Detectie van insluitsels in staal met behulp van ultrasone C-scans

Abstract

ZF Windpower Lommel produceert tandwielkasten voor windmolens. Om de staalkwaliteit te verhogen wil ZF meer onderzoek verrichten naar de insluitseldichtheid. Deze masterproef is een voortzetting van een vorig project, dat als doel had een immersie-ultrasoonscanner te ontwerpen, bouwen en in dienst nemen. Bij aanvang van deze masterproef moest de installatie verder operationeel worden gemaakt. De installatie kon enkel de aanwezigheid van staal detecteren. Deze aanpassingen waren noodzakelijk vooraleer aan de oorspronkelijke doelen, een kalibratie en metingen van werkstukken, kon worden gestart.

De software in LabVIEW en de Beckhoff PLC werd aangepast zodat de XY-sturing efficiënter en nauwkeuriger werd. Door een conversie van motorcoördinaten naar virtuele X- en Y-coördinaten in de PLC is het mogelijk om de positie nauwkeuriger te bepalen. Een extra voordeel van deze aanpassingen is dat de installatie sneller werkt. Het ultrasone meettoestel (USK-7) wordt vervangen door een moderne versie (USIP-40). Dit bezit software, zodat er gemakkelijk instellingen en verwerkingen op de verkregen signalen kunnen worden toegepast. Nadat de installatie operationeel is, kan deze gekalibreerd worden met een referentieblok. Vervolgens kunnen er samples worden opgemeten en gevisualiseerd. De gevonden fouten worden bloot gelegd en onder een microscoop bekeken.

De installatie voldoet aan de doelstellingen en is in staat om insluitsels te detecteren met lengtes groter dan 0.5mm en een verslag af te leveren van al de nodige informatie.