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Windenergie - WEC mit Ultraschall reduzieren

Hersteller hochbelasteter Bauteile unterstehen hohen Qualitätsanforderungen. Stillstände, bedingt durch vorzeitige Bauteilmängel, führen zu erheblichen Kosten auf Kunden- sowie gegebenenfalls Herstellerseite. Die Zuverlässigkeit und Lebensdauer dieser Bauteile hat somit einen entscheidenden Einfluss auf ihre Wirtschaftlichkeit.

Insbesondere bei Windkraftturbinen besteht das Problem der vorzeitigen Ermüdung der verbauten Lagerringe. Schuld daran ist das Phänomen der sog. White Etching Cracks (WEC). White Etching Cracks sind unregelmäßig mikrostrukturierte Veränderungen unterhalb der Materialoberfläche, welche sich erst nach Einbau und andauernder hoher Belastung zeigen. Durch diese Gefügeveränderungen entwickeln sich Risse und Abplatzungen unterhalb sowie an der Oberfläche der Bauteile (siehe Abb. 1), welche zu einem vorzeitigen Lagerausfall führen.

 

Abb. 1: WEC betroffener Lagerring. Die Beschädigung ist schon von Außen zu erkennen.

 

Die derzeitige Prüfmethode der Lagerhersteller zur Reduzierung von WEC basiert auf umfassenden Untersuchungen unter Verwendung der Triboanalyse sowie Verschleiß-, Friktion- und Schmierungssimulationen. Da der größte Anteil der Risse sich unterhalb der Lageroberfläche befindet und keinen Kontakt zur Oberfläche hat, sind sie mittels einer Oberflächenrissprüfung nicht zu erfassen. Die Lösung: Ultraschall.

Bereits jetzt nutzen Hersteller von hochbelasteten Bauteilen die Ultraschallprüfung als produktionsbegleitende Prüftechnik, um mit hohen Empfindlichkeiten das Gefüge im Bereich der Laufbahn auf Fehlstellen zu prüfen.

Neben der produktionsbegleitenden Prüfung bietet Ultraschall, als zerstörungsfreie Prüfmethode, die Möglichkeit, Lagerringe von Windkraftanlagen innerhalb ihrer Lebensdauer auf WEC-Freiheit während eines Wartungsintervalls zu überwachen.

 

Abb. 2: Die präventive Ultraschallprüfung zeigt erste kleinere White Etching Cracks unterhalb der Lauffläche. Von Außen sind sie in diesem Stadium noch nicht festzustellen.

 

Durch eine wiederholte Ultraschallprüfung können WEC (siehe Abb. 2). frühzeitig erkannt und fehlerhafte Lagerringe rechtzeitig ausgetauscht werden, bevor kostenintensive Schäden an der Windturbinenlagerung entstehen.

VOGT Ultrasonics GmbH, Burgwedel, unterstützt sowohl Hersteller als auch Nutzer hochbelasteter Bauteile mit kundenspezifischen Prüflösungen zur Reduzierung von kostenintensiven WEC bedingten Stillständen. Hierfür bietet VOGT die Prüfung von Lagerringen in Dienstleistungen im Prüfzentrum, als die alternative Möglichkeit für Kunden, sich ein eigenes Ultraschallprüfsystem anzuschaffen.

Im neuen VOGT Prüfzentrum in Burgwedel bei der Messestadt Hannover, können Lagerringe mit einem Durchmesser von bis zu 1200 mm und einem Gewicht von bis zu 500 kg Kunden unterstützend und produktionsbegleitend sowie während der Lebensdauer insbesondere auf WEC geprüft werden.

 

 

 

 

 

 

 

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