Advertisement

Keramische Zeitschrift

, Volume 66, Issue 3, pp 165–168 | Cite as

Qualitätssicherung: prozesskompensierte Resonanzprüfung von Siliziumnitrid-Kugeln für Hochleistungseinsätze in ausfallkritischen Hybrid-Kugellagern

  • T. Köhler
  • E. J. Biedermann
Technologie-Forum

Kurzfassung

Hybrid-Kugellager aus dem keramischen Werkstoff Siliziumnitrid zählen zu den bevorzugten Komponenten im Zukunftsmarkt der leistungsstarken Turbinen-Antriebstechnik. In ihrer Leistungsfähigkeit weisen sie bedeutende Vorteile gegenüber konventionellen Stahlkugeln auf; Materialdefekte jedoch können recht schnell zu Ausfällen im System führen. Deshalb benötigen Keramikkugeln für diesen Anwendungsbereich eine besonders präzise Tauglichkeitsprüfung. Herkömmliche zerstörungsfreie Testmethoden arbeiten dafür nicht exakt und effizient genug: weder im Hinblick auf die besonders hohen Belastungen noch auf moderate Prüfkosten.

Die prozesskompensierte Resonanzprüfung (Process Compensated Resonance Testing, PCRT) ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren, das oberflächliche und innenliegende Defekte zuverlässig und vergleichsweise kostengünstig detektiert. Durch das Messen von Veränderungen in den Resonanzmustern der Keramikkugeln kann PCRT innere Fehler und Unregelmäßigkeiten in den Stoffeigenschaften detektieren. Äußere Defekte erkennt das Verfahren über Degenerationen in den oberflächennahen Resonanzwellen-Werten. So spürt PCRT innere und äußere Mängel in einem einzigen Durchlauf auf und dokumentiert alle Ergebnisse automatisch in einem Ergebnisprotokoll mit Datum-Zeitstempel.

Stichwörter

prozesskompensierte Resonanzprüfung Process Compensated Resonance Testing (PCRT) zerstörungsfreie Werkstoffprüfung Non Destructive Testing (NDT) Siliziumnitridkugeln Luftfahrtindustrie Turbinentechnik Automated Ceramic Ball Testing 

Quality control: Process Compensated Resonance Testing (PCRT) offers Fast, Accurate and Affordable Defect Detection of Ceramic Rolling Elements for Hybrid Bearings

Abstract

Hybrid bearings, using silicon nitride ceramic rolling elements, are a critical technology for future high-performance gas turbine engine applications. While they offer significant performance benefits over conventional steel balls, ceramic balls with defects suffer from high rates of infant mortality leading to catastrophic failure. Ceramic balls rely on nondestructive evaluation to certify them for use, but legacy methods do not offer the accuracy, high throughput and affordability required for hybrid bearing application. Process Compensated Resonance Testing (PCRT) is a nondestructive evaluation method for ceramic balls. PCRT uses measured resonant frequencies of parts to detect surface and internal flaws. For ceramic balls, internal defects and bulk material property variations are detected by measuring shifts of resonant peaks to lower or higher frequencies. Surface defects are detected by measuring degeneracy in surface acoustic waves. A PCRT inspection detects internal and external defects in a single sweep, and returns an automated pass/fail result.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

Authors and Affiliations

  1. 1.Vibrant GmbH DeutschlandElzDeutschland
  2. 2.Hesselmann & Köhler Prozessautomation GmbHLimburgDeutschland

Personalised recommendations