🔩 Durchstrahlungsprüfung metallischer Erzeugnisse — Grundlagen der Filmtechnik (Gussteile, Schmiedeteile, Walzerzeugnisse)

Werkstoffe und ZfP PN-EN ISO 5579

Übersicht

Die Norm enthält allgemeine Regeln für die industrielle Röntgen- und Gammaradiographie zur Fehlerprüfung mit Filmtechniken für die Prüfung metallischer Erzeugnisse und Werkstoffe. Sie legt keine Zulässigkeitskriterien für Unregelmäßigkeiten fest. In der Einleitung wird hervorgehoben, dass die Norm die Grundtechniken der Radiographie so festlegt, dass zufriedenstellende und wiederholbare Ergebnisse wirtschaftlich erzielt werden, und dass Normen für bestimmte Anwendungen diesen Grundregeln entsprechen sollten. Die Norm ist damit den Normen für bestimmte Anwendungen übergeordnet.

Die Techniken werden in zwei Klassen eingeteilt: Klasse A (Grundtechniken) und Klasse B (verbesserte Techniken), die angewendet wird, wenn Klasse A nicht ausreichend empfindlich sein könnte. Bessere Techniken als Klasse B sind möglich und können von den Parteien durch Festlegung aller maßgeblichen Prüfparameter vereinbart werden; die Wahl der Technik vereinbaren die beteiligten Parteien. Kann aus technischen oder betrieblichen Gründen eine der Bedingungen der Klasse B nicht erfüllt werden, z. B. die Art der Strahlenquelle oder der Abstand Strahlenquelle–Objekt, können die Parteien die Übernahme der Bedingung der Klasse A vereinbaren; der Empfindlichkeitsverlust wird durch Anheben der Mindestschwärzung auf 3,0 oder durch Wahl einer besseren Filmsystemklasse mit einer Mindestschwärzung von 2,6 ausgeglichen, bei unveränderten übrigen Bedingungen der Klasse B, insbesondere der erreichten Bildgüte.

Der Anwendungsbereich der Norm ist zweifach begrenzt, was man wissen sollte, bevor man sie in Unterlagen anführt. Erstens umfasst sie ausschließlich metallische Erzeugnisse und Werkstoffe. Zweitens steht seit der dritten Ausgabe von 2013 das Wort „Film“ im Titel, und die Norm gilt nur für Filme für die zerstörungsfreie Prüfung als Bilddetektoren und nicht für digitale radiographische Detektoren. Digitale Radiographie, Speicherfolien und Echtzeit-Radioskopiesysteme erfordern ein anderes Bezugsdokument, obwohl die Physik der Prüfung selbst dieselbe ist.

Die Durchstrahlungsprüfung ist ein Volumenverfahren: Sie ermöglicht den Nachweis von Oberflächen- und inneren Ungänzen, auch in Objekten komplizierter Form, und erlaubt eine genaue Bestimmung der Größe einer Ungänze. Zugleich ist sie ein verhältnismäßig teures und arbeitsaufwendiges Verfahren, erfordert Zugang zu zwei gegenüberliegenden Oberflächen, und die Nachweisbarkeit flächiger Fehler hängt stark von ihrer Lage zur Strahlrichtung ab, was der Grund für mehrfache Belichtung des Objekts sein kann.

Prinzip der Methode

Das Objekt wird mit Röntgen- oder Gammastrahlung bestrahlt. Die Strahlung durchdringt den Werkstoff, und ihre Intensität sowie die Gleichmäßigkeit ihrer Verteilung nach dem Durchgang hängen von Dicke und Dichte des Werkstoffs im Strahlengang ab. Die austretende Strahlung wird auf Röntgenfilm aufgezeichnet; nach der fotochemischen Verarbeitung entsteht eine Durchstrahlungsaufnahme, auf der ein Werkstoffverlust eine stärkere Schwärzung ergibt. Die geometrischen Grundgrößen sind die Nenndicke t, die durchstrahlte Dicke w, berechnet aus den Nenndicken aller durchstrahlten Wände, der Abstand Objekt–Film b, die Größe der Quelle bzw. des Brennflecks d, der Abstand Strahlenquelle–Objekt f sowie der Abstand Strahlenquelle–Film SFD als Summe von f und b. Die Bildgüte wird mit einem Bildgüteprüfkörper nach den Normen der Reihe ISO 19232 geprüft, die Draht- und Stufen/Loch-Bildgüteprüfkörper, Bildgüteklassen und die experimentelle Ermittlung von Bildgütewerten festlegen.

