kapilarna kontrola. Detekcija grešaka u boji. Kapilarna metoda ispitivanja bez razaranja.

_____________________________________________________________________________________

Detekcija kapilarnih nedostataka- metoda otkrivanja nedostataka koja se temelji na prodiranju određenih kontrastnih sredstava u površinske neispravne slojeve kontroliranog proizvoda pod djelovanjem kapilarnog (atmosferskog) tlaka, kao rezultat naknadne obrade s razvijačem, kontrasta svjetla i boje neispravnog površina se povećava u odnosu na neoštećenu, uz utvrđivanje kvantitativnog i kvalitativnog sastava oštećenja (do tisućinki milimetra).

Postoje luminescentne (fluorescentne) i kolor metode detekcije kapilarnih nedostataka.

Uglavnom, prema tehničkim zahtjevima ili uvjetima potrebno je otkriti vrlo male nedostatke (do stotinke milimetra) i jednostavno ih je nemoguće identificirati normalnim vizualnim pregledom golim okom. Korištenje prijenosnih optičkih instrumenata, poput lupe za povećanje ili mikroskopa, ne dopušta otkrivanje površinskih oštećenja zbog nedovoljne vidljivosti defekta na metalnoj pozadini i nedostatka vidnog polja pri višestrukim povećanjima.

U takvim slučajevima koristi se metoda kapilarne kontrole.

Tijekom kapilarnog ispitivanja, indikatorske tvari prodiru u šupljine površine i kroz defekte u materijalu ispitnih objekata, te se rezultirajuće indikatorske linije ili točke bilježe vizualno ili pomoću sonde.

Kontrola kapilarnom metodom provodi se u skladu s GOST 18442-80 „Kontrola bez razaranja. kapilarne metode. Opći zahtjevi."

Glavni uvjet za otkrivanje nedostataka poput diskontinuiteta materijala kapilarnom metodom je prisutnost šupljina bez kontaminanata i drugih tehničkih tvari koje imaju slobodan pristup površini predmeta i dubina koja je nekoliko puta veća od širina njihova otvora na izlazu. Za čišćenje površine prije nanošenja penetranta koristi se sredstvo za čišćenje.

Svrha kapilarnog pregleda (detekcija kapilarnih nedostataka)

Detekcija kapilarnih nedostataka (kapilarna kontrola) je dizajnirana za otkrivanje i pregled površinskih i niz nedostataka nevidljivih ili slabo vidljivih golim okom (pukotine, pore, nedostatak prodora, intergranularna korozija, ljuske, fistule, itd.) u kontroliranim proizvodima, utvrđivanje njihovog konsolidacija, dubina i orijentacija na površini.

Primjena kapilarne metode ispitivanja bez razaranja

Kapilarna metoda upravljanja koristi se u kontroli objekata bilo koje veličine i oblika, izrađenih od lijevanog željeza, željeznih i obojenih metala, plastike, legiranih čelika, metalnih premaza, stakla i keramike u energetici, raketnoj tehnici, zrakoplovstvu, metalurgija, brodogradnja, kemijska industrija, u izgradnji nuklearnih reaktora, u strojarstvu, automobilskoj, elektrotehnici, ljevaonici, medicini, štancanju, instrumentaciji, medicini i drugim industrijama. U nekim slučajevima, ova metoda je jedina za utvrđivanje tehničke ispravnosti dijelova ili instalacija i njihov prijem u rad.

Detekcija kapilarnih nedostataka također se koristi kao metoda ispitivanja bez razaranja za predmete izrađene od feromagnetnih materijala, ako njihova magnetska svojstva, oblik, vrsta i mjesto oštećenja ne dopuštaju postizanje osjetljivosti propisane GOST 21105-87 metodom magnetskih čestica ili nije dopuštena primjena metode ispitivanja magnetskim česticama prema tehničkim uvjetima rada objekta.

Kapilarski sustavi također se široko koriste za kontrolu nepropusnosti, zajedno s drugim metodama, u praćenju kritičnih objekata i objekata u radu. Glavne prednosti kapilarnih metoda detekcije nedostataka su: jednostavnost operacija tijekom ispitivanja, jednostavnost rukovanja uređajima, širok raspon ispitivanih materijala, uključujući nemagnetne metale.

Prednost kapilarne detekcije kvarova je u tome što se jednostavnom metodom upravljanja ne samo mogu otkriti i identificirati površinski i nizovi nedostaci, već i dobiti potpune informacije o prirodi oštećenja, pa čak i o nekim uzrocima njegovog nastanka (koncentracijski naponi snage, nepoštivanje tehničkih propisa tijekom proizvodnje i sl.).

Kao tekućine u razvoju koriste se organski fosfor - tvari koje imaju svijetlo intrinzično zračenje pod djelovanjem ultraljubičastih zraka, kao i razne boje i pigmenti. Površinski nedostaci otkrivaju se sredstvima koja omogućuju uklanjanje penetranta iz šupljine defekta i otkrivanje na površini kontroliranog proizvoda.

Uređaji i oprema koji se koriste u kapilarnoj kontroli:

Setovi za detekciju kapilarnih nedostataka Sherwin, Magnaflux, Helling (sredstva za čišćenje, razvijači, penetranti)
. Pištolji za prskanje
. Pneumohidropuške
. Izvori ultraljubičastog osvjetljenja (ultraljubičaste svjetiljke, iluminatori).
. Testne ploče (testna ploča)
. Kontrolni uzorci za detekciju grešaka u boji.

Parametar "osjetljivost" u kapilarnoj metodi detekcije mana

Osjetljivost kapilarne kontrole je sposobnost detekcije diskontinuiteta zadane veličine sa zadanom vjerojatnošću pri korištenju određene metode, tehnologije upravljanja i penetrantnog sustava. Prema GOST 18442-80, klasa kontrolne osjetljivosti određuje se ovisno o minimalnoj veličini otkrivenih nedostataka s poprečnom veličinom od 0,1 - 500 μm.

Detekcija površinskih defekata s veličinom otvora većom od 500 µm nije zajamčena metodama kapilarne inspekcije.

Klasa osjetljivosti Širina otvora defekta, µm

II od 1 do 10

III Od 10 do 100

IV Od 100 do 500

tehnološki Nije standardizirano

Fizičke osnove i tehnika metode kapilarne kontrole

Kapilarna metoda ispitivanja bez razaranja (GOST 18442-80) temelji se na prodiranju indikatorske tvari u površinski nedostatak i dizajnirana je za otkrivanje oštećenja koja imaju slobodan izlaz na površinu ispitnog predmeta. Metoda detekcije grešaka u boji prikladna je za otkrivanje diskontinuiteta s poprečnom veličinom od 0,1 - 500 mikrona, uključujući i prolazne nedostatke, na površini keramike, željeznih i obojenih metala, legura, stakla i drugih sintetičkih materijala. Našao je široku primjenu u kontroli integriteta prianjanja i zavarenih spojeva.

Penetrant u boji ili bojila se nanosi četkom ili raspršivačem na površinu ispitnog objekta. Zbog posebnih kvaliteta koje se osiguravaju na razini proizvodnje, izborom fizikalnih svojstava tvari: gustoća, površinska napetost, viskoznost, penetrant pod djelovanjem kapilarnog tlaka, prodire u najmanje diskontinuitete koji imaju otvoren izlaz u površine kontroliranog objekta.

Razvijač, nanesen na površinu ispitnog objekta u relativno kratkom vremenu nakon pažljivog uklanjanja neasimiliranog penetranta s površine, otapa boju koja se nalazi unutar defekta i, zbog međusobnog prodiranja jedno u drugo, "gura" preostali penetrant. u defektu na površinu ispitnog objekta.

Postojeći nedostaci vidljivi su prilično jasno i kontrastno. Tragovi indikatora u obliku linija ukazuju na pukotine ili ogrebotine, pojedinačne točkice u boji ukazuju na pojedinačne pore ili izlaze.

Proces otkrivanja nedostataka kapilarnom metodom podijeljen je u 5 faza (provođenje kapilarne kontrole):

1. Prethodno čišćenje površine (koristite sredstvo za čišćenje)
2. Primjena penetranta
3. Uklanjanje viška penetranta
4. Primjena programera
5. Kontrola

kapilarna kontrola. Detekcija grešaka u boji. Kapilarna metoda ispitivanja bez razaranja.

Ispitivanje bez razaranja postaje važno kada je razvoj premaza već završen i kada je moguće pristupiti njegovoj industrijskoj primjeni. Prije nego što obloženi proizvod uđe u upotrebu, provjerava se na čvrstoću, pukotine, prekide, pore ili druge nedostatke koji bi mogli uzrokovati kvar. Što je obloženi predmet složeniji, veća je vjerojatnost da će imati nedostatke. U tablici 1. u nastavku su prikazane i opisane postojeće nedestruktivne metode za određivanje kvalitete premaza.

