Thử nghiệm không phá hủy có những ứng dụng chính nào?
Thử nghiệm không phá hủy (NDT) là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp với nhiều ứng dụng đa dạng và quan trọng. Từ việc đảm bảo an toàn của cơ sở hạ tầng quốc gia đến việc đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng, các kỹ thuật NDT đóng một vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Hãy cùng COMIT tìm hiểu về những ứng dụng chính của thử nghiệm không phá hủy cũng như các kỹ thuật phổ biến của phương pháp này!
Các ứng dụng chính của thử nghiệm không phá hủy
Thử nghiệm không phá hủy được áp dụng trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp. Đặc biệt: hàng không, vũ trụ, công nghiệp dầu mỏ, đường sắt, hạt nhân, năng lượng, ô tô, v.v…Khi người vận hành sử dụng thử nghiệm không phá hủy, họ đang cố gắng làm nổi bật các khiếm khuyết có thể làm thay đổi sự phù hợp của sản phẩm. Người vận hành chủ yếu tìm kiếm các khuyết tật liên quan đến kích thước, độ mài mòn, hình học hoặc sự hiện diện của các khuyết tật.
Do đó, đánh giá không phá hủy cho phép nhà sản xuất đảm bảo sự phù hợp của sản phẩm họ bán nhưng cũng cho phép người mua đảm bảo sự phù hợp của sản phẩm họ nhận được. Ngoài ra, NDT cho phép kiểm soát sự hao mòn của sản phẩm trong suốt vòng đời của nó. Điều này giúp có thể đảm bảo sự an toàn của sản phẩm trong suốt quá trình sử dụng, chẳng hạn như máy bay đang lưu hành.
Khi thực hiện kiểm tra không phá hủy, chúng tôi chủ yếu tìm kiếm 3 loại khuyết tật:
- Không phù hợp với các thông số kỹ thuật: Đo kích thước không chính xác, độ bóng bề mặt không chính xác, góc không chính xác, v.v.
- Khuyết tật bề mặt: lỗ, vết nứt, rỗ, v.v.
- Các khuyết tật bên trong: vết mòn, độ xốp, vết nứt, độ dày thay đổi, v.v.
Với quy trình này, có thể đảm bảo tính khách quan và khả năng lặp lại của việc kiểm tra được thực hiện trong quá trình sản xuất. Các quy trình này dựa trên các tiêu chuẩn (thường là ISO) với các mã và thông số kỹ thuật dành riêng cho một số ngành nhất định và là một phần của quy trình kiểm soát rủi ro cho công ty.
Một số kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT)
Có nhiều kỹ thuật kiểm tra không phá hủy, nhưng ngày nay có 5 trong số đó được ngành công nghiệp đặc biệt sử dụng. Năm kỹ thuật này cho phép thực hiện phần lớn các thử nghiệm, nhưng một số trong số chúng đôi khi có thể rất tốn kém về mặt thiết bị.
Kiểm tra từ tính
Kiểm tra hạt từ tính là kiểm tra từ trường có giá trị được xác định theo bộ phận. Đây là một trong những kỹ thuật thử nghiệm không phá hủy lâu đời nhất (với thử nghiệm thẩm thấu thuốc nhuộm), cho phép phát hiện sự không liên tục trên bề mặt. Tuy nhiên, kỹ thuật này chỉ có thể áp dụng được với vật liệu sắt từ (vật liệu nhạy cảm với nam châm). Kiểm tra bằng hạt từ chỉ có thể phát hiện các điểm gián đoạn hở hoặc hơi cơ bản, ví dụ: vết nứt, vết nứt hoặc hình côn.
Việc thực hiện thử nghiệm hạt từ tính không phá hủy tương đối đơn giản. Tất cả những gì bạn phải làm là từ hóa khu vực cần kiểm tra để tạo ra sự rò rỉ từ trường đến các điểm gián đoạn. Sự rò rỉ mang các hạt sắt từ về phía điểm gián đoạn và chính hiện tượng này sẽ cho phép bạn nhìn thấy khuyết tật.
Có một số loại thiết bị để thực hiện việc kiểm tra này, nói chung, chúng là nam châm di động hoặc thiết bị để cung cấp năng lượng cho bộ phận. Cuối cùng, để dễ dàng nhìn thấy khuyết tật hơn, các bề mặt thường được bao phủ bởi các hạt sắt từ huỳnh quang gọi là bộ lộ.
Thử nghiệm thâm nhập
Kỹ thuật kiểm tra không phá hủy này chỉ có thể phát hiện ra những điểm gián đoạn mở. Thử nghiệm thâm nhập tương thích với rất nhiều loại vật liệu ngoại trừ những vật liệu quá xốp. Để thực hiện kiểm tra PT, bạn phải làm cho sản phẩm thâm nhập vào các điểm gián đoạn trong khi cho phép nó thoát ra ngoài. Để làm được điều đó, bộ phận đó phải được phủ một chất lỏng gọi là “chất thẩm thấu”, có màu hoặc huỳnh quang (hoặc cả hai!). Chất lỏng sau đó sẽ xâm nhập bằng hiện tượng mao dẫn bên trong các khuyết tật của bộ phận cần kiểm tra. Sau thời gian nghỉ ngơi, bề mặt phải được làm sạch và khô trước khi phủ lại bằng một lớp mỏng sản phẩm gọi là “nhà phát triển”, sản phẩm có khả năng hấp thụ chất lỏng thẩm thấu. Nếu bộ phận đó có khiếm khuyết, nhà phát triển sẽ đánh dấu chất thẩm thấu đã xâm nhập vào khuyết tật đó để người vận hành bằng mắt thường có thể quan sát sự hiện diện của các điểm gián đoạn mở trên bề mặt.
Chụp X quang
Đối với chụp X quang trong y học, chụp X quang công nghiệp bao gồm việc truyền một chùm tia X qua một căn phòng để chiếu xạ một lớp màng đặt phía sau bề mặt cần kiểm soát. Chụp X quang được sử dụng phổ biến nhất trên tất cả các loại vật liệu.
Các khuyết tật được làm nổi bật bởi sự thay đổi mật độ quang học trên phim. Khiếm khuyết càng quan trọng thì càng được nhìn thấy rõ trên phim X quang. Ví dụ, đối với bề mặt sân khấu dày 22 mm, độ xốp 2,7 mm sẽ dễ nhìn thấy hơn nhiều so với độ xốp 1,4 mm.
Nhiều thiết bị có khả năng thực hiện chụp X quang trong công nghiệp, chẳng hạn như máy gia tốc tuyến tính, thiết bị chụp X quang gamma hoặc thiết bị X-quang.
Kiểm soát siêu âm
Phương pháp điều khiển này nhằm mục đích truyền sóng siêu âm bên trong phòng và sẽ hoạt động khác nhau tùy thuộc vào sự gián đoạn và bề mặt mà nó gặp phải. Kiểm tra siêu âm có thể được sử dụng trên hầu hết các vật liệu nhưng hoạt động của sóng bị ảnh hưởng bởi cấu trúc của vật liệu (ví dụ như kích thước hạt).
Việc lựa chọn tần số sóng giúp cải thiện độ nhạy của việc phát hiện điều khiển. Ví dụ, sóng càng nhạy thì nó càng nhạy. Mặt khác, nếu bề mặt cần điều khiển thô và thô thì nên sử dụng sóng tần số thấp, chẳng hạn như 2 MHz.
Ấn tượng không phá hủy Kiểm soát
Quy trình kiểm soát này nhằm mục đích bơm một sản phẩm, ban đầu ở dạng lỏng hoặc nhão, lên bề mặt hoặc vào bộ phận mà bạn muốn kiểm tra sự phù hợp. Vì các sản phẩm là hai thành phần nên sự tiếp xúc của chúng trong một bộ phận hoặc trên bề mặt sẽ gây ra phản ứng trùng hợp sẽ làm cứng chất lỏng.
Khi chất lỏng đã cứng lại, bạn sẽ có dấu ấn âm hoàn hảo trên bộ phận hoặc bề mặt của mình. Tất cả những gì bạn phải làm bây giờ là rút nó ra nhờ đặc tính đàn hồi của sản phẩm.
Ưu điểm của việc lấy dấu là nó có thể được sử dụng trên hầu hết các vật liệu. Trên hết, chúng có thể làm nổi bật một số lượng lớn các khuyết tật: kích thước, góc và hình dạng của bộ phận, trạng thái bề mặt, độ nhám bề mặt, sự hiện diện của các khuyết tật vi mô, v.v.
Trong số năm kỹ thuật kiểm tra không phá hủy được trình bày ở trên, kiểm tra bằng cách lấy dấu là một trong những kỹ thuật ít tốn kém nhất với trung bình 5 USD cho mỗi lần kiểm tra.
Thử nghiệm không phá hủy bằng cách nhựa hóa
Kiểm tra không phá hủy bằng cách nhựa hóa hay còn gọi là lấy dấu, còn khá mới so với các kỹ thuật và quy trình khác được sử dụng trong ngành.
Điểm quan trọng đầu tiên là độ chính xác của số lần hiển thị. Các bản sao giống hệt với khoang trong khoảng cộng hoặc trừ 1 μm. Độ chính xác này càng quan trọng hơn khi bạn sử dụng vật liệu chất lượng để phân tích chúng. Ví dụ với máy đo không tiếp xúc (máy chiếu biên dạng, giao thoa kế, v.v.), bạn sẽ đạt được độ chính xác cao hơn với máy đo tiếp xúc.
Điểm thứ hai, cũng rất thú vị, là khả năng truy xuất nguồn gốc mà bản in có thể cung cấp. Các bản sao dạng nhựa, sau khi được trích xuất, sẽ không thay đổi, tức là kích thước của chúng mà những khiếm khuyết mà chúng phát hiện sẽ vẫn còn, thậm chí vài năm sau đó. Nhờ tính đặc hiệu này, các công ty có thể đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc của hoạt động kiểm soát của mình bằng cách lưu giữ các bản in cũng như hồ sơ về các phép đo được thực hiện nhờ nó.
Ngoài ra, như đã đề cập trước đó một chút, lấy ấn tượng là một quá trình khá tiết kiệm với chi phí ước tính khoảng 5 USD cho mỗi lần kiểm soát. Chi phí thấp này cho phép các công ty thực hiện kiểm soát có hệ thống đối với hoạt động sản xuất của mình mà không phải hy sinh thời gian hoặc tiền bạc.
Tóm lại, mỗi phương pháp thử nghiệm không phá hủy có các thông số khác nhau cần được tính đến. Điều quan trọng cần lưu ý là loại gián đoạn mà bạn đang tìm kiếm, tài liệu mà bạn đang tìm kiếm sự gián đoạn này và những hạn chế của công ty là gì. Không có kỹ thuật nào tốt hơn kỹ thuật nào. Mỗi kỹ thuật đều có điểm mạnh riêng đôi khi khiến việc kiểm tra không phá hủy trở nên rõ ràng. Người kiểm tra có quyền quyết định kỹ thuật nào anh ta cần và cách thực hiện nó. Do đó, điều quan trọng là phải xem xét tình hình để xác định xem có cách nào tốt hơn để tiến hành nhằm tiết kiệm thời gian và tiền bạc hay không.