Anwendungen

• Prüfung von Gussteilen: Lunker, Gasporen, Einschlüsse, Kaltläufe
• Prüfung von Schmiedeteilen und Walzerzeugnissen
• Prüfung von Bauteilen von Konstruktionen, Rohrleitungen und Baugruppen von Schiffen und Flugzeugen
• Grundlage für spezifische Normen, u. a. für die Durchstrahlungsprüfung von Schweißverbindungen

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 5579:2014-02

Titel (PL)

Badania nieniszczące — Badania radiograficzne materiałów metalowych z zastosowaniem błony i promieniowania X lub gamma — Zasady podstawowe

Title (EN)

Non-destructive testing — Radiographic testing of metallic materials using film and X- or gamma rays — Basic rules

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Qualifizierung des Personals

   Die Prüfungen führt nach ISO 9712 oder gleichwertig qualifiziertes Personal auf der für den jeweiligen Industriesektor geeigneten Stufe durch.

2. Schutz vor ionisierender Strahlung

   Die Norm warnt, dass die Bestrahlung eines beliebigen Körperteils mit Röntgen- oder Gammastrahlung sehr gesundheitsschädlich sein kann; überall, wo Röntgenanlagen oder radioaktive Quellen verwendet werden, sind die einschlägigen gesetzlichen Anforderungen anzuwenden und örtliche, nationale und internationale Sicherheitsvorkehrungen streng einzuhalten.

3. Fertigungsstufe und Oberflächenvorbereitung

   In der Regel ist keine Oberflächenvorbereitung erforderlich; erschweren Oberflächenunregelmäßigkeiten oder Beschichtungen den Fehlernachweis, wird die Oberfläche glatt geschliffen oder die Beschichtung entfernt. Die Oberfläche des Objekts muss von Spritzern, Überständen und Formstoffresten gereinigt sein. Sofern nicht anders vereinbart, wird nach der letzten Fertigungsstufe durchstrahlt, z. B. nach dem Schleifen oder der Wärmebehandlung.

4. Wahl der Prüfklasse

   Mit den beteiligten Parteien Klasse A oder B vereinbaren; Klasse B anwenden, wenn Klasse A nicht ausreichend empfindlich sein kann. Bei Abweichung von einer Bedingung der Klasse B durch Anheben der Mindestschwärzung auf 3,0 oder eine bessere Filmsystemklasse mit einer Schwärzung von mindestens 2,6 ausgleichen.

5. Prüfanordnung und Wahl der Belichtung

   Die Prüfanordnungen legen die spezifischen Normen für die jeweilige Anwendung fest. Je nach Art und Geometrie des Objekts Strahlenquelle, Art der Belichtung und Belichtungszeit sowie die geometrischen Größen f, b und SFD wählen.

6. Identifikation und Kennzeichnung

   An jedem Abschnitt des Objekts Symbole anbringen, deren Abbildungen auf der Aufnahme außerhalb des interessierenden Bereichs erscheinen und eine eindeutige Identifikation des Abschnitts sicherstellen. Die Lage jeder Aufnahme dauerhaft kennzeichnen; ist dies nicht möglich, die Lage mit genauen Skizzen oder Fotos dokumentieren.

7. Filmüberlappung und Bildgüteprüfkörper

   Wird ein Bereich mit zwei oder mehr Filmen aufgenommen, ausreichende Überlappung sicherstellen, nachgewiesen durch einen auf jedem Film sichtbaren Marker hoher Dichte. Die Bildgüte mit einem Bildgüteprüfkörper nach den Anwendungsnormen sowie ISO 19232-1, -2, -3 und -4 prüfen; der BPK wird während der Prüfung auf dem Objekt angeordnet, so dass die Bildgüte für die jeweilige Aufnahme dokumentiert ist.

8. Verarbeitung, Auswertung und Prüfbericht

   Filme mit Prozesskontrolle entwickeln und fixieren, die Aufnahmen am Filmbetrachtungsgerät auswerten und das Ergebnis im Prüfbericht zusammen mit dem Zahlenwert der Bildgüte dokumentieren.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Warnhinweis der Norm: Die Bestrahlung eines beliebigen Körperteils mit Röntgen- oder Gammastrahlung kann sehr gesundheitsschädlich sein
• Strenge Einhaltung örtlicher, nationaler und internationaler Vorsichtsmaßnahmen bei ionisierender Strahlung
• Isotopenquellen strahlen ständig, auch außerhalb der Belichtung — vorschriftsmäßige Lagerung und vorschriftsmäßiger Transport der Geräte erforderlich
• Absperrung des Bereichs, Signalisierung, Personendosimeter, Strahlenschutzaufsicht
• Dunkelkammerchemikalien — Handschuhe, Lüftung, verbrauchte Lösungen als chemischer Abfall

Häufige Fragen