Tahribatsız Muayene Yöntemleri
Tahribatsız muayene; malzemelerin fiziki yapısını ve kullanılabilirliğini bozmadan
içyapısında ve yüzeyinde bulunan süreksizliklerin tespit edilmesidir. Tahribatsız muayene
yöntemleri ile malzemelerde imalat esnasında veya belli bir süre kullandıktan sonra
oluşabilecek çatlaklar, döküm ve kaynak işlemleri sonucu içyapıda veya yüzeyde oluşan
gözenekler, korozyon nedenli kesit azalması vb. hataların tespiti gerçekleştirilebilir. Bu
işlemlerde, malzemelerden herhangi bir numune alma ihtiyacı yoktur. Testler doğrudan iş
parçası üzerinde yapılabilir. Uygulanacak yöntem, incelenen malzemenin cinsine ve aranan
hata türüne göre belirlenir. Tahribatsız muayene yöntemleri şu şekilde sıralanabilir:
•
•
•
•
•
•
Göz ile Muayene Yöntemi
Sıvı Penetrant Yöntemi
Manyetik Partikül Yöntemi
Ultrasonik Muayene Yöntemi
Girdap Akımları (Eddy Current) Yöntemi
Radyografi Yöntemi
Sıvı Penetrant Yöntemi
Penetrant yöntemi, malzeme yüzeyinde bulunan çatlak, katlanma, damar, gözenek ve ergime
eksikliği gibi süreksizliklerin tespitinde kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem aşırı derecede
gözenek içermeyen metalik malzemeler ve muayene ortamı ile kimyasal reaksiyona girmeyen
metalik olmayan malzemelere uygulanabilir.
Bu yöntemde, ilk olarak test edilecek parçanın yüzeyinin kimyasal olarak temizlenip yağ, kir
vb. yabancı maddelerden arındırılması gerekir. Malzeme yüzeyine yüksek yüzey ıslatma
özellikli sıvı (penetrant) uygulanır ve yüzeye açılan hatalara sızması için belli bir süre verilir.
Fazla sıvı parçanın yüzeyinden temizlenir. Hapsolmuş sıvıyı hatadan çıkarmak ve
görülebileceği yüzeye yaymak için geliştirici (developer) yüzeye uygulanır. Kullanılan
penetrantın türüne göre görünür ışık altında veya UV ışık altında test parçası kontrol edilir.
Şekil 1. Sıvı penetrant test uygulama aşamaları
1
Görülebilme özelliklerine göre üç tip penetrant sıvısı vardır;
• Florışıl Penetrant: Florışıl boya içiren penetrantlardır. UV ışık altında görülebilir.
• Görülebilen penetrant: beyaz ışıkta görülen, renkli boya içeren penetrantlardır.
• Görülebilen ve florışıl penetrant: Hem görülebilen renkli boya, hem de florışıl boya içeren
penetrantlardır.
Yöntemin avantajları:
•
•
•
•
Uygulaması kolaydır.
Genel olarak malzeme sınırlaması yoktur. Metaller, metal dışı malzemeler, manyetik ve
manyetik olmayan malzemeler, iletken ve iletken olmayan malzemeler muayene edilebilir.
Büyük yüzeyler ve çok sayıda parça hızlı ve ekonomik olarak muayene edilebilir.
Niceldir.
Yöntemin dezavantajları:
• Sadece yüzeye açık hataların tespitinde kullanılır.
• Aşırı pürüzlü ve gözenekli yüzeylerin testinde sağlıklı sonuç alınamaz.
Manyetik Partikül Yöntemi
Manyetik partikül yöntemi, ferromanyetik (mıknatıslanabilen) malzemelerdeki yüzey ve
yüzeyin hemen altındaki hataların belirlenmesinde yaygın olarak kullanılan tahribatsız
muayene yöntemlerinden birisidir. Bu yöntemde ilk olarak test edilecek parçanın yüzeyinin
kimyasal olarak temizlenip yağ, kir vb. yabancı maddelerden arındırılması gerekir.
Temizlenen test parçası kelepçe (Hand-yoke) adı verilen cihaz ile manyetize edilir. Demir
oksit parçacıkları içeren süspansiyon malzeme üzerinde akım uygulanan test bölgesine
püskürtülür. Bu parçacıklar kaçak manyetik alan tarafından çekilir ve hatanın tam üzerinde
kümelenir. Bu kümenin görüntüsü kullanılan süspansiyonun türüne göre görünür ışık veya
UV ışık altında gözle tespit edilebilir. Muayene işlemi bittikten sonra parçadaki manyetikliğin
kaldırılması gerekmektedir.
