Szene Vergleichskörper
Bei dem Vergleichskörper nach DIN 14 104 handelt es sich um einen Quader aus gehärtetem Stahl auf dessen Oberfläche mittels Laserstrahlung Neuhärte- und auch Anlasszonen eingebracht werden. Diese Zonen stellen hinsichtlich ihrer Härte und Eigenspannungszustand real existierenden Schleifbrand dar, der durch ungünstige Prozessparameter während der Bearbeitung von Bauteilen auftreten kann. Gefährlich sind diese Zonen für die Bauteile in ihrer Belastungsphase. Neuhärtezonen bestehen aus nicht angelassenen Martensit, der eine s.g. Glassprödigkeit ausweist und zudem Härtungsrisse besitzen kann. Der Bereich ist allgemein härter als das Umgebungsgefüge. Angelassene Zonen sind weicher als das Umgebungsgefüge und stellen eine Gefahr für Funktionsoberflächen dar. Die Markierungen auf dem Probekörper stellen Zonen unterschiedlich gehärteter bzw. angelassener Bereiche dar und werden mit Nital geätzt. Der Vergleichskörper dient ursprünglich zur Kontrolle von Ätzbädern für die Schleifbrandprüfung.
Szene Koordinatentisch
Der Probenkörper wird auf einen Koordinatentisch aufgespannt und mit der QASS µmagnetic vermessen. Am unteren Probenkörperrand ist als Erstes die Neuhärtungszone zu sehen. Der Tisch fährt unterhalb des Vergleichskörpers durch. Nachfolgend nimmt die Tiefe des Fehlerzustandes hinsichtlich des Volumens weiter ab.
Die QASS µmagnetic induziert ein magnetisches Wechselfeld auf den Vergleichskörper. Die eingebrachten Fehlstellen werden als Veränderungen gegenüber der Umgebungsmatrix detektiert. Dabei entsteht ein induktiver Strom, dessen Höhe und zeitlich Ausprägung indirekt abhängig ist von Härte und dem Volumen der Fehlstelle (Prinzip des Barkhausen-Rauschens). Die Neuhärtungszone stellt die massivste, die letzte und 11. Fehlstelle die geringste Fehlergröße dar.
Szene Fast-Fourier-Transformation
Der entstehende induktive Strom steht als analoges Messsignal zur Verfügung und wird über eine diskrete Fast-Fourier-Transformation in einem Spektraldatendiagramm gezeigt. Innovative Filtertechnik sorgt für eine Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses. Die Auswertung erfolgt über eine Analyse des Energieinhaltes der erzeugten Spektren pro Bereich (Fehlstelle und Umgebungsgefüge).
Szene Plot
Die Werte der Energieanalyse werden in einem 2D-Diagramm geplottet, dessen Achsen Zeit in Sekunden [x-Achse] und Härte in Vickers [y-Achse] darstellen. Die Härte wird aus einer linearen Korrelation zwischen der Energieamplitude und zeitlichem Auftreten zwischen dem härtesten und weichsten Bereich bestimmt. Ein Ast des dargestellten Verlaufs stellt je eine Messung in eine Richtung dar. Es werden unterschiedliche Vergrößerungen eines Astes gezeigt.
Der Schleifbrand stellt das jeweilige Minimum in der Abfolge Maximum/Minimum dar. Die Maxima-Werte stellen die Messwerte aus dem ungestörten Umgebungsgefüge dar. Der Trend der Signalverringerung liegt an der Bewegung des Messtisches und der gleichzeitigen Aufmagnetisierung von Fehlerbereichen und Umgebungsmatrix sowie einem daraus resultierenden Mischsignal. Die Fehlerzonen lassen sich jedoch exakt abgrenzen.