Stol 1. Nedestruktivne metode kontrole kvalitete premaza prije njihovog rada.

VIZUALNI PREGLED

Najjednostavnija procjena kvalitete je vanjski pregled premazanog proizvoda. Takva kontrola je relativno jednostavna, a posebno je učinkovita pri dobrom osvjetljenju, kada se koristi povećalo. Vanjski pregled u pravilu treba provoditi kvalificirano osoblje iu kombinaciji s drugim metodama.

PRSKANJE BOJOM

Pukotine i udubljenja na površini premaza otkrivaju se upijanjem boje. Površina koja se ispituje poprska se bojom. Zatim se pažljivo obriše i na nju se poprska indikator. Nakon minute, boja izbija iz pukotina i drugih malih nedostataka i boji indikator, otkrivajući tako konturu pukotine.

FLUORESCENTNA KONTROLA

Ova metoda je slična metodi namakanja boje. Ispitni uzorak se uroni u otopinu koja sadrži fluorescentnu boju, koja se nanosi na sve pukotine. Nakon čišćenja površine, uzorak se prekriva novom otopinom. Ako premaz ima bilo kakve nedostatke, fluorescentna boja na tom području bit će vidljiva pod UV svjetlom.

Obje metode temeljene na apsorpciji koriste se samo za otkrivanje površinskih nedostataka. Unutarnji nedostaci nisu otkriveni. Nedostatke koji leže na samoj površini teško je otkriti, jer se prilikom brisanja površine prije nanošenja indikatora s njih uklanja boja.

RADIOGRAFSKA KONTROLA

Inspekcija prodornim zračenjem koristi se za otkrivanje pora, pukotina i šupljina unutar premaza. X-zrake i gama zrake prolaze kroz materijal koji se ispituje i na fotografski film. Intenzitet rendgenskog i gama zračenja mijenja se kako prolaze kroz materijal. Na filmu će se registrirati sve pore, pukotine ili promjene debljine, a uz odgovarajuću interpretaciju filma može se utvrditi položaj svih unutarnjih nedostataka.

Radiografska kontrola je relativno skupa i spora. Operater mora biti zaštićen od izlaganja. Teško je analizirati proizvode složenog oblika. Defekti se definiraju kada su njihove dimenzije veće od 2% ukupne debljine premaza. Stoga radiografska tehnika nije prikladna za otkrivanje malih nedostataka u velikim strukturama složenog oblika, daje dobre rezultate na manje složenim proizvodima.

KONTROLA RUBNE STRUJE

Površinski i unutarnji defekti mogu se odrediti pomoću vrtložnih struja induciranih u proizvodu uvođenjem u elektromagnetsko polje induktora. Prilikom pomicanja dijela u induktoru, ili induktora u odnosu na dio, inducirane vrtložne struje djeluju s induktorom i mijenjaju njegovu impedanciju. Inducirana struja u uzorku ovisi o prisutnosti vodljivih defekata u uzorku, kao io njegovoj tvrdoći i veličini.

Primjenom odgovarajućih induktiviteta i frekvencija, ili kombinacijom oboje, mogu se otkriti defekti. Kontrola vrtložnim strujama je nepraktična ako je konfiguracija proizvoda složena. Ova vrsta pregleda nije prikladna za otkrivanje nedostataka na rubovima i uglovima; u nekim slučajevima isti signali mogu doći s neravne površine kao i iz defekta.

ULTRAZVUČNA KONTROLA

U ultrazvučnom ispitivanju ultrazvuk se prolazi kroz materijal i mjere se promjene zvučnog polja uzrokovane defektima materijala. Energiju reflektiranu od defekata u uzorku percipira pretvarač, koji je pretvara u električni signal i dovodi do osciloskopa.

Ovisno o veličini i obliku uzorka, za ultrazvučno ispitivanje koriste se uzdužni, poprečni ili površinski valovi. Uzdužni valovi šire se u materijalu koji se ispituje pravocrtno sve dok ne naiđu na granicu ili diskontinuitet. Prva granica na koju nailazi dolazni val je granica između pretvarača i proizvoda. Dio energije se reflektira od granice, a primarni impuls se pojavljuje na ekranu osciloskopa. Ostatak energije prolazi kroz materijal sve dok ne naiđe na defekt ili suprotnu površinu, položaj defekta se određuje mjerenjem udaljenosti između signala s defekta te s prednje i stražnje površine.

Diskontinuiteti se mogu rasporediti tako da se mogu identificirati usmjeravanjem zračenja okomito na površinu. U ovom slučaju, zvučna zraka se uvodi pod kutom na površinu materijala kako bi se stvorili posmični valovi. Ako je ulazni kut dovoljno povećan, tada nastaju površinski valovi. Ti valovi putuju duž konture uzorka i mogu otkriti nedostatke blizu njegove površine.

Postoje dvije glavne vrste instalacija za ultrazvučno ispitivanje. Rezonantni test koristi zračenje promjenjive frekvencije. Kada se postigne prirodna frekvencija koja odgovara debljini materijala, amplituda titranja naglo raste, što se odražava na ekranu osciloskopa. Rezonantna metoda se uglavnom koristi za mjerenje debljine.

U metodi pulsnog odjeka u materijal se uvode impulsi konstantne frekvencije u trajanju od djelića sekunde. Val prolazi kroz materijal i energija reflektirana od defekta ili stražnje površine pada na pretvarač. Pretvornik zatim šalje drugi impuls i prima reflektirani.

Transmisiona metoda se također koristi za otkrivanje nedostataka u premazu i za određivanje čvrstoće prianjanja između premaza i podloge. U nekim sustavima premaza mjerenje reflektirane energije ne identificira na odgovarajući način kvar. To je zbog činjenice da je sučelje između premaza i podloge karakterizirano tako visokim koeficijentom refleksije da prisutnost defekata gotovo ne mijenja ukupni koeficijent refleksije.

Korištenje ultrazvučnog ispitivanja je ograničeno. To se može vidjeti iz sljedećih primjera. Ako materijal ima hrapavu površinu, zvučni valovi se raspršuju tako snažno da test postaje besmislen. Za ispitivanje predmeta složenog oblika potrebni su pretvarači koji prate konturu predmeta; površinske nepravilnosti uzrokuju pojavu šiljaka na zaslonu osciloskopa, što otežava prepoznavanje nedostataka. Granice zrna u metalu djeluju slično kao defekti i raspršuju zvučne valove. Defekte koji se nalaze pod kutom u odnosu na snop teško je otkriti, jer se refleksija uglavnom ne događa prema pretvaraču, već pod kutom prema njemu. Često je teško razlikovati diskontinuitete koji se nalaze blizu jedan drugom. Osim toga, otkrivaju se samo oni nedostaci čije su dimenzije usporedive s valnom duljinom zvuka.

Zaključak

Probni testovi se provode u početnoj fazi razvoja premaza. Budući da je broj različitih uzoraka tijekom traženja optimalnog načina rada vrlo velik, za uklanjanje nezadovoljavajućih uzoraka koristi se kombinacija ispitnih metoda. Ovaj program odabira obično se sastoji od nekoliko vrsta oksidacijskih ispitivanja, metalografskog pregleda, ispitivanja plamena i vlačnih ispitivanja. Premazi koji su uspješno prošli selekcijske testove ispituju se u uvjetima sličnim operativnim.

Nakon što se utvrdi da je određeni sustav premaza izdržao terensko ispitivanje, može se primijeniti kako bi se zaštitio stvarni proizvod. Prije puštanja u rad potrebno je razviti tehniku ​​ispitivanja bez razaranja konačnog proizvoda. Nedestruktivnom tehnikom moguće je detektirati površinske i unutarnje rupe, pukotine i diskontinuitete, kao i slabo prianjanje premaza i podloge.

IZVRŠILA: LOPATINA OKSANA

Detekcija kapilarnih nedostataka - metoda otkrivanja nedostataka koja se temelji na prodiranju određenih tekućih tvari u površinske nedostatke proizvoda pod djelovanjem kapilarnog tlaka, uslijed čega se povećava kontrast svjetla i boja neispravnog područja u odnosu na neoštećeno.