Şekil 2. Manyetik partikül yönteminin temel prensibi
2
Şekil 3. Manyetik partikül yöntemi ile tespit edilebilen ve tespit edilemeyen hata türleri
Şekil 4. Manyetik partikül yöntemi uygulanmış test parçasındaki çatlağın
UV ışık altındaki görüntüsü
Yöntemim avantajları:
•
•
•
Uygulaması kolaydır.
Niceldir.
Görüntüleme hariç tutulursa otomasyona uygundur.
Yöntemin sınırlamaları ve dezavantajları:
•
•
•
Sadece ferromanyetik malzemelere uygulanabilir.
Sadece yüzey ve yüzeye yakın hataların tespiti mümkündür.
Muayene yüzeyinin çok pürüzlü olması durumunda sağlıklı sonuç alınamaz. Magnetik
parçacıkların süreksizlikleri tespit etme kapasiteleri, yüzeydeki ferromagnetik olmayan
tabakaların (boya, kaplama vb.) varlığından olumsuz etkilenir.
Ultrasonik Muayene Yöntemi
Ultrasonik muayene, malzeme içerisinde bulunan hataların tespitinde kullanılan yöntemdir.
Bu yöntem incelenmek istenilen malzemedeki süreksizlikleri tespit edebilmek için prob
tarafından üretilen yüksek frekanstaki (0.1-20 MHZ) ses dalgalarının test malzemesi
içerisinde yayılması ve bir süreksizliğe çarptıktan sonra tekrar proba yansıyarak prob
tarafından algılanması esasına dayanmaktadır. Prob tarafından algılanan dalgalar
(piezoelektrik olay ile) elektrik sinyallerine dönüştürülür ve katod ışınları tübü ekranında
malzeme içyapısının habercisi olan yankılar (ekolar) şeklinde görülür. Ekran üzerinde
3
gözlenen ekoların konumları ve genlikleri süreksizliğin bulunduğu yer ve boyutları hakkında
bilgi verir. Test sırasında kullanılacak prob (düz, açılı, daldırma tipi vs.) test parçasının
malzemesi, geometrik şekli, boyutları ve işletme şartları göz önünde bulundurularak
seçilmelidir. Bu yöntemde her muayeneden önce; uygun standart kalibrasyon blokları
kullanılarak ekipman kalibre edilmelidir.
Şekil 5. Ultrasonik muayene yöntemi şematik gösterimi
Yöntemin avantajları:
•
•
•
•
•
•
Uygulama kolaylığı mevcuttur.
Malzeme içerisindeki hataların tespitinde hassastır.
Taşınabilir çok küçük cihazlarla kontrol yapılabilir.
Muayene işlemi ile eş zamanlı olarak sonuca varılmaktadır.
Test sırasında malzemenin yalnızca bir tarafından uygun bir temas yeterlidir.
Özellikle kalın parçalarda, düzlemsel hataların daha duyarlı bir şekilde belirlenmesini
sağlar.
Yöntemin dezavantajları:
•
•
•
•
Probun yeterli teması sağlayamayacağı pürüzlü yüzeyler sorun yaratabilir.
Her test öncesinde kalibrasyon blokları ve referans standartlar gerekir.
Sinyallerin yorumlanması uzmanlık gerektirir.
Yüksek derecede operatör deneyimi ve güvenilirliği gerektirir.
4
Kaynaklar
[1] TS-EN 571 Penetrant muayenesi
[2] TS-EN 583 Ultrasonik Muayene
[3] ASTM Standard, E709-08, Standard Guide for Magnetic Particle Testing
[4] M. Willcox, G. Downess, A Brief Description of NDT Techniques
[5] S. Tuncel, Tahribatsız Muayene Teknikleri ve Uygulamaları, Tübitak
[6] Kocaeli Üniversitesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Hasarsız Malzeme Muayenesi
Ders Notları
[7] Karadeniz Teknik Üniversitesi, Tahribatsız Muayene Ders Notları
[8] www.tmmndt.com
5
Download

Tahribatsız Muayene Yöntemleri Tahribatsız muayene