Farbeindringprüfung

1. Reinigung
2. Farbe auftragen und eindringen lassen
3. Oberflächliches reinigen
4. Entwickler auftragen

Die Eindringprüfung (nach DIN EN 571-1: Eindringprüfung, allgemeine Grundlagen) ist eine zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, bei der die Kapillarkräfte von feinen Oberflächenrissen und Poren genutzt werden, um diese sichtbar zu machen. Unterschieden wird hierbei zwischen der Farbeindringprüfung und der fluoreszierenden Eindringprüfung.

Beispiel für das Auftragen des Eindringmittels durch Aufsprühen

Farbeindringprüfung

Hierzu wird die Oberfläche des zu prüfenden Bauteils von Fett- und Ölrückständen befreit und anschließend ein Eindringmittel (Kontraster) aufgebracht. Dies kann durch Auftragen mit einem Pinsel, durch Tauchen in einem Bad oder, an gut belüfteten Orten, durch Aufsprühen erfolgen (alle genannten Aufbringmethoden nennt man auch "Zwangsbenetzung"). Das Kriechvermögen des Eindringmittels ist hoch, nutzt die Kapillarwirkung von feinsten Materialtrennungen und es hat einen starken Farbkontrast zum Entwickler.

Nach Ablauf der vom zu prüfenden Werkstoff abhängigen Einwirkungszeit wird die Oberfläche mit Wasser oder einem speziellen Reiniger gereinigt, getrocknet und der Entwickler aufgetragen. Der Entwickler ist ein feinkörniges Pulver (meist auf Kalkbasis (Kreide), in Wasser oder Lösungsmittel suspendiert), das durch die Kapillarwirkung der eigenen Hohlräume (Saugfähigkeit) das in den feinen Rissen (Poren) verbliebene Eindringmittel herauszieht. Im Regelfall ist das Eindringmittel (eine Farbstofflösung) rot und der Entwickler weiß. Der hohe Farbkontrast ermöglicht das einfache Lokalisieren der Fehlerstellen und die Bestimmung der Rissverläufe.

Fluoreszierende Eindringprüfung

Bei niedriger Umgebungshelligkeit kann mit fluoreszierendem Eindringmittel gearbeitet werden, das mit Hilfe von UV-Bestrahlung sichtbar gemacht wird. Diese Prüfung ist wesentlich empfindlicher als die Farbeindringprüfung, weil die fluoreszierenden Partikel einen Leuchtdichtekontrast durch Umwandlung der UVA-Strahlung in sichtbares Licht erzeugen. Die menschlichen Augen reagieren auf Leuchtdichtekontraste wesentlich empfindlicher als auf Farbkontraste. Hauptanwendungsgebiete der fluoreszierenden Eindringprüfung sind die Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt.

Die Eindringprüfung ist auf allen Werkstoffen anwendbar, die eine eindeutige Anzeige von Oberflächenfehlern erlauben (nicht porös sind), vorwiegend auf Metallen, Kunststoffen (mit Einschränkungen, z. B. Teflon), glasierten Keramiken und ähnlichen. Bei Maschinenteilen aus Stahl wird wegen der hohen Korrosionsanfälligkeit gegen Wasser in der Regel ein Entwickler auf Lösemittelbasis verwendet, bzw., bei ferromagnetischen (nicht austenitischen) Stählen, gleich die Magnetpulverprüfung angewandt.

Die Farbeindringprüfung ist geeignet, Risse (bis zu einem tausendstel Millimeter Breite) in der Oberfläche eines Werkstoffs schnell zu finden. Allerdings kann es bei rauen bzw. spröden Oberflächen zu sog. Scheinanzeigen kommen. Diese Anzeigen sind keine Fehlstellen. Auch lässt das Verfahren keine Aussage über die Fehlstellentiefe (Risstiefe) im Bezug auf die Anzeigenintensität zu: eine beispielsweise zart rosa gefärbte Anzeige deutet nicht unbedingt auf einen weniger tiefen Riss hin als eine tiefrote Anzeige. Diese teilweise mangelnde Empfindlichkeit hat dazu geführt, dass dieses Verfahren beispielsweise im Rahmen von Prüfungen in der allgemeinen Luftfahrt nicht mehr als Prüfverfahren zugelassen ist.

Normen für die Eindringprüfung

Allgemeines

Eindringprüfungen, insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie, werden nicht nach der ursprünglich deutschen DIN EN ISO 3452 durchgeführt, sondern primär nach der amerikanischen AMS 2644, der die ISO 3452-2 mittlerweile sehr stark ähnelt. Zur Prüfung nach dieser Norm dürfen ausschließlich Produkte, die in QPL (qualified products list) der AMS 2644 gelistet und somit zugelassen sind, verwendet werden. Hauptunterschiede sind die in der ISO vorhandene Klassifizierung der Empfindlichkeit bei Farbeindringprüfmitteln und die Berücksichtigung und Zulassung von fluoreszierenden Farbeindringmitteln.

Normen

Deutsches Institut für Normung (DIN)

• DIN 25435-2, Wiederkehrende Prüfungen der Komponenten des Primärkreises von Leichtwasserreaktoren - Teil 2: Magnetpulver- und Eindringprüfung
• DIN EN 571-1, Zerstörungsfreie Prüfung - Eindringprüfung - Teil 1: Allgemeine Grundlagen
• DIN EN 1371-1, Gießereiwesen - Eindringprüfung - Teil 1: Sand-, Schwerkraftkokillen- und Niederdruckkokillengußstücke
• DIN EN 1371-2, Gießereiwesen - Eindringprüfung - Teil 2: Feingußstücke
• DIN EN 2002-16, Luft- und Raumfahrt - Metallische Werkstoffe; Prüfverfahren - Teil 16: Zertörungsfreie Prüfung, Eindringprüfung
• DIN EN 10228-2, Zerstörungsfreie Prüfung von Schmiedestücken aus Stahl - Teil 2: Eindringprüfung
• DIN EN 10246-11, Zerstörungsfreie Prüfung von Stahlrohren - Teil 11: Eindringprüfung nahtloser und geschweißter Stahlrohre zum Nachweis von Oberflächenfehlern
• DIN EN ISO 3059, Zerstörungsfreie Prüfung - Eindringprüfung und Magnetpulverprüfung - Betrachtungsbedingungen
• DIN EN ISO 3452-2, Zerstörungsfreie Prüfung - Eindringprüfung - Teil 2: Prüfung von Eindringprüfmitteln
• DIN EN ISO 3452-3, Zerstörungsfreie Prüfung - Eindringprüfung - Teil 3: Kontrollkörper
• DIN EN ISO 3452-4, Zerstörungsfreie Prüfung - Eindringprüfung - Teil 4: Geräte
• DIN EN ISO 3452-5, Zerstörungsfreie Prüfung - Eindringprüfung - Teil 5: Eindringprüfung bei Temperaturen über 50 °C
• DIN EN ISO 3452-6, Zerstörungsfreie Prüfung - Eindringprüfung - Teil 6: Eindringprüfung bei Temperaturen unter 10 °C
• DIN EN ISO 12706, Zerstörungsfreie Prüfung - Eindringprüfung - Begriffe
• DIN EN ISO 23277, Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißverbindungen - Eindringprüfung von Schweißverbindungen - Zulässigkeitsgrenzen

ASTM International (ASTM)

• ASTM E 165, Standard Practice for Liquid Penetrant Examination for General Industry
• ASTM E 1417, Standard Practice for Liquid Penetrant Testing

Weblinks

• Anwendungsbereiche der Farbeindringprüfung über einen Dienstleister (Scholz Rissprüftechnik GmbH)
• Detailbeschreibung der Eindringprüfung (PFINDER KG)
• Übersicht der in der QPL (qualified products list) der AMS-2644 gelisteten Produkte (RIL-CHEMIE Marc Breit)
• Vergleichende tabellarische Darstellung der Klassifizierung von Eindringprüfsystem nach ISO3452-2 und AMS-2644 (RIL-CHEMIE Marc Breit)
• Normenausschuss Materialprüfung