Detekcija kapilarnih nedostataka (inspekcija kapilara) dizajniran za otkrivanje nevidljive ili slabo vidljive golim okom površine i niz nedostataka (pukotine, pore, ljuske, nedostatak prodora, intergranularna korozija, fistule, itd.) u ispitnim objektima, određujući njihov položaj, opseg i orijentaciju duž površine.

indikatorska tekućina(penetrant) je obojena tekućina dizajnirana za popunjavanje otvorenih površinskih nedostataka i naknadnog formiranja indikatorskog uzorka. Tekućina je otopina ili suspenzija boje u mješavini organskih otapala, kerozina, ulja s dodacima površinski aktivnih tvari (tenzida), koji smanjuju površinsku napetost vode u šupljinama defekata i poboljšavaju prodiranje penetranata u te šupljine. Penetanti sadrže bojila (metoda boja) ili luminescentne aditive (luminiscentna metoda) ili kombinaciju oboje.

Pročišćivač– služi za prethodno čišćenje površine i uklanjanje viška penetranta

Programer naziva se materijalom za detekciju nedostataka dizajniranim za izdvajanje penetranta iz kapilarnog diskontinuiteta kako bi se formirao jasan indikatorski uzorak i stvorila pozadina koja je u suprotnosti s njim. Postoji pet glavnih tipova razvijača koji se koriste s penetrantima:

Suhi prah; - vodena suspenzija; - suspenzija u otapalu; - otopina u vodi; - plastična folija.

Uređaji i oprema za kapilarnu kontrolu:

Materijali za detekciju grešaka u boji, Luminescentni materijali

Setovi za detekciju kapilarnih nedostataka (sredstva za čišćenje, razvijači, penetranti)

Pulverizatori, hidropistoli

Izvori ultraljubičastog osvjetljenja (ultraljubičaste svjetiljke, iluminatori).

Testne ploče (testna ploča)

Kontrolni uzorci za detekciju grešaka u boji.

Proces kapilarne kontrole sastoji se od 5 faza:

1 - prethodno čišćenje površine. Da bi boja prodrla u nedostatke na površini, prvo ju je potrebno očistiti vodom ili organskim sredstvom za čišćenje. Sva onečišćenja (ulja, hrđa, itd.) i bilo koji premazi (lake, premazi) moraju se ukloniti iz kontroliranog područja. Nakon toga se površina suši tako da unutar defekta ne ostane voda ili sredstvo za čišćenje.

2 - primjena penetranta. Penetrant, obično crvene boje, nanosi se na površinu prskanjem, četkom ili uranjanjem predmeta u kadu za dobru impregnaciju i potpunu pokrivenost penetrantom. U pravilu, na temperaturi od 5 ... 50 ° C, tijekom 5 ... 30 minuta.

3 - uklanjanje viška penetranta. Višak penetranta uklanja se brisanjem maramicom, ispiranjem vodom ili istim sredstvom za čišćenje kao u koraku prethodnog čišćenja. U tom slučaju penetrant treba ukloniti samo s kontrolne površine, ali ne i iz šupljine defekta. Zatim se površina osuši krpom koja ne ostavlja dlačice ili zračnim mlazom.

4 - aplikacija programera. Nakon sušenja, razvijač (obično bijeli) nanosi se na kontrolnu površinu u tankom, ravnomjernom sloju.

5 - kontrola. Identifikacija postojećih nedostataka počinje odmah nakon završetka procesa razvoja. Tijekom kontrole otkrivaju se i snimaju tragovi indikatora. Intenzitet boje koji označava dubinu i širinu defekta, što je boja bljeđa, to je defekt manji. Intenzivna obojenost ima duboke pukotine. Nakon kontrole, razvijač se uklanja vodom ili sredstvom za čišćenje.

Na nedostatke kapilarnu kontrolu treba pripisati velikom radnom intenzitetu u odsutnosti mehanizacije, dugom trajanju procesa upravljanja (od 0,5 do 1,5 h), kao i složenosti mehanizacije i automatizacije procesa upravljanja; smanjenje pouzdanosti rezultata pri negativnim temperaturama; subjektivnost kontrole - ovisnost pouzdanosti rezultata o profesionalnosti operatera; ograničeni rok trajanja materijala za detekciju nedostataka, ovisnost njihovih svojstava o uvjetima skladištenja.

Prednosti kapilarne kontrole su: jednostavnost upravljačkih operacija, jednostavnost opreme, primjenjivost na širok raspon materijala, uključujući nemagnetne metale. Glavna prednost kapilarne detekcije kvarova je da ne samo da može otkriti površinske i nizove nedostatke, već i dobiti vrijedne informacije o prirodi kvara, pa čak i o nekim uzrocima njegovog nastanka (koncentracija naprezanja, nepridržavanje tehnologije itd. .).

Defektoskopski materijali za detekciju grešaka u boji odabiru se ovisno o zahtjevima za kontrolirani objekt, njegovom stanju i uvjetima upravljanja. Kao parametar veličine defekta uzima se poprečna veličina defekta na površini ispitnog objekta - takozvana širina otvora defekta. Minimalna vrijednost otkrivanja otkrivenih nedostataka naziva se donjim pragom osjetljivosti i ograničena je činjenicom da je vrlo mala količina penetranta, zadržana u šupljini malog defekta, nedovoljna za dobivanje kontrastne indikacije za danu debljinu sloja sredstva za razvijanje. Postoji i gornji prag osjetljivosti, koji je određen činjenicom da se iz širokih, ali plitkih defekata, penetrant ispire kada se eliminira višak penetranta na površini. Detekcija indikatorskih tragova koji odgovaraju gore navedenim glavnim značajkama služi kao osnova za analizu prihvatljivosti defekta u smislu njegove veličine, prirode i položaja. GOST 18442-80 utvrđuje 5 razreda osjetljivosti (prema donjem pragu) ovisno o veličini nedostataka

S osjetljivošću prema klasi 1 kontroliraju se lopatice turbomlaznih motora, brtvene površine ventila i njihovih sjedišta, metalne brtvene brtve prirubnica itd. (otkrivene pukotine i pore do desetinki mikrona). Prema 2. klasi provjeravaju tijela i antikorozivne naplate reaktora, osnovni metal i zavarene spojeve cjevovoda, nosive dijelove (uočljive pukotine i pore veličine do nekoliko mikrona). Za klasu 3 provjeravaju se pričvršćivači brojnih predmeta, s mogućnošću otkrivanja nedostataka s otvorom do 100 mikrona, za klasu 4 - lijevanje debelih stijenki.

Kapilarne metode, ovisno o načinu otkrivanja uzorka indikatora, dijele se na:

· Luminescentna metoda, na temelju registriranja kontrasta vidljivog indikatorskog uzorka koji svijetli u dugovalnom ultraljubičastom zračenju na pozadini površine ispitnog objekta;

· kontrastna (boja) metoda, na temelju registracije kontrasta boje u vidljivom zračenju indikatorskog uzorka na pozadini površine ispitnog objekta.

· fluorescentna metoda boja, na temelju registracije kontrasta uzorka boje ili luminiscentnog indikatora na pozadini površine ispitnog objekta u vidljivom ili dugovalnom ultraljubičastom zračenju;

· metoda svjetline, na temelju registracije kontrasta u vidljivom zračenju akromatskog uzorka na pozadini površine predmeta.

NASTUPA: VALUKH ALEKSANDAR

Kapilarna kontrola

Kapilarna metoda ispitivanja bez razaranja

Capilljadetektor manaija - metoda otkrivanja nedostataka koja se temelji na prodiranju određenih tekućih tvari u površinske nedostatke proizvoda pod djelovanjem kapilarnog tlaka, uslijed čega se povećava kontrast svjetla i boja neispravnog područja u odnosu na neoštećeno.

Postoje luminiscentne i kolor metode detekcije kapilarnih nedostataka.

U većini slučajeva, prema tehničkim zahtjevima, potrebno je otkriti nedostatke toliko male da se mogu uočiti kada vizualna kontrola gotovo nemoguće golim okom. Upotreba optičkih mjernih instrumenata, poput povećala ili mikroskopa, ne omogućuje otkrivanje površinskih nedostataka zbog nedovoljnog kontrasta slike defekta na pozadini metala i malog vidnog polja pri visokim povećanja. U takvim slučajevima koristi se metoda kapilarne kontrole.

Tijekom kapilarnog ispitivanja, indikatorske tekućine prodiru u šupljine površine i kroz diskontinuitete u materijalu ispitnih objekata, a dobiveni tragovi indikatora se bilježe vizualno ili pomoću sonde.

Kontrola kapilarnom metodom provodi se u skladu s GOST 18442-80 „Kontrola bez razaranja. kapilarne metode. Opći zahtjevi."

Kapilarne metode dijele se na osnovne, koje koriste kapilarne fenomene, i kombinirane, temeljene na kombinaciji dviju ili više metoda nerazornog ispitivanja koje su različite po fizičkoj biti, od kojih je jedna kapilarno ispitivanje (detekcija kapilarnih nedostataka).

