Optimierung der Ultraschallprüfung an Radsatzwellen in der Instandhaltung

Für die Gewährleistung eines sicheren Betriebes ist es erforderlich, dass ermüdungsbedingte Fehler im Bauteil frühzeitig und zuverlässig gefunden werden können. Bei der Deutschen Bahn AG werden für die Prüfung von Radsatzwellen mit Längsbohrung seit über 15 Jahren mechanisierte Ultraschallsysteme der zerstörungsfreien Prüfung, HPS genannt, erfolgreich eingesetzt. Die Parametrierung der HPS-Anlagen wird kontinuierlich weiterentwickelt und optimiert.
In einem Forschungsvorhaben, das kürzlich in Kooperation mit der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung durchgeführt wurde, konnte gezeigt werden, dass die verwendeten Prüfsysteme in ausgewählten Wellenbereichen in der Lage sind, wesentlich kleinere Fehlertiefen sicher zu detektieren, als die durch die DIN 27201-7 vorgeschriebene Fehlertiefe von 2 mm. Die Untersuchungen haben allerdings auch gezeigt, dass das Nachweisvermögen wesentlich durch die Geometrie des Bauteils bestimmt wird. Eine Aussage über die erzielbare Nachweisempfindlichkeit und letztlich der Prüffähigkeit bei einer abgesenkten Nachweisgrenze für eine bestimmte Radsatzwellenbauart kann nur bei einer gleichzeitigen Betrachtung von Prüfgegenstand und Prüfsystem erfolgen. Durch geeignete Simulationen kann bereits während des Radsatzwellendesigns, auf eine optimierte Prüffähigkeit der Radsatzwelle hingewirkt werden. Des Weiteren wird der Einfluss auf die Falschanzeigenrate durch Änderungen an der Geometrie einer Radsatzwelle aufgezeigt.