آزمون های غیر مخرب یکی از انواع تست هایی هستند که به دلایل مختلفی بر روی مواد انجام می‌شوند. اگر که می‌خواهید در رابطه با علت انجام این آزمون‌ها و همچنین انواع آن‌ها اطلاعات بیشتر کسب نمایید، واحد آموزش و مشاوره گروه صنعتی مبتکران مطالعه این مقاله را به شما پیشنهاد می‌نماید.
علت انجام تست های غیر مخرب
در زمان ساخت قطعات ممکن است انواع نقص‌ها با اندازه‌های مختلف بوجود آید، که قطعا در کارکرد آن‌ها تاثیر گذار خواهد بود. برای مثال ممکن است ترک‌های ناشی از خستگی یا خوردگی در حین کار در قطعه ایجاد شود. بنابراین جهت آشکارسازی و مشاهده نرخ رشد آن در حین عمرکاری قطعه بایستی از آزمون‌های قابل اعتماد ( برای مثال آزمون های غیر مخرب) استفاده شود.
منشاء یکسری از نقص‌های ممکن در قطعات عبارت‌اند از:
نقص‌های ممکن در حین تولید مواد یا ریخته گری شامل: آخال‌های سرباره، تخلخل‌های گازی و انقباضی و ترک تنشی.
نقص‌های ممکن در حین ساخت قطعات شامل: ترک‌های ناشی از تنش‌های باقیمانده، نقص‌های جوشکاری، نقص‌های عملیات حرارتی و نقص‌های ماشینکاری.
نقص های ممکن در حین عمرکاری مانند خزش، سایش، خوردگی تنشی، خوردگی و خستگی.
تست های غیر مخرب
با استفاده از اصول فیزیکی، انواع آزمون‌های بازرسی طراحی شده است که بدون تغییر یا تخریب قطعات می‌توان کیفیت یا عیوب قطعه را آشکار نمود، که به این آزمون‌ها غیر مخرب یا Non Destructive Test (NDT) می‌گویند. با استفاده از برخی روشهای غیر مخرب می‌توان موقعیت و اندازه عیوب را در قطعه مشخص نمود.
این روش‌ها را می‌توان برروی فلزات، پلاستیک‌ها، سرامیک‌ها، کامپوزیت‌ها و انواع پوشش‌ها جهت آشکارسازی ترک، حفره‌های داخلی، حفره‌های سطحی، لایه لایه شدگی، نقوص در جوشکاری بکار برد.
بازرسی چشمی (Visual inspection)
بازرسی چشمی یکی از موثرترین روش‌ها جهت آشکارسازی عیوب ماکروسکوپی است که یکی از انواع تست‌های غیر مخرب محسوب می‌گردد. برای مثال ضعف در جوش که اکثر عیوب جوش ماکروسکوپی هستند مانند ترک‌های پنجه جوش، بریدگی کنارجوش، ناخالصی سرباره، نفوذ ناقص و … .
مراحل بازرسی چشمی
- قبل از شروع بازرسی: در ابتدا بایستی مدارک جوشکار، الکترود، تعداد پاس، دستورالعمل جوشکاری، سالم بودن دستگاه جوشکاری کنترل شوند.
- بازرسی حین جوشکاری: کنترل رویه جوشکاری مطابق WPS شامل دمای پیش گرم، دمای بین پاسی، جریان و ولتاژ، سرعت حرکت دست و تعداد پاس اعمالی.
- بازرسی پس از پایان فرآیند جوشکاری: در این مرحله بایستی عیوب را با استاندارد‌های مرجع جهت پذیرش یا رد آن مطابقت داد. در این مرحله لازم است از ابزار مورد نیاز مانند عدسی، در صورت ضعیف بودن چشم بازرس از عینک استفاده شود، گیج اندازه گیری، آینه، گچ یا شمع حرارتی و چراغ قوه استفاده کرد. سپس نوشتن گزارش براساس مشاهدات صورت گرفته بایستی انجام شود.
بازرسی مایع نافذ
بازرسی مایع نافذ (Liquid penetrant inspection) جهت آشکار سازی عیوب سطحی بکار می‌رود. این آزمون یکی دیگر از تست های غیر مخرب است. اساس عملکرد این روش براساس خاصیت موئینگی مایع درون نقوص است. تاریخچه این روش به این صورت بوده که جهت آشکارسازی ترک‌های لعاب از دوده برروی سفال‌ها استفاده می‌کردند.
این روش بازرسی برای تعیین نقص‌هایی مانند ترک، روی هم افتادگی و تخلخل‌های سطحی به گرفته می‌شود. این روش برای تمامی قطعات قابلیت استفاده دارد.
جهت مطالعه در رابطه با تست های مکانیکی یا آزمون های مخرب کلیک نمایید.
اصول بازرسی مایع نافذ
اساس این روش شامل پنج مرحله است:
- آماده سازی سطح
- کاربرد مواد نفوذ کننده
- پاک سازی مواد اضافی
- ظهور
- مشاهده و بازرسی
آماده سازی سطح
قبل از انجام این آزمون بایستی قطعات کاملا تمیز و خشک شوند. قطعات بایستی از روغن و چربی و آلودگی‌های دیگر کاملا پاک شود تا بتوان به نتایج کاملا دقیق دست یافت. در صورتی که اگر کاملا سطح تمیز نشود برخی از عیوب سطحی پنهان مانده و ماده نفوذ کننده امکان نفوذ به نقص را نخواهد داشت. جهت پاکسازی لایه‌های اکسیدی، پوسته های جوشکاری از روشهای برسکاری، شن پاشی و یا مواد ساینده استفاده می‌کنند. همچنین برای قطعات کوچک می‌تواند از دستگاه آلتراسونیک همراه با حلال یا آب استفاده نمود. از محلول های قلیایی برای پاکسازی چربیها و روغنها استفاده می‌شود.
کاربرد مواد نفوذ کننده ( Penetrant)
بعد از پاک سازی، مایع نافذ را به صورتی که لایه نازک برروی سطح تشکیل دهد، اعمال می‌کنیم و در طی زمان نفوذ می‌دهیم تا به درون نقص‌ها وارد شود. روشهای اعمال مایع نفوذ کننده به صورت پاشش یا غوطه وری است. معمولا برای قطعات نسبتا کوچک از تکنیک فرو بردن قطعات درون مخزن حاوی مایع نفوذکننده استفاده می‌شود.
هنگامی که تنها بررسی قطعات تکی یا بازرسی قطعات در محل لازم است، ماده نفوذ کننده را به وسیله قلم مو یا اسپری به کار می‌برند.
مدت زمان لازم جهت نفوذ ماده به درون عیوب قطعه اهمیت دارد. بسته به اندازه ترک زمان نفوذ از ۲۰ ثانیه تا ۳۰ دقیقه متغییر است.
پاکسازی مواد اضافی (Cleaner)
بعد از اعمال مایع نافذ، لازم است مایع اضافی نیز از روی سطح کار پاک شود. برخی نفوذ کننده ها را می توان با آب شست در حالی که برخی مواد دیگر را بایستی با حلال های خاص پاکسازی کرد.
ظهور( Developer)
این قسمت جهت ظهور کامل عیب می باشد. جهت آشکاری سازی از یک ماده پودری با پاشش برروی سطح انجام می شود. بعد از برداشتن مایع نافذ اضافی از روی سطح ماده آشکار ساز نیز برروی سطح اعمال می شود، که با نفوذ به درون نقص پهنای ظاهری نقص بزرگتر از اندازه واقعی خود دیده می شود.
بازرسی و مشاهده
پس از زمان لازم برای نفوذ ماده آشکار کننده برروی سطح عیب بازرسی می‌شود. در حالی که اگر از مایع فلئورسان استفاده شود از نور فرابنفش جهت بازرسی عیب استفاده می شود.
مزایای آزمون مایع نافذ
از مزایای این آزمون غیر مخرب می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود.
- نسبتا ساده
- ارزان قیمت
- حساسیت بالا نسبت به ناپیوستگی های سطحی کوچک
- عدم محدودیت برای انجام تست انواع مواد اعم از مغناطیس و غیر مغناطیس، فلزی و غیر فلزی
- قابل حمل بودن و پورتابل بودن آزمون
محدودیت های آزمون مایع نافذ
- تنها عیوب سطحی قابل آشکار شدن می باشند
- قطعاتی که دارای تخلخل هستند امکان انجام آزمون وجود ندارد
- تمیز کردن اولیه خیلی مهم و حساس می باشد
- پرداخت نهایی و میزان صافی سطح برروی حساسیت بازرسی تاثیرگذار می باشد
بازرسی به روش ذرات مغناطیس
بازرسی به روش ذرات مغناطیس (Magnetic particle inspection) روش حساس برای آشکارسازی نقص‌های سطحی و برخی نقص‌های زیرسطحی در مواد فرومغناطیس می‌باشد. در این روش از ذرات خشک یا تر معلق در مایع برروی سطح قطعه باعث تجمع ذرات مغناطیسی در محل ناپیوستگی می شود. که به این ترتیب محل، اندازه و شکل ناپیوستگی را تعیین می‌کند.
خاصیت مغناطیس را می‌توان بوسیله آهنرباهای دائم، آهنرباهای الکتریکی یا با عبور جریان های قوی اطراف یا درون قطعه ایجاد نمود.
یکی از حساسیت‌ها در این روش موقعیت ناپیوستگی نسبت به میدان مغناطیسی القایی است و اگر ترک بر میدان عمود باشد، حساسیت بالاتر خواهد بود. عامل‌های مهم دیگر عبارتند‌از:
اندازه، شکل و مشخصه های کلی ذرات مغناطیسی. قدرت میدان مغناطیسی نیز عاملی است که بر حساسیت اثر خواهد گذاشت و معمولا با افزایش قدرت میدان، حساسیت نیز بیشتر خواهد شد.
کاربردهای صنعتی اصلی بوسیله بازرسی به روش MT عبارتند از: بازرسی فرآیندی و بازرسی نهایی که در صنایع حمل و نقل، میلنگها، قلاب های جرثقیل، پره های توربین بخار می‌تواند کاربرد داشته باشد.
مزایای بازرسی به روش MT
- آزمون ذرات مغناطیسی یا همان آزمون MT ، آزمونی حساس برای مشخص کردن ترک‌های سطحی کوچک و کم عمق در مواد فرومغناطیس است
- ترک‌های بسیار عریض که دهانه سطحی برای پل زدن ذرات بسیار عریض باشد، الگوی ذرات ایجاد نمی‌کند.
- ناپیوستگی‌های نزدیک سطح مانند ناخالصی‌های کشیده غیرفلزی را می توان به وضوع آشکار نمود
- روش ساده و غیرپیچیده
- قابل حمل و قابل اجرا در محیط های کارگاهی و شرایط پرتابل
- نسبتا کم هزینه می‌باشد
- قطعات بزرگ و کوچک را می‌توان مورد آزمون قرار داد
- نیاز به تمیزکاری دقیق قبل از انجام آزمون نیست
محدودیت های روش MT
- این روش فقط برای مواد فرومغناطیس قابل انجام است
- جهت گرفتن نتیجه بهتر، میدان مغناطیسی باید در جهتی باشد که سطح ناپیوستگی را قطع کند که این گاهی اوقات به دو یا چند بازرسی متوالی نیاز دارد
- اغلب مغناطیس زدایی قطعه بعد از بازرسی نیاز است
- با توجه به اینکه امکان باقی ماندن ذرات مغناطیس بعد از انجام آزمون وجود دارد، نیاز است بعد از انجام آزمون قطعه تمیز شود
- گاهی اوقات برای قطعات بسیار بزرگ جریان های بسیار زیاد مورد نیاز است
- نیاز است که از گرم شدن موضعی قطعات یا سطوح در نقاط تماس الکتریکی، دقت زیادی شود و از آن جلوگیری به عمل آید.