Svrha kapilarnog pregleda (detekcija kapilarnih nedostataka)

Detekcija kapilarnih nedostataka (inspekcija kapilara) dizajniran za otkrivanje nevidljive ili slabo vidljive golim okom površine i niz nedostataka (pukotine, pore, ljuske, nedostatak prodora, intergranularna korozija, fistule, itd.) u ispitnim objektima, određujući njihov položaj, opseg i orijentaciju duž površine.

Kapilarne metode ispitivanja bez razaranja temelje se na kapilarnom prodiranju indikatorskih tekućina (penetranta) u šupljine površine i preko diskontinuiteta u materijalu ispitnog objekta i registraciji vizualno ili pomoću pretvarača formiranih indikatorskih tragova.

Primjena kapilarne metode ispitivanja bez razaranja

Kapilarna metoda upravljanja koristi se u kontroli objekata bilo koje veličine i oblika, izrađenih od željeznih i obojenih metala, legiranih čelika, lijevanog željeza, metalnih premaza, plastike, stakla i keramike u elektroenergetici, zrakoplovstvu, raketiranju, brodogradnji. , kemijskoj industriji, metalurgiji, u izgradnji nuklearnih reaktora, u automobilskoj industriji, elektrotehnici, strojarstvu, ljevaonici, štancanju, instrumentaciji, medicini i drugim industrijama. Za neke materijale i proizvode ova metoda je jedina za utvrđivanje prikladnosti dijelova ili instalacija za rad.

Detekcija kapilarnih nedostataka također se koristi za ispitivanje bez razaranja objekata izrađenih od feromagnetnih materijala, ako njihova magnetska svojstva, oblik, vrsta i mjesto oštećenja ne dopuštaju postizanje osjetljivosti propisane GOST 21105-87 metodom magnetskih čestica i magnetskim Metoda ispitivanja česticama nije dopuštena prema radnim uvjetima objekta.

Neophodan uvjet za otkrivanje nedostataka poput diskontinuiteta materijala kapilarnim metodama je prisutnost šupljina bez onečišćenja i drugih tvari koje imaju pristup površini predmeta i dubina širenja koja je mnogo veća od širine njihova otvaranja.

Kapilarna kontrola se također koristi u otkrivanju curenja te, zajedno s drugim metodama, u praćenju kritičnih objekata i objekata tijekom rada.

Prednosti kapilarnih metoda detekcije nedostataka su: jednostavnost upravljačkih operacija, jednostavnost opreme, primjenjivost na širok raspon materijala, uključujući nemagnetne metale.

Prednost detekcije kapilarnih nedostataka je da je uz njegovu pomoć moguće ne samo otkriti površinske i nizove nedostatke, već i dobiti vrijedne informacije o prirodi kvara, pa čak i o nekim razlozima njegovog nastanka (koncentracija naprezanja, nepridržavanje tehnologije itd. ) ).

Kao indikatorske tekućine koriste se organski fosfori - tvari koje daju vlastiti svijetli sjaj pod djelovanjem ultraljubičastih zraka, kao i razne boje. Površinski nedostaci otkrivaju se sredstvima koja omogućuju izdvajanje indikatorskih tvari iz šupljine defekata i otkrivanje njihove prisutnosti na površini kontroliranog proizvoda.

kapilara (pukotina), koji na površinu objekta upravljanja dolazi samo s jedne strane, naziva se površinski diskontinuitet, a spajanje suprotnih zidova objekta upravljanja - kroz. Ako su površinski i prolazni diskontinuiteti defekti, tada je dopušteno koristiti izraze "površinski defekt" i "prolazni defekt". Slika koju stvara penetrant na mjestu diskontinuiteta i slična obliku presjeka na izlazu na površinu ispitnog objekta naziva se indikatorski uzorak ili indikacija.

S obzirom na diskontinuitet kao što je jedna pukotina, umjesto izraza "indikacija" dopušten je izraz "trag indikatora". Dubina diskontinuiteta - veličina diskontinuiteta u smjeru unutar ispitnog objekta od njegove površine. Duljina diskontinuiteta je uzdužna dimenzija diskontinuiteta na površini predmeta. Otvaranje diskontinuiteta - poprečna veličina diskontinuiteta na njegovom izlazu na površinu ispitnog objekta.

Neophodan uvjet za pouzdano otkrivanje kapilarnom metodom nedostataka koji imaju pristup površini predmeta je njihova relativna nezagađenost stranim tvarima, kao i dubina širenja koja znatno premašuje širinu njihova otvora (najmanje 10/1). ). Za čišćenje površine prije nanošenja penetranta koristi se sredstvo za čišćenje.

Kapilarne metode detekcije mana dijele se na na glavnom, korištenjem kapilarnih fenomena, i kombinirano, na temelju kombinacije dviju ili više metoda ispitivanja bez razaranja, različitih u fizičkoj biti, od kojih je jedna kapilarna.

Kapilarna kontrola zavarenih spojeva služi za identifikaciju vanjskih (površinskih i prolaznih) i. Ova metoda provjere omogućuje vam da identificirate nedostatke kao što su vruće i, nedostatak fuzije, pore, školjke i neke druge.

Uz pomoć detekcije kapilarnih nedostataka moguće je odrediti mjesto i veličinu defekta, kao i njegovu orijentaciju duž metalne površine. Ova metoda vrijedi i za i za . Također se koristi u zavarivanju plastike, stakla, keramike i drugih materijala.

Bit metode kapilarne kontrole je sposobnost posebnih indikatorskih tekućina da prodru u šupljine defekata zavara. Nedostaci punjenja, indikatorske tekućine formiraju indikatorske tragove, koji se bilježe tijekom vizualnog pregleda, ili uz pomoć sonde. Redoslijed kapilarne kontrole određen je standardima kao što su GOST 18442 i EN 1289.

Klasifikacija metoda otkrivanja kapilarnih nedostataka

Metode kapilarnog ispitivanja dijele se na osnovne i kombinirane. Glavne podrazumijevaju samo kapilarnu kontrolu s prodornim tvarima. Kombinirani se temelje na kombiniranoj uporabi dva ili više, od kojih je jedna kapilarna kontrola.

Osnovne metode kontrole

Glavne metode kontrole dijele se na:

1. Ovisno o vrsti prodiranja:

• ispitivanje prodornim otopinama
• ispitivanje s suspenzijama filtera

1. Ovisno o načinu čitanja informacija:

• osvjetljenje (akromatsko)
• boja (kromatska)
• luminiscentna
• luminiscentna boja.

Kombinirane metode kapilarne kontrole

Kombinirane metode se dijele ovisno o prirodi i načinu izlaganja površini koja se provjerava. a oni su:

1. Kapilarno-elektrostatski
2. Kapilarno-elektroindukcija
3. Kapilarno magnetno
4. Metoda apsorpcije kapilarnog zračenja
5. Kapilarno-zračenje metoda zračenja.

Tehnologija detekcije kapilarnih nedostataka

Prije kapilarnog ispitivanja, površina koja se ispituje mora se očistiti i osušiti. Nakon toga na površinu se nanosi indikatorska tekućina - panetrant. Ova tekućina prodire u površinske nedostatke šavova i nakon nekog vremena provodi se međučišćenje, tijekom kojeg se uklanja višak indikatorske tekućine. Zatim se na površinu nanosi razvijač, koji počinje izvlačiti indikatorsku tekućinu iz zavarenih nedostataka. Tako se na kontroliranoj površini pojavljuju defektni uzorci, vidljivi golim okom ili uz pomoć posebnih programera.

Faze kapilarne kontrole

Proces kapilarne kontrole može se podijeliti u sljedeće faze:

1. Priprema i prethodno čišćenje
2. Intermedijarno čišćenje
3. Proces manifestiranja
4. Otkrivanje grešaka u zavarivanju
5. Izrada protokola u skladu s rezultatima provjere
6. Završno čišćenje površine

Materijali za kapilarnu kontrolu

Popis potrebnih materijala za otkrivanje kapilarnih nedostataka dat je u tablici:

Priprema i prethodno čišćenje površine koja se provjerava

Ako je potrebno, s kontrolirane površine zavara uklanjaju se onečišćenja poput kamenca, hrđe, mrlja od ulja, boje itd. Ta se onečišćenja uklanjaju mehaničkim ili kemijskim čišćenjem ili kombinacijom ovih metoda.

Mehaničko čišćenje preporuča se samo u iznimnim slučajevima, ako na kontroliranoj površini postoji labav film oksida ili ima oštrih padova između zrna vara, dubokih podrezivanja. Mehaničko čišćenje je dobilo ograničenu primjenu zbog činjenice da se prilikom provođenja često površinski nedostaci zatvaraju kao rezultat trljanja i ne otkrivaju se tijekom pregleda.

Kemijsko čišćenje se provodi pomoću raznih kemijskih sredstava za čišćenje koja s provjeravane površine uklanjaju onečišćenja kao što su boja, uljne mrlje itd. Kemijski ostaci mogu reagirati s indikatorskim tekućinama i utjecati na točnost kontrole. Stoga se kemikalije nakon prethodnog čišćenja moraju isprati s površine vodom ili drugim sredstvima.

Nakon prethodnog čišćenja površine, mora se osušiti. Sušenje je potrebno kako na vanjskoj površini fuge koja se provjerava ne ostane ni voda, ni otapalo, niti bilo koje druge tvari.

Primjena indikatorske tekućine

Nanošenje indikatorskih tekućina na kontroliranu površinu može se izvesti na sljedeće načine:

1. kapilarni način. U ovom slučaju, punjenje zavarenih nedostataka događa se spontano. Tekućina se nanosi vlaženjem, uranjanjem, mlazom ili prskanjem komprimiranim zrakom ili inertnim plinom.
2. Vakuumski način. Ovom metodom u šupljinama defekata stvara se razrijeđena atmosfera i tlak u njima postaje manji od atmosferskog, t.j. u šupljinama se dobiva svojevrsni vakuum koji u sebe usisava indikatorsku tekućinu.
3. metoda kompresije. Ova metoda je suprotna od vakuumske metode. Ispunjavanje nedostataka nastaje pod utjecajem tlaka koji prelazi atmosferski tlak na indikatorsku tekućinu. Pod visokim tlakom, tekućina ispunjava nedostatke, istiskujući zrak iz njih.
4. ultrazvučna metoda. Punjenje defektnih šupljina događa se u ultrazvučnom polju i pomoću ultrazvučnog kapilarnog efekta.
5. metoda deformacije. Šupljine defekta se pune pod utjecajem elastičnih oscilacija zvučnog vala na indikatorsku tekućinu ili pod statičkim opterećenjem, što povećava minimalnu veličinu defekata.

Za bolje prodiranje indikatorske tekućine u šupljine defekata, temperatura površine treba biti u rasponu od 10-50°C.

Srednje čišćenje površine

Međusrednja za čišćenje površina treba nanositi na način da se indikatorska tekućina ne ukloni s površinskih nedostataka.

Čišćenje vode

Višak indikatorske tekućine može se ukloniti prskanjem ili brisanjem vlažnom krpom. Istodobno treba izbjegavati mehanički utjecaj na kontroliranu površinu. Temperatura vode ne smije prelaziti 50°C.

Čišćenje otapalom

Najprije se višak tekućine uklanja čistom krpom koja ne ostavlja dlačice. Nakon toga, površina se čisti krpom navlaženom otapalom.

Pročišćavanje emulgatorima

Za uklanjanje indikatorskih tekućina koriste se emulgatori osjetljivi na vodu ili emulgatori na bazi ulja. Prije nanošenja emulgatora, višak indikatorske tekućine isperite vodom i odmah nanesite emulgator. Nakon emulgiranja potrebno je metalnu površinu isprati vodom.

Kombinirano čišćenje vodom i otapalom

Ovom metodom čišćenja prvo se višak indikatorske tekućine ispire s kontrolirane površine vodom, a zatim se površina čisti krpom koja ne ostavlja dlačice navlaženom otapalom.

Sušenje nakon međučišćenja

Za sušenje površine nakon međučišćenja može se koristiti nekoliko metoda:

• brisanje čistom, suhom krpom koja ne ostavlja dlačice
• isparavanje na sobnoj temperaturi
• sušenje na povišenoj temperaturi
• sušenje na zraku
• kombinacija gore navedenih metoda sušenja.

Postupak sušenja mora se provesti na način da se indikatorska tekućina ne osuši u šupljinama s nedostacima. Da biste to učinili, sušenje se provodi na temperaturi koja ne prelazi 50°C.

Proces ispoljavanja površinskih nedostataka u zavaru

Razvijač se nanosi na kontroliranu površinu u ravnomjernom tankom sloju. Proces razvoja treba započeti što je prije moguće nakon međučišćenja.

suhi razvijač

Suhi razvijač može se koristiti samo s fluorescentnim indikatorskim tekućinama. Suhi razvijač nanosi se prskanjem ili elektrostatičkim prskanjem. Kontrolirana područja trebaju biti pokrivena jednoliko, ravnomjerno. Lokalna nakupljanja programera nisu dopuštena.

Tekući razvijač na bazi vodene suspenzije

Razvijač se nanosi jednoliko umakanjem kontroliranog spoja u njega ili prskanjem uz pomoć aparata. Kada koristite metodu uranjanja, za najbolje rezultate, trajanje uranjanja treba biti što kraće. Nakon toga, kontrolirani spoj se mora osušiti isparavanjem ili puhanjem u pećnici.

Tekući razvijač na bazi otapala

Razvijač se nanosi raspršivanjem na podlogu koja se pregledava na način da se površina ravnomjerno navlaži i da se na njoj formira tanak i ujednačen film.

Tekući razvijač u obliku vodene otopine

Ujednačena primjena takvog razvijača postiže se uranjanjem kontroliranih površina u njega, ili prskanjem posebnim uređajima. Uranjanje treba biti kratko, u tom slučaju se postiže najbolji rezultat ispitivanja. Nakon toga se kontrolirane površine suše isparavanjem ili puhanjem u pećnici.

Trajanje procesa razvoja

Trajanje procesa razvoja nastavlja se, u pravilu, 10-30 minuta. U nekim slučajevima dopušteno je povećanje trajanja manifestacije. Odbrojavanje vremena razvoja počinje: za suhi razvijač odmah nakon nanošenja, a za tekući razvijač - odmah nakon što se površina osuši.

Identifikacija grešaka u zavarivanju kao posljedica detekcije kapilarnih nedostataka

Ako je moguće, pregled površine koju treba pregledati počinje odmah nakon nanošenja razvijača ili nakon što se osuši. Ali konačna kontrola se događa nakon završetka procesa manifestacije. Kao pomoćni uređaji za optičko upravljanje koriste se povećala ili naočale s povećalom.

Kada koristite fluorescentne indikatorske tekućine

Fotokromne naočale nisu dopuštene. Potrebno je da se oči inspektora barem 5 minuta prilagode mraku u ispitnoj kabini.

Ultraljubičasto zračenje ne smije dospjeti u oči inspektora. Sve kontrolirane površine ne smiju fluorescirati (reflektirati svjetlost). Također, predmeti koji reflektiraju svjetlost pod utjecajem ultraljubičastih zraka ne bi trebali pasti u vidno polje kontrolera. Opće UV osvjetljenje može se koristiti kako bi se inspektoru omogućilo slobodno kretanje po ispitnoj komori.

Kada koristite obojene indikatorske tekućine

Sve kontrolirane površine pregledavaju se na dnevnoj ili umjetnoj rasvjeti. Osvjetljenje na ispitivanoj površini mora biti najmanje 500 lx. Istodobno, na površini ne smije biti odsjaja zbog refleksije svjetlosti.

Ponovljena kapilarna kontrola

Ako postoji potreba za ponovnim pregledom, tada se cijeli proces otkrivanja kapilarnih nedostataka ponavlja, počevši od postupka prethodnog čišćenja. Za to je potrebno, ako je moguće, osigurati povoljnije uvjete za kontrolu.

Za ponovnu kontrolu dopušteno je koristiti samo iste indikatorske tekućine, istog proizvođača, kao i tijekom prve kontrole. Korištenje drugih tekućina, odnosno istih tekućina različitih proizvođača, nije dopušteno. U tom slučaju potrebno je izvršiti temeljito čišćenje površine kako na njoj ne bi ostali tragovi prethodne provjere.

Prema EN571-1, glavne faze kapilarne kontrole prikazane su na dijagramu:

Video na temu: "Kapilarna detekcija nedostataka zavarenih spojeva"

Kapilarna inspekcija (kapilarna / luminiscentna / detekcija grešaka u boji, penetrantna inspekcija)

Kapilarna inspekcija, detekcija kapilarnih nedostataka, luminescentna / detekcija grešaka u boji- ovo su najčešći nazivi metode ispitivanja bez razaranja penetrirajućim tvarima među stručnjacima, - penetranti.

Metoda kapilarne kontrole- najbolji način otkrivanja nedostataka koji se pojavljuju na površini proizvoda. Praksa pokazuje visoku ekonomsku učinkovitost kapilarne detekcije nedostataka, mogućnost njezine uporabe u raznim oblicima i kontroliranim objektima, od metala do plastike.

Uz relativno nisku cijenu potrošnog materijala, oprema za fluorescentnu i detekciju grešaka u boji jednostavnija je i jeftinija nego za većinu drugih metoda ispitivanja bez razaranja.

Setovi za kapilarnu kontrolu

Kompleti za detekciju grešaka u boji temeljeni na crvenim penetrantima i bijelim razvijačima

Standardni komplet za rad u temperaturnom rasponu -10°C ... +100°C

Komplet za visoke temperature za rad u rasponu od 0°C ... +200°C

Kompleti za detekciju kapilarnih nedostataka na bazi luminiscentnih penetranta

Standardni komplet za rad u temperaturnom rasponu -10°C ... +100°C u vidljivom i UV svjetlu

Komplet za visoke temperature za rad u rasponu od 0°C ... +150°C uz korištenje UV lampe λ=365 nm.

Set za ispitivanje kritičnih proizvoda u rasponu od 0°C ... +100°C pomoću UV lampe λ=365 nm.

Detekcija kapilarnih nedostataka - pregled

Referenca za povijest

Metoda za proučavanje površine predmeta prodorni penetranti, koji je također poznat kao otkrivanje kapilarnih nedostataka(kapilarna kontrola), kod nas se pojavio 40-ih godina prošlog stoljeća. Kapilarna kontrola prvi put je korištena u zrakoplovnoj industriji. Njegova jednostavna i jasna načela ostala su nepromijenjena do danas.

U inozemstvu, otprilike u isto vrijeme, predložena je i ubrzo patentirana crveno-bijela metoda za otkrivanje površinskih nedostataka. Nakon toga je dobio naziv - metoda kontrole penetrantnih tekućina (Liquid penetrant testing). U drugoj polovici 1950-ih, materijali za detekciju kapilarnih nedostataka opisani su u američkoj vojnoj specifikaciji (MIL-1-25135).

Kontrola kvalitete penetrantima

Sposobnost kontrole kvalitete proizvoda, dijelova i sklopova penetrirajućim tvarima - penetranti postoji zbog takve fizičke pojave kao što je vlaženje. Tekućina za detekciju nedostataka (penetrant) vlaži površinu, ispunjava otvor kapilare, stvarajući tako uvjete za pojavu kapilarnog efekta.

Probojna snaga je složeno svojstvo tekućina. Ovaj fenomen je osnova kapilarne kontrole. Penetracija ovisi o sljedećim čimbenicima:

• svojstva ispitivane površine i stupanj njezine pročišćenosti od onečišćenja;
• fizikalna i kemijska svojstva materijala kontrolnog objekta;
• Svojstva penetrant(kvačivost, viskoznost, površinska napetost);
• temperatura predmeta proučavanja (utječe na viskoznost penetranta i vlaženje)

Od ostalih vrsta ispitivanja bez razaranja (NDT), kapilarna metoda ima posebnu ulogu. Prvo, u smislu kombinacije kvaliteta, ovo je idealan način kontrole površine na prisutnost mikroskopskih diskontinuiteta nevidljivih oku. Povoljno se razlikuje od ostalih vrsta NDT-a po svojoj prenosivosti i mobilnosti, cijeni kontrole jedinice površine proizvoda i relativnoj jednostavnosti implementacije bez uporabe sofisticirane opreme. Drugo, kapilarna kontrola je svestranija. Ako se, na primjer, koristi samo za ispitivanje feromagnetnih materijala s relativnom magnetskom permeabilnošću većom od 40, tada je kapilarna detekcija kvarova primjenjiva na proizvode gotovo bilo kojeg oblika i materijala, gdje geometrija predmeta i smjer defekata odgovaraju ne igraju posebnu ulogu.

Razvoj kapilarnog ispitivanja kao metode ispitivanja bez razaranja

Razvoj metoda za detekciju grešaka na površinama, kao jedno od područja ispitivanja bez razaranja, izravno je vezan uz znanstveno-tehnološki napredak. Proizvođači industrijske opreme oduvijek su bili zabrinuti za uštedu materijala i radne snage. Istodobno, rad opreme često je povezan s povećanim mehaničkim opterećenjima na nekim njezinim elementima. Kao primjer, razmotrite lopatice turbine zrakoplovnih motora. U režimu intenzivnih opterećenja, poznata opasnost predstavljaju pukotine na površini lopatica.

U ovom konkretnom slučaju, kao iu mnogim drugim, kapilarna kontrola pokazala se vrlo korisnom. Proizvođači su to brzo cijenili, usvojen je i dobio vektor održivog razvoja. Pokazalo se da je kapilarna metoda jedna od najosjetljivijih i najpopularnijih metoda ispitivanja bez razaranja u mnogim industrijama. Uglavnom u strojarstvu, serijskoj i maloj proizvodnji.

Trenutno se poboljšanje metoda kapilarne kontrole provodi u četiri smjera:

• poboljšanje kvalitete materijala za otkrivanje nedostataka s ciljem proširenja raspona osjetljivosti;
• smanjenje štetnog djelovanja materijala na okoliš i čovjeka;
• korištenje sustava za elektrostatičko raspršivanje penetranta i razvijača za njihovu ujednačeniju i ekonomičniju primjenu na kontrolirane dijelove;
• uvođenje shema automatizacije u višeoperacijski proces površinske dijagnostike u proizvodnji.

Organizacija sekcije za detekciju grešaka u boji (luminiscentna).

Organizacija mjesta za detekciju grešaka u boji (luminiscentnim) provodi se u skladu s industrijskim preporukama i standardima poduzeća: RD-13-06-2006. Mjesto je dodijeljeno laboratoriju za ispitivanje bez razaranja poduzeća, koji je certificiran u skladu s Pravilima certificiranja i osnovnim zahtjevima za laboratorije za nerazorna ispitivanja PB 03-372-00.

I kod nas i u inozemstvu primjena metoda detekcije grešaka u boji u velikim poduzećima opisana je u internim standardima koji su u potpunosti utemeljeni na nacionalnim. Detekcija grešaka u boji opisana je u standardima Pratt & Whitney, Rolls-Royce, General Electric, Aerospatiale i drugih.

Kapilarna kontrola - prednosti i nedostaci

Prednosti kapilarne metode

1. Niska cijena potrošnog materijala.
2. Visoka objektivnost rezultata kontrole.
3. Može se koristiti na gotovo svim tvrdim materijalima (metali, keramika, plastika itd.) osim na poroznim.
4. U većini slučajeva, kapilarna kontrola ne zahtijeva korištenje tehnološki sofisticirane opreme.
5. Provedba kontrole na bilo kojem mjestu pod bilo kojim uvjetima, uključujući stacionarno, korištenjem odgovarajuće opreme.
6. Zbog visokih performansi inspekcije, moguće je brzo provjeriti velike objekte s velikom površinom površine koja se ispituje. Pri korištenju ove metode u poduzećima s kontinuiranim proizvodnim ciklusom moguća je in-line kontrola proizvoda.
7. Kapilarna metoda je idealna za otkrivanje svih vrsta površinskih pukotina, pruža jasnu vizualizaciju nedostataka (kada se pravilno prati).
8. Idealno za pregled složenih geometrija, dijelova od lakih metala kao što su lopatice turbina u zrakoplovnoj i energetskoj industriji te dijelova motora u automobilskoj industriji.
9. Pod određenim okolnostima, metoda se može koristiti za ispitivanja nepropusnosti. Da biste to učinili, penetrant se nanosi na jednu stranu površine, a razvijač na drugu. Na mjestu propuštanja razvijač izvlači penetrant na površinu. Ispitivanje nepropusnosti za otkrivanje i lociranje curenja iznimno je važno za proizvode kao što su spremnici, spremnici, radijatori, hidraulički sustavi itd.
10. Za razliku od rendgenskog pregleda, detekcija kapilarnih kvarova ne zahtijeva posebne sigurnosne mjere, kao što je korištenje opreme za zaštitu od zračenja. Tijekom istraživanja dovoljno je da operater bude elementarni oprez pri radu s potrošnim materijalom i koristi respirator.
11. Nema posebnih zahtjeva u pogledu znanja i kvalifikacija operatera.

Ograničenja za detekciju grešaka u boji

1. Glavno ograničenje metode kapilarnog ispitivanja je sposobnost otkrivanja samo onih nedostataka koji su otvoreni prema površini.
2. Čimbenik koji smanjuje učinkovitost kapilarnog ispitivanja je hrapavost predmeta proučavanja - porozna struktura površine dovodi do lažnih očitanja.
3. Posebni slučajevi, iako prilično rijetki, uključuju nisku kvašenje površine nekih materijala penetrantima na bazi vode i na bazi organskog otapala.
4. U nekim slučajevima, nedostaci metode uključuju složenost izvođenja pripremnih radnji povezanih s uklanjanjem premaza boje i laka, oksidnih filmova i sušenjem dijelova.

Kapilarna kontrola - pojmovi i definicije

Ispitivanje kapilara bez razaranja

Ispitivanje kapilara bez razaranja temelji se na prodiranju penetranta u šupljine koje stvaraju nedostatke na površini proizvoda. penetrant je boja. Njegov se trag, nakon odgovarajuće površinske obrade, bilježi vizualno ili uz pomoć instrumenata.

U kapilarnoj kontroli koriste se različite metode ispitivanja temeljene na korištenju penetranta, materijala za pripremu površine, razvijača i za kapilarne studije. Sada na tržištu postoji dovoljan broj potrošnog materijala za kapilarnu inspekciju koji omogućuje odabir i razvoj metoda koje udovoljavaju gotovo svim zahtjevima osjetljivosti, kompatibilnosti i ekologije.

Fizičke osnove detekcije kapilarnih nedostataka

Osnova otkrivanja kapilarnih nedostataka- ovo je kapilarni učinak, kao fizikalni fenomen i penetrant, kao tvar s određenim svojstvima. Na kapilarni učinak utječu fenomeni kao što su površinska napetost, vlaženje, difuzija, otapanje, emulgiranje. Ali kako bi ti fenomeni djelovali na rezultat, površina ispitnog objekta mora biti dobro očišćena i odmašćena.

Ako je površina pravilno pripremljena, kapljica penetranta koja padne na nju brzo se širi, stvarajući mrlju. To ukazuje na dobro vlaženje. Vlaženje (prianjanje na površinu) shvaća se kao sposobnost tekućeg tijela da formira stabilno sučelje na granici s čvrstim tijelom. Ako sile interakcije između molekula tekućine i krutine premašuju sile interakcije između molekula unutar tekućine, tada dolazi do vlaženja površine krutine.

čestice pigmenta penetrant, višestruko manji od širine otvora mikropukotina i drugih oštećenja na površini predmeta proučavanja. Osim toga, najvažnije fizikalno svojstvo penetranata je niska površinska napetost. Zbog ovog parametra penetranti imaju dovoljnu moć prodiranja i dobro mokre različite vrste površina - od metala do plastike.

Penetrantni prodor u diskontinuitete (šupljine) defekata a naknadno izvlačenje penetranta tijekom procesa razvijanja događa se pod djelovanjem kapilarnih sila. A dekodiranje defekta postaje moguće zbog razlike u boji (detekcija grešaka u boji) ili sjaju (luminiscentna detekcija mana) između pozadine i površine iznad defekta.

Dakle, u normalnim uvjetima, vrlo mali defekti na površini ispitnog objekta nisu vidljivi ljudskom oku. U procesu postupne površinske obrade posebnim sastavima, na kojima se temelji detekcija kapilarnih nedostataka, iznad defekata se formira lako čitljiv kontrastni indikatorski uzorak.

U detekciji grešaka u boji, zbog djelovanja razvijača penetranta, koji difuzijskim silama "izvlači" penetrant na površinu, veličina indikacije je obično znatno veća od veličine samog defekta. Veličina indikatorskog uzorka u cjelini, podložna kontrolnoj tehnologiji, ovisi o volumenu penetranta apsorbiranog diskontinuitetom. Pri ocjeni rezultata kontrole može se povući neka analogija s fizikom "učinaka pojačanja" signala. U našem slučaju, "izlazni signal" je uzorak indikatora kontrasta, koji može biti nekoliko puta veći od "ulaznog signala" - slika diskontinuiteta (defekta) koja je okom nečitljiva.

Materijali za defektoskopiju

Materijali za defektoskopiju za kapilarnu kontrolu, to su sredstva koja se koriste u kontroli tekućine (kontrola penetracije) koja prodire u površinske diskontinuitete ispitivanih proizvoda.

Penetrant

Penetrant je indikatorska tekućina, prodorna tvar (od engleskog penetrate - prodrijeti) .

Penetanti se nazivaju kapilarnim materijalom za detekciju grešaka, koji je u stanju prodrijeti u površinske diskontinuitete kontroliranog objekta. Do prodora penetranta u šupljinu oštećenja dolazi pod djelovanjem kapilarnih sila. Kao rezultat niske površinske napetosti i djelovanja sila vlaženja, penetrant ispunjava prazninu defekta kroz otvor, koji je otvoren prema površini, stvarajući tako konkavni meniskus.

Penetrant je glavni potrošni materijal za otkrivanje kapilarnih nedostataka. Penetante se razlikuju po načinu vizualizacije u kontrastne (boje) i luminescentne (fluorescentne), po načinu uklanjanja s površine u vodoperive i uklonjene sredstvom za čišćenje (postemulgirajuće), po osjetljivosti u klase (silaznim redoslijedom - I, II, III i IV klase prema GOST 18442-80)

Strani standardi MIL-I-25135E i AMS-2644, za razliku od GOST 18442-80, dijele razine osjetljivosti penetranata u klase uzlaznim redoslijedom: 1/2 - ultra-niska osjetljivost, 1 - niska, 2 - srednja, 3 - visoka, 4 - ultra visoka .

Na penetrante se postavlja niz zahtjeva, od kojih je glavni dobra kvašenje. Sljedeći važan parametar za penetrante je viskoznost. Što je niža, manje je vremena potrebno za potpunu impregnaciju površine ispitnog objekta. U kapilarnoj kontroli uzimaju se u obzir svojstva penetranata kao što su:

• vlaženje;
• viskoznost;
• površinska napetost;
• volatilnost;
• žarište (plamište);
• specifična gravitacija;
• topljivost;
• osjetljivost na onečišćenje;
• toksičnost;
• miris;
• inercija.

Sastav penetranta obično uključuje otapala visokog vrelišta, boje (fosfore) na bazi pigmenta ili topive, površinski aktivne tvari (tenzidi), inhibitore korozije, veziva. Penetanti su dostupni u aerosolnim bočicama (najprikladniji oblik oslobađanja za rad na terenu), plastičnim kanisterima i bubnjevima.

Programer

Razvijač je materijal za kapilarno nerazorno ispitivanje, koji zbog svojih svojstava na površinu iznosi penetrant koji se nalazi u šupljini defekta.

Prodorni razvijač je obično bijele boje i djeluje kao kontrastna pozadina za indikatorsku sliku.

Razvijač se nanosi na površinu ispitnog objekta u tankom, jednolikom sloju nakon što je očišćen (međučišćenje) od penetranta. Nakon međupostupka čišćenja, određena količina penetranta ostaje u zoni defekta. Razvijač, pod djelovanjem sila adsorpcije, apsorpcije ili difuzije (ovisno o vrsti djelovanja), "izvlači" penetrant koji je ostao u kapilarama defekata na površinu.

Dakle, penetrant pod djelovanjem razvijača "tonira" površine iznad defekta, tvoreći jasan defektogram - indikatorski uzorak koji ponavlja mjesto nedostataka na površini.

Prema vrsti djelovanja, programeri se dijele na sorpciju (prašci i suspenzije) i difuziju (boje, lakovi i filmovi). Najčešće su programeri kemijski neutralni sorbenti iz silicijevih spojeva, bijele boje. Takvi razvijači, pokrivajući površinu, stvaraju sloj mikroporozne strukture, u koji, pod djelovanjem kapilarnih sila, penetrant za bojanje lako prodire. U tom slučaju se sloj razvijača iznad defekta boji u boju boje (metoda boja), ili navlaži tekućinom uz dodatak fosfora, koji počinje fluorescirati u ultraljubičastom svjetlu (luminiscentna metoda). U potonjem slučaju, upotreba programera nije potrebna - samo povećava osjetljivost kontrole.

Pravi programer trebao bi osigurati jednoliku pokrivenost površine. Što su sorpcijska svojstva razvijača veća, to bolje "izvlači" penetrant iz kapilara tijekom razvoja. To su najvažnija svojstva programera, koja određuju njegovu kvalitetu.

Kapilarna kontrola uključuje korištenje suhih i mokrih razvijača. U prvom slučaju govorimo o razvijačima u prahu, u drugom razvijačima na bazi vode (na vodenoj bazi, koji se mogu prati u vodi), ili na bazi organskih otapala (nevodeni).

Programer kao dio sustava za detekciju nedostataka, kao i ostali materijali ovog sustava, odabire se na temelju zahtjeva za osjetljivost. Na primjer, za otkrivanje kvara širine otvora do 1 mikrona, u skladu s američkim standardom AMS-2644 za dijagnozu pokretnih dijelova plinske turbine, treba koristiti razvijač praha i luminiscentni penetrant.

Razvijači u prahu imaju dobru disperziju i nanose se na površinu elektrostatičkom ili vrtložnom metodom, uz stvaranje tankog i jednolikog sloja, koji je neophodan kako bi se jamčilo izdvajanje malog volumena penetranta iz šupljina mikropukotina.

Programeri na bazi vode ne daju uvijek tanak i ravnomjeran sloj. U tom slučaju, ako na površini postoje mali nedostaci, penetrant ne dolazi uvijek na površinu. Previše debeo sloj razvijača može prikriti defekt.

Programeri mogu kemijski komunicirati s indikatorskim penetrantima. Prema prirodi ove interakcije, programeri se dijele na kemijski aktivne i kemijski pasivne. Potonji su najčešće korišteni. Reaktivni razvijači reagiraju s penetrantom. Otkrivanje nedostataka, u ovom slučaju, provodi se prisutnošću produkta reakcije. Kemijski pasivni razvijači djeluju samo kao sorbent.

Penetrantni razvijači dostupni su u aerosolnim bočicama (najprikladniji oblik za primjenu na terenu), plastičnim kanisterima i bubnjevima.

Penetrantni emulgator

Emulgator (gasitelj penetranta u skladu s GOST 18442-80) je materijal za otkrivanje nedostataka za kapilarnu kontrolu, koji se koristi za međupovršinsko čišćenje kada se koristi penetrant nakon emulzije.

Tijekom emulgiranja, penetrant koji ostaje na površini stupa u interakciju s emulgatorom. Nakon toga, dobivena smjesa se uklanja vodom. Svrha postupka je čišćenje površine od viška penetranta.

Proces emulgiranja može imati značajan utjecaj na kvalitetu vizualizacije nedostataka, posebice kod ispitivanja predmeta s hrapavom površinom. To se izražava u dobivanju kontrastne pozadine potrebne čistoće. Da bi se dobio dobro očitan uzorak indikatora, svjetlina pozadine ne bi trebala prelaziti svjetlinu indikatora.

U kapilarnoj kontroli koriste se lipofilni i hidrofilni emulgatori. Lipofilni emulgator - izrađen je na bazi ulja, hidrofilni - na bazi vode. Razlikuju se po mehanizmu djelovanja.

Lipofilni emulgator, pokrivajući površinu proizvoda, pod djelovanjem difuzijskih sila prelazi u preostali penetrant. Dobivena smjesa se lako uklanja s površine vodom.

Hidrofilni emulgator djeluje na penetrant na drugačiji način. Kada mu je izložen, penetrant se dijeli na mnogo manjih čestica. Kao rezultat, nastaje emulzija, a penetrant gubi svojstva za vlaženje površine ispitnog objekta. Dobivena emulzija se mehanički uklanja (ispere vodom). Osnova hidrofilnih emulgatora su otapalo i površinski aktivne tvari (tenzidi).

Penetratno sredstvo za čišćenje(površine)

Penetrant Control Cleaner je organsko otapalo za uklanjanje viška penetranta (međučišćenje), čišćenje i odmašćivanje površine (prethodno čišćenje).

Značajan utjecaj na vlaženje površine ima njezin mikroreljef i stupanj pročišćenosti od ulja, masti i drugih onečišćenja. Kako bi penetrant probio i u najmanje pore, u većini slučajeva mehaničko čišćenje nije dovoljno. Stoga se prije provođenja kontrole površina dijela obrađuje posebnim sredstvima za čišćenje na bazi otapala visokog ključanja.

Najvažnija svojstva modernih sredstava za čišćenje površina za kapilarnu kontrolu su:

• sposobnost odmašćivanja;
• odsutnost nehlapljivih nečistoća (sposobnost isparavanja s površine bez ostavljanja tragova);
• minimalni sadržaj štetnih tvari koje utječu na ljude i okoliš;
• Raspon radne temperature.

Kompatibilnost potrošnog materijala za kapilarnu kontrolu

Defektoskopski materijali za kapilarno ispitivanje u pogledu fizikalnih i kemijskih svojstava moraju biti međusobno kompatibilni i s materijalom ispitnog objekta. Komponente penetranta, sredstava za čišćenje i razvijača ne bi smjele dovesti do gubitka radnih svojstava kontroliranih proizvoda i oštećenja opreme.

Tablica kompatibilnosti za Elitest potrošni materijal za kapilarnu kontrolu:

⚫ - preporučuje se korištenje; ∨ - može se koristiti; × - ne mogu koristiti
Preuzmite tablicu kompatibilnosti potrošnog materijala za ispitivanje kapilara i magnetskih čestica:

Oprema za kapilarnu kontrolu

Oprema koja se koristi za ispitivanje kapilara:

• referentni (kontrolni) uzorci za detekciju kapilarnih nedostataka;
• izvori ultraljubičastog osvjetljenja (UV lampe i lampe);
• ispitne ploče (test panel);
• pneumohidropuške;
• pulverizatori;
• komore za kapilarnu kontrolu;
• sustavi za elektrostatičku primjenu materijala za detekciju nedostataka;
• sustavi za pročišćavanje vode;
• ormari za sušenje;
• spremnici za uranjajuću primjenu penetranta.

Defekti koji se mogu otkriti

Metode kapilarne detekcije nedostataka omogućuju otkrivanje nedostataka koji se pojavljuju na površini proizvoda: pukotine, pore, ljuske, nedostatak prodora, intergranularna korozija i drugi diskontinuiteti s širinom otvora manjom od 0,5 mm.

Kontrolni uzorci za detekciju kapilarnih nedostataka

Kontrolni (standardni, referentni, ispitni) uzorci za kapilarnu kontrolu su metalne ploče na koje su nanesene umjetne pukotine (defekti) određene veličine. Površina kontrolnih uzoraka može imati hrapavost.

Kontrolni uzorci se proizvode prema inozemnim standardima, u skladu s europskim i američkim standardima EN ISO 3452-3, AMS 2644C, Pratt & Whitney Aircraft TAM 1460 40 (standard poduzeća - najvećeg američkog proizvođača zrakoplovnih motora).

Koriste se kontrolni uzorci:

• odrediti osjetljivost testnih sustava na temelju različitih materijala za detekciju mana (penetrant, razvijač, čistač);
• usporediti penetrante, od kojih se jedan može uzeti kao model;
• za procjenu kvalitete perljivosti luminescentnih (fluorescentnih) i kontrastnih (boja) penetranata u skladu s AMS 2644C;
• za opću ocjenu kvalitete kapilarne kontrole.

Korištenje kontrolnih uzoraka za kapilarnu kontrolu u ruskom GOST 18442-80 nije regulirano. Ipak, u našoj zemlji se kontrolni uzorci aktivno koriste u skladu s GOST R ISO 3452-2-2009 i standardima poduzeća (na primjer, PNAEG-7-018-89) za procjenu prikladnosti materijala za otkrivanje nedostataka.

Tehnike kapilarne kontrole

Do danas je prikupljeno dosta iskustva u korištenju kapilarnih metoda za potrebe operativne kontrole proizvoda, sklopova i mehanizama. Međutim, razvoj radnog postupka za kapilarno ispitivanje često se mora provoditi od slučaja do slučaja. Ovo uzima u obzir čimbenike kao što su:

1. zahtjevi osjetljivosti;
2. stanje objekta;
3. priroda interakcije materijala za otkrivanje nedostataka s kontroliranom površinom;
4. kompatibilnost potrošnog materijala;
5. tehničke mogućnosti i uvjeti za obavljanje poslova;
6. priroda očekivanih nedostataka;
7. drugi čimbenici koji utječu na učinkovitost kapilarne kontrole.

GOST 18442-80 definira klasifikaciju glavnih metoda kapilarne kontrole ovisno o vrsti penetrantne tvari - penetrant (otopina ili suspenzija čestica pigmenta) i ovisno o načinu dobivanja primarnih informacija:

1. svjetlina (akromatska);
2. boja (kromatska);
3. luminescentna (fluorescentna);
4. luminiscentna boja.

Standardi GOST R ISO 3452-2-2009 i AMS 2644 opisuju šest glavnih metoda kapilarne kontrole prema vrsti i skupini:

Tip 1. Fluorescentne (luminiscentne) metode:

• metoda A: prati se vodom (4. skupina);
• metoda B: post-emulzifikacija (skupine 5 i 6);
• metoda C: topiv u otapalu (skupina 7).

Tip 2. Metode boje:

• metoda A: prati se vodom (3. skupina);
• metoda B: postemulzifikacija (Skupina 2);
• metoda C: topiv u otapalu (1. skupina).