischen Wandlers]] in analoge, elektrische Signale umgewandelt werden. Durch die Ausbreitung im Werkstoff erfährt das ursprüngliche Signal zahlreiche Veränderungen durch [[Dispersion#Die Dispersion des Ultraschalls\|Dispersion]] und [[Reflexion Schallwellen\|Reflexion]], weswegen das erhaltene Signal mit dem Ursprungssignal nicht viel gemeinsam hat. Das heißt, aus einem Rechteckimpuls wird ein langes, langsam an- und abschwellendes Signal.

	Weitere Gründe für Veränderungen des Ursprungssignals sind:		Weitere Gründe für Veränderungen des Ursprungssignals sind:
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Reincke am 18. Dezember 2017 um 11:37 Uhr

2017-12-18T11:37:52Z

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	Das Verfahren der Schallemissionsanalyse wird den quasi-[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung\|zerstörungsfreien Prüfverfahren]] der [[Werkstoffprüfung]] zugeordnet. Die Gründe dafür sind, dass es zum einen an aktive Defekte bei äußerer Lasteinwirkung gebunden ist (zerstörend), aber andererseits die [[Schallemission]]en lange vor dem [[Bruch\|ultimativen Werkstoffversagen]] auftreten. Schallemissionsuntersuchungen an Metallen und [[Kunststoffe]]n werden im Frequenzbereich zwischen 50 kHz und 2 MHz durchgeführt.<br>		Das Verfahren der Schallemissionsanalyse wird den quasi-[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung\|zerstörungsfreien Prüfverfahren]] der [[Werkstoffprüfung]] zugeordnet. Die Gründe dafür sind, dass es zum einen an aktive Defekte bei äußerer Lasteinwirkung gebunden ist (zerstörend), aber andererseits die [[Schallemission]]en lange vor dem [[Bruch\|ultimativen Werkstoffversagen]] auftreten. Schallemissionsuntersuchungen an Metallen und [[Kunststoffe]]n werden im Frequenzbereich zwischen 50 kHz und 2 MHz durchgeführt.<br>
	Die mechanischen Spannungswellen breiten sich kugelförmig vom Ort des Geschehens aus. Sie können an jeder Stelle des [[Kunststoffbauteil\|Bauteils]] mittels [[Piezokeramischer Schwinger\|piezoelektrischen Wandlers]] in analoge, elektrische Signale umgewandelt werden. Durch die Ausbreitung im Werkstoff erfährt das ursprüngliche Signal zahlreiche Veränderungen durch Dispersion und [[Reflexion Schallwellen\|Reflexion]], weswegen das erhaltene Signal mit dem Ursprungssignal nicht viel gemeinsam hat. Das heißt, aus einem Rechteckimpuls wird ein langes, langsam an- und abschwellendes Signal.		Die mechanischen Spannungswellen breiten sich kugelförmig vom Ort des Geschehens aus. Sie können an jeder Stelle des [[Kunststoffbauteil\|Bauteils]] mittels [[Piezokeramischer Schwinger\|piezoelektrischen Wandlers]] in analoge, elektrische Signale umgewandelt werden. Durch die Ausbreitung im Werkstoff erfährt das ursprüngliche Signal zahlreiche Veränderungen durch [[Dispersion]] und [[Reflexion Schallwellen\|Reflexion]], weswegen das erhaltene Signal mit dem Ursprungssignal nicht viel gemeinsam hat. Das heißt, aus einem Rechteckimpuls wird ein langes, langsam an- und abschwellendes Signal.

	Weitere Gründe für Veränderungen des Ursprungssignals sind:		Weitere Gründe für Veränderungen des Ursprungssignals sind:

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{{PSM_Infobox}}
Schallemissionsanalyse (SEA)
__FORCETOC__
== Allgemeines ==
Ein Verfahren der [[Werkstoffprüfung]], welches in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen hat, ist die Schallemissionsanalyse (SEA) oder auch [[Schallemissionsprüfung]] (SEP). Dabei handelt es sich um ein akustisches Prüfverfahren zur Untersuchung von [[Schallemission]]en mit dem Ziel der Bestimmung der Art und des Zustandes der Schallquellen sowie des erregenden Beanspruchungsvorganges. Als Ursache der in Form von elastischen Spannungswellen aufretenden [[Akustische_Emission|akustischen Emissionen]] (Schallemissionen, SE) sind z. B. Schädigungen in [[Phasengrenzfläche]]nbereichen bei [[Faserverstärkte Kunststoffe|faserverstärkten Kunstoffen]] oder [[Rissausbreitung|Rissbildungs- und Rissfortschrittsprozesse]] anzusehen, welche als Schallquellen wirken und aus einer mechanischen (Über)Beanspruchung (siehe [[Beanspruchung#Mechanische_Beanspruchung|mechanische Beanspruchung]]) resultieren. Mit geeigneter Messtechnik können diese Prozesse detektiert werden.

== Aufbau eines Schallemissionsarbeitsplatzes ==

Im folgenden '''Bild 1''' ist der grundsätzliche Aufbau eines Arbeitsplatzes zur Schallemissionsanalyse schematisch dargestellt.

