Laser-Excited Acoustics (LEA) Technologie

Mit Laser-Excited Acoustics (LEA) bietet XARION eine bahnbrechende Alternative zur klassischen, kontaktbasierten Ultraschallprüfung. Ein gepulster Laser erzeugt den Ultraschall direkt im Material. Das patentierte Optische Mikrofon erfasst ihn vollständig kontaktfrei. So entsteht eine hochauflösende Bildgebung ganz ohne Koppelmittel. Das ist ein entscheidender Vorteil bei komplexen, empfindlichen oder porösen Bauteilen.

So funktioniert LEA

Die Laseranregung beruht auf thermoelastischer Ultraschallerzeugung. Ein kurzer Laserpuls trifft auf die Bauteiloberfläche und wird dort absorbiert. Das Material dehnt sich dadurch minimal und sehr schnell aus, ohne beschädigt zu werden. Diese Ausdehnung erzeugt breitbandige Ultraschallwellen, die sich im Bauteil ausbreiten.

Die Wellen treffen dabei auf Materialgrenzen und auf Fehlstellen wie Disbonds, Bindefehler, Risse, Lunker oder Delaminationen. Jede dieser Wechselwirkungen verändert das Ultraschallsignal, zum Beispiel die Amplitude, die Laufzeit oder den Frequenzinhalt.

Ein Teil der Ultraschallenergie geht von der Oberfläche in die umgebende Luft über. Dort wird sie von XARIONs breitbandigem Optischem Mikrofon berührungslos erfasst. Die Messdaten werden wie bei der konventionellen Ultraschallprüfung als A-Scan, B-Scan und C-Scan dargestellt.

Prüfaufbauten

Je nach Anwendung stehen unterschiedliche Ultraschall-Prüfaufbauten mit jeweils passenden Prüfköpfen zur Verfügung.

• Einseitiges Impuls-Echo-Verfahren: Erzeugung und Erfassung erfolgen auf derselben Seite, sodass sich Reflexionen von Rückwänden, inneren Grenzflächen oder Fehlstellen auswerten lassen.
• Guided Wave-Verfahren: Der Ultraschall wandert zwischen zwei Positionen auf derselben Seite der Struktur. Geeignet ist das zum Beispiel für bestimmte Klebeverbindungs- oder Rissprüfungen. So lässt sich nicht nur der Ort einer Fehlstelle bestimmen, sondern auch ihre Tiefe.
• Durchschallungsverfahren: Der Ultraschall wird auf einer Bauteilseite erzeugt und auf der gegenüberliegenden Seite erfasst. Eingesetzt wird das zum Beispiel bei der Prüfung von Sandwich-Verbundstrukturen.