Badania ultradźwiękowe – czym są czemu służą i jak je spożytkować?

Jednym z typów badań nieniszczących są badania ultradźwiękowe. Badanie takie jest metodą umożliwiająca lokalizację i identyfikację defektów materiałów zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych. Jak wykorzystać badanie, gdzie i kto może to zrobić?

Defektoskopia to dział badań koncentrujących się na wykrywaniu nieciągłości materiału, mogących prowadzić do problemów wytrzymałościowych na dalszych etapach produkcji lub w późniejszej eksploatacji. Szeroka gama dostępnych metod pozwala na dobranie optymalnego względem potrzeb rozwiązania, umożliwiającego identyfikowanie defektów wewnętrznych i zewnętrznych. Warto zauważyć, że każde ze wspomnianych narzędzi badawczych – ze względu na wykorzystane w nim rozwiązania i zasadę działania – działa w odmienny sposób, w związku z czym metoda dająca pożądane rezultaty w przypadku testowania jednego wyrobu, może być całkowicie bezużyteczna w przypadku oceny innego. Jedną z metod nieniszczących NDT są badania ultradźwiękowe (UT).

Polegają one na wprowadzeniu do badanego obiektu fal ultradźwiękowych, które po napotkaniu na nieciągłości w materiale odbijają się od nich oraz uginają, a następnie są rozpraszane na krawędziach. Prowadzenie badań tego typu służy przede wszystkim identyfikowaniu ewentualnych nieciągłości wewnętrznych, podpowierzchniowych oraz powierzchniowych, określaniu właściwości badanych materiałów i identyfikowanie ewentualnych problemów z przyczepnością w połączeniach nitowanych, zgrzewanych, klejonych czy lutowanych. Umożliwiają też znajdowanie z dużą dokładnością nieciągłości płaskich i przestrzennych, pęknięć różnych typów, wytrąceń, rozwarstwień, natomiast w przypadku spawów również m. in. przyklejeń, braków przetopu, podtopień oraz pęcherzy.

Decyzja o wyborze odpowiedniej metody badań nieniszczących jest zawsze ustalana w oparciu o kilka czynników, w tym przede wszystkim: gatunek materiału, metodę jaką zastosowano przy spawaniu, wymiary i rodzaj złącza, dostępność oraz stan powierzchni, kształt badanego materiału, rodzaj obróbki cieplnej jaka została zastosowana, a także ustalone przepisami lub na mocy porozumienia z wykonawcą normy jakości wykonania.

Badania ultradźwiękowe znajdują bardzo szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, w tym m. in. lotniczym, energetycznym i kolejowym oraz innych branżach, w których dużą rolę odgrywa spawalnictwo. Stanowią nieocenioną pomocą na wszystkich etapach produkcji oraz kontrolowania jakości (zarówno w przypadku oceny poszczególnych elementów, jak i finalnych konstrukcji). Są szczególnie użyteczne w przypadku oceny stanu obiektów i materiałów wytworzonych na drodze walcowania, kucia, przeciągania lub odlewów. Prócz możliwości badania metali (w tym stali austenitycznych, ferrytycznych, stopów miedzi, magnezu, ołowiu czy aluminium) pozwalają też na kontrolę innych materiałów, takich jak ceramika, szkło, beton, czy tworzywo sztuczne. Jedną z ich największych zalet – prócz szybkości, precyzji i braku ingerencji w badany obiekt – jest stosunkowo niski koszt prowadzonego w ten sposób badania w porównaniu z innymi metodami analizy nieniszczącej.

Badania ultradźwiękowe są jedną z najpowszechniej stosowanych metod NDT, jednak prócz nich wykorzystuje się szereg innych, w tym m. in.:

Badania wizualne (VT), polegające na obserwowaniu powierzchni „gołym” okiem, jak również za pomocą przyrządów optycznych i/lub urządzeń pozwalających na zdalną obserwację. Służą przede wszystkim wykrywaniu nieciągłości materiałowych na powierzchniach dostępnych, ze szczególnym uwzględnieniem ubytków korozyjnych oraz dużych pęknięć. Są najpowszechniejszą z metod badań nieniszczących, pozwalającą na pracę praktycznie z każdym materiałem.

Badania radiograficzne (RT) polegają na napromieniowaniu obiektu promieniami X lub gamma i uzyskaniu radiogramu, jak w klasycznym prześwietleniu znanym z medycyny. Służą wykrywaniu nieciągłości materiałowych powstałych podczas produkcji oraz późniejszej eksploatacji, przede wszystkim na spawach, odkuwkach, odlewach oraz pozostałych wyrobach przemysłu hutniczego. Umożliwiają wykrywanie nieciągłości wewnątrz i na zewnątrz badanego przedmiotu. Są szczególnie przydatne przy badaniu metali oraz ich stopów, jednak sprawdzą się również przy kontrolowaniu większości niemetali.

Badania penetracyjne (PT) koncentrują się na wnikaniu cieczy służącej zabarwieniu ewentualnych nieciągłości materiałowych. Odgrywają największą rolę w identyfikowaniu nieciągłości powierzchni otwartych oraz nieszczelności zbiorników i rur. Pozwalają na wykrywanie wad zarówno w czasie produkcji jak i późniejszej eksploatacji. Przydatne przy weryfikowaniu metali, ich stopów, a także niemetali.

Badania magnetyczno-proszkowe (MT) działają w oparciu o magnesowanie obiektów stałym, przemiennym, bądź impulsowym polem magnetycznym, a następnie wykrywanie przy użyciu proszków magnetycznych oraz specjalnych przetworników strumieni rozproszenia magnetycznego. Są przydatne przy znajdowaniu nieciągłości powierzchniowych i podpowierzchniowych, w tym przede wszystkim nieciągłości szczelinowych i płaskich, pustek, pęknięć oraz pęcherzy. Temu rodzajowi badań podlegają metale takie jak kobalt, nikiel, czy stale ferromagnetyczne.

Zależnie od typu badanej konstrukcji oraz norm jakościowych jakie musi spełniać kontrolę prowadzi się za pomocą pojedynczej metody (np. badania ultradźwiękowe) lub ich kombinacji, dostosowanej do indywidualnych potrzeb. Badania nieniszczące są znakomitym narzędziem pozwalającym na precyzyjne oraz stosunkowo szybkie weryfikowanie jakości produktów na wszystkich etapach produkcji oraz w czasie ich późniejszej eksploatacji.

Badania ultradźwiękowe – czym są czemu służą i jak je spożytkować?
Rate this post

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here