[[Datei:sea_aufbau.jpg|500px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |Grundsätzlicher Aufbau eines Schallemissionsarbeitsplatzes
|}

Das Verfahren der Schallemissionsanalyse wird den quasi-[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung|zerstörungsfreien Prüfverfahren]] der [[Werkstoffprüfung]] zugeordnet. Die Gründe dafür sind, dass es zum einen an aktive Defekte bei äußerer Lasteinwirkung gebunden ist (zerstörend), aber andererseits die [[Schallemission]]en lange vor dem [[Bruch|ultimativen Werkstoffversagen]] auftreten. Schallemissionsuntersuchungen an Metallen und [[Kunststoffe]]n werden im Frequenzbereich zwischen 50 kHz und 2 MHz durchgeführt. 
Die mechanischen Spannungswellen breiten sich kugelförmig vom Ort des Geschehens aus. Sie können an jeder Stelle des [[Kunststoffbauteil|Bauteils]] mittels [[Piezokeramischer Schwinger|piezoelektrischen Wandlers]] in analoge, elektrische Signale umgewandelt werden. Durch die Ausbreitung im Werkstoff erfährt das ursprüngliche Signal zahlreiche Veränderungen durch Dispersion und [[Reflexion Schallwellen|Reflexion]], weswegen das erhaltene Signal mit dem Ursprungssignal nicht viel gemeinsam hat. Das heißt, aus einem Rechteckimpuls wird ein langes, langsam an- und abschwellendes Signal.

Weitere Gründe für Veränderungen des Ursprungssignals sind:

* Werkstoffimmanente Verlustmechanismen
* Einflüsse des Aufnehmersystems
* Verschmierung durch Fremdgeräusche

Außerdem ist das Nutzsignal der [[Schallemission]] von folgenden Punkten abhängig.

* [[Viskosität]] des Koppelmediums
* Schichtdicke der Kontaktierung
* Oberflächengüte des Bauteils oder [[Prüfkörper]]s
* Anpressdruck zwischen Wandler und [[Oberfläche]]
* Wandlermasse

Das erhaltene Signal kann verschiedene Signalformen annehmen, welche Aussagen über Vorgänge im Werkstoff ergeben. Zum einen handelt es sich um die kontinuierliche [[Akustische_Emission|Emission]] ('''Bild 2'''), wie sie bei [[plastische Deformation|plastischen]], homogenen Verformungen von Metallen beobachtet wird. Zum anderen gibt es Burst-Signale ('''Bild 3'''), wie sie unter anderem bei [[Bruchentstehung|Rissbildungs-]], [[Rissausbreitung|Rissfortschritts-]] sowie [[Reibungskraft|Reibung]]sprozessen auftreten.

[[Datei:kont_emission.jpg|300px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Kontinuierliche Emission
|}

[[Datei:burstsignal.jpg|300px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Burst-Signale
|}

Die Tatsache, dass [[Akustische_Emission|akustische Emissionen]] nur bei mechanischer [[Beanspruchung]] auftreten, setzt die Kopplung der Schallemissionsanalyse mit einem Verfahren der mechanischen [[Werkstoffprüfung]] voraus. Am häufigsten wurden bisher [[Quasistatische Prüfverfahren|quasistatische Prüfungen]] wie [[Zugversuch|Zug]]- oder [[Biegeversuch]] mit der Schallemissionsanalyse gekoppelt (siehe '''Bild 4''').

[[Datei:sea_zv.jpg|400px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 4''':
|width="600px" |[[Zugversuch#Zugversuch, Spannung-Dehnung-Diagramm|Spannungs-Dehnungs-Kurve]] (blau) sowie Anzahl der akustischen Emissionen (rot) von glasfaserverstärktem Polyamid 6 im Kurzzeitzugversuch
|}

== Kopplung der Schallemissionsanalyse mit dem instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch ==

Die Aufzeichnung der [[Schallemission]]en bei schlagartiger (dynamischer) Beanspruchung (siehe: [[Schlagbeanspruchung Kunststoffe]]) zur Bewertung des [[Mikroschädigungsgrenze|Schädigungsbeginns]] ist von besonderer praktischer Relevanz.

Im '''Bild 5''' ist ein Beispiel einer Untersuchung gezeigt, bei dem der [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|instrumentierte Kerbschlagbiegeversuch]] (IKBV) mit der Schallemissionsanalyse (SEA) zur Registrierung der [[akustische Emission|akustischen Emissionen]] gekoppelt wurde. Mit Hilfe der Wavelet-Transformation (siehe [[Frequenzanalyse]]) ist die Zuordnung Schädigung – Frequenzbereich (siehe [[Frequenzanalyse]]) möglich.

[[Datei:ikbv_sea.jpg|650px]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 5''':
|width="600px" |Ergebnis der Kopplung der [[IKBV mit SEA|SEA mit dem IKBV]] für ein mit 20 M.-% kurzglasfaserverstärktes Polypropylen
|}

'''Literaturhinweise'''

* Bardenheier, R.: Schallemissionsuntersuchungen an polymeren Verbundwerkstoffen. Teil I: Das Schallemissionsmessverfahren als quasi-zerstörungsfreie Werkstoffprüfung Zeitschrift für Werkstofftechnik 11 (1980) S.41–46
* Schoßig, M.: Mechanische und bruchmechanische Bewertung von kurzglasfaserverstärkten Polyolefinwerkstoffen unter quasistatischer und dynamischer Beanspruchung. Vieweg+Teubner | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2011), (ISBN 978-3-8348-1483-8; siehe auch [[AMK-Büchersammlung]] unter B 1-21)

[[Kategorie:Akustische Prüfverfahren Ultraschall]]

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