Einen verborgenen Fehler in Luftfahrt-Bremsscheiben aufspüren

Die Herausforderung

Beim sicherheitskritischen Bremsen in der Luftfahrt kann ein Bauteil, das einwandfrei aussieht und maßlich korrekt ist, dennoch ein Integritätsproblem unter der Oberfläche verbergen. Ein Mikroriss oder ein Bereich schlechter Verdichtung verändert die Abmessungen eines Teils oder seine Resonanzfrequenz möglicherweise nicht genug, um eine herkömmliche Prüfung auszulösen — dabei ist gerade dies die Art von Fehler, auf die es am meisten ankommt. Der Hersteller benötigte eine schnelle, zerstörungsfreie Methode, um eine wirklich einwandfreie Scheibe von einer zu unterscheiden, die nur einwandfrei erscheint.

Der Ansatz

GrindoSonic prüfte die Impulsanregung an einer Charge von Bremsscheiben und las dabei zwei unabhängige Signale aus einem einzigen Anschlag gemäß ASTM E1876 aus: die Resonanzfrequenzen, bestimmt durch die Steifigkeit, und die Dämpfung, bestimmt durch die innere Reibung. Die Dämpfung ist der empfindliche Parameter. Die innere Reibung steigt mit mikrostrukturellen Veränderungen und beginnender Rissbildung an, oft bevor eine Frequenzverschiebung sichtbar wird. Die Art und Weise, wie der Klang eines Teils abklingt, trägt somit eine Information in sich, die eine rein frequenzbasierte oder visuelle Prüfung nicht liefert.

Die Ergebnisse

Innerhalb der Charge hob sich eine Scheibe hervor: eine deutlich erhöhte Dämpfung wies sie als strukturell beeinträchtigt aus, obwohl sie die herkömmliche Inspektion bestanden hatte. Die Messung verwandelte einen unsichtbaren Unterschied in einen erfassten Wert und zeigte, dass die Impulsanregung Integritätsprobleme aufdecken kann, die eine dimensionsbezogene oder rein frequenzbasierte Prüfung durchgehen ließe. Die Studie charakterisierte die Scheiben; sie ersetzte nicht das Qualifizierungsprogramm des Herstellers, zeigte aber, wo eine IET-Prüfung eine Ebene hinzufügt, die andere Methoden nicht erfassen.