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Entwicklung eines thermografischen Verfahrens zur Defektdetektion bei Eisenbahnrädern
(Stuttgart : Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, 2021) Getto, Sascha; Verl, Alexander (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.)
Der Schienenverkehr ist nach wie vor eine der wichtigsten Transportarten weltweit. Auch für die Zukunft wird ein nach wie vor starkes Wachstum dieses Sektors erwartet. Die hierdurch steigenden Passagier- sowie Gütertransportzahlen mit dem damit verbundenen Anstieg der Schienenfahrzeuge und deren Fahrleistungen erfordern jedoch auch die Beschäftigung mit sicheren, zuverlässigen und leistungsfähigen Prüftechnologien, vor allem für sicherheitskritische Komponenten. Der Radsatz und das Rad selbst sind solche Schienenfahrzeugkomponenten, welche durch Defekte Ursache für gravierende Unfälle sein können. Für die Prüfung dieser Bauteile stehen seit langem verschiedene Methoden, mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen, zur Verfügung. Die Radoberfläche, mit Defekten wie beispielsweise Rissen auf der Radlauffläche, werden heute größtenteils mit Hilfe der Magnetpulverprüfung untersucht. Diese etablierte Methode bringt jedoch einige Nachteile mit sich, wie einen im Allgemeinen großen, platzgreifenden Prüfaufbau, eine aufwendig durchzuführende Prüfung und eine schwierige Automatisierbarkeit. Entwicklungen der letzten Jahre bei den Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung haben hierzu Alternativen hervorgebracht, welche eine effizientere und leistungsstärkere Bearbeitung dieser Prüfaufgabe ermöglichen könnten. Eine dieser neuen Prüfverfahren ist die induktiv angeregte Thermografie. In dieser Arbeit wird ein, auf diesem Verfahren aufbauendes, modernes Prüfsystem für die Radprüfung bei Schienenfahrzeugen entwickelt. Dieses soll mindestens die gleiche Leistung im Bezug auf Defektdetektionsraten wie die Magnetpulverprüfung aufweisen, bei gleichzeitig verbesserter Mobilität, Einsetzbarkeit in unterschiedlichen Prüfszenarien und kürzerer Prüfzeit. Die Entwicklung soll in einem prototypischen Demonstrator seine Umsetzung finden, um das Verfahren für eine zukünftige industrielle Anwendung vorzubereiten und dem zu erwartenden größeren Bedarf an Radprüfungen in Produktion und Wartung zu begegnen.