Tahribatsız Muayene Yöntemleri

Transkript

1 Tahribatsız Muayene Yöntemleri

2 Kullanım amacı için gerekli olan özellikleri bozmadan, hasar vermeden gerektiğinde tüm malzemenin muayenesine imkân veren deneylere tahribatsız muayene yöntemleri denir. Tahribatsız muayene, incelenen bölgedeki hataların nereden kaynaklandığını bulup üretim başlangıcında hataları düzeltme imkânı verir. Dolayısıyla üