5/6 - VÖG - Verein österreichischer Gießereifachleute

HEFT 5/6 GIESSEREI-RUNDSCHAU 55(2008)
Abb. 11: Eingangsprüfung beim Kunden, dargestellt mit der Software ESW.
der Oberfläche, die durch den Walzprozess entstehen. Die Risse
werden Brandrisse genannt, sie entstehen durch die Temperaturwechselbeanspruchung.
Die Berührung der Walze mit dem Walzgut
erhitzt die Oberfläche auf über 500°C und anschließend wird durch
die Walzenkühlung die Walzenoberfläche radikal abgekühlt. Ein feines
Brandrissnetzwerk ist üblich und führt zukeinerlei Schädigung der
Walze. Nach dem Einsatz wird das Rissnetzwerk durch einen Schleifprozess
entfernt.
Die Wirbelstromprüfung wird zur Sicherstellung der Oberflächenrissfreiheit
eingesetzt. Im Walzprozess kann es aber durchaus zu Überbeanspruchungen
kommen. Art und Ausprägung und vor allem die Auswirkung
auf die Arbeitswalze können sehr unterschiedlich sein.
Da es sich bei der Walze umeinen hochkarbidischen Gusswerkstoff
handelt, ist die Verformungsfähigkeit sehr gering.Treten lokal extreme
Belastungen auf, so kommt es zu Schädigungen des Werkstoffes. Aufgrund
der Hertz’schen Flächenpressung müssen die Schädigungen
gar nicht an der Oberfläche sichtbar sein. In manchen Fällen sieht
man eine Delle an der Oberfläche, aber weit unter der Oberfläche
kann ein Initialriss entstanden sein, der dann im Laufe der Zeit weiter
wachsen kann. Besonders schwerwiegende Schäden verursachen lokal
begrenzte Überlastungen. Als Beispiel sei genannt: in den Walspalt
fällt eine Kühldüse. Diese wird durchgedrückt, die Walzenoberfläche
wird beschädigt. Am Band entdeckt man einen Hügel und stoppt den
Prozess. Die Walze wird ausgebaut und überprüft.
In unserem praktischen Beispiel könnte sich eine ähnliche Situation,
wie beschrieben abgespielt haben.
Bei einer routinemäßigen Prüfung nach einem Einsatz bei Ø1.023
kamen plötzlich Anzeigen zu Tage. Bis dorthin war die Walze über
50 mal im Einsatz und zeigte normales Verhalten. Aufgrund der sehr
Abb. 12:
Ultraschallprüfung
der Walze
bei Ø1.023 mm,
Stelle mit Überschreitung
der
Registrierschwelle.
ungewöhnlichen Anzeigen wurde die auffällige Stelle mittels Handultraschallprüfung
untersucht. Deutlich sichtbar war eine relativ hohe
Echointensität aus der Bindezone erkennbar.
Abb. 12 zeigt den C-Scan, der an der markierten Stelle einen blauen
Fleck aufweist. Diese Stelle deutet auf einen Bereich hin, wo bei gegebener
Verstärkung der reflektierte Ultraschall eine Echointensität von
mehr als 50% Bildschirmhöhe erreichte. Das zugehörige Linienscanbild
zeigt Abb. 13.ImOberen Teil des Bildes wird jeweils die höchste
Echointensität einer Umfangslinie entlang der Längsachse dargestellt.
Man erkennt bei z-Achse ca. 1.600 die Überschreitung der Registrierungsschwelle
von 50%. Das untere Teilbild zeigt die Tiefenlage, aus
der das Ultraschallsignal kommt. In diesem Fall ca. 55 mm unter der
Oberfläche.Aus dem aktuellen Durchmesser und der ursprünglichen
Mantelstärke kann man errechnen, dass die Anzeige aus dem Bereich
des Überganges kommen muss. Ein derart spontanes Auftreten einer
Delamination von Mantel und Kern ist nicht bekannt. Aus diesem
Grund wurden die gesammelten Prüfdaten des Kunden mit einer
Spezialsoftware und zusätzlich mit der ESW eigenen Software nachausgewertet.
Abb. 13: Linienscandarstellung der Abb. 12, Anzeige der Fehlstelle mit der
Überschreitung der 50% Schwelle.
Dabei ergab sich ein überraschendes, aber durchaus sehr plausibles
Bild. Rund 1 1/2 Jahre vor den ersten UT Anzeigen wurde bei
Ø1.076 mm eine Beschädigung an der Walzenoberfläche registriert.
Der Kunde fertigte zu diesem Zweck auch Bilder an, die er zum
Schadensfall im Dokumentenarchiv ablegte.
Die damalige Wirbelstromprüfung Abb. 14 zeigt das Ergebnis der
Prüfung. Der hellblaue Fleck markiert die Stelle der Rissanzeigen.
Abb. 14:
Prüfergebnis
bei Walzen
Ø1.076 mm.
Anzeige einer
Fehlstelle mit
Rissen an der
Oberfläche
durch Wirbelstrom,
jedoch
keine Ultraschallanzeigen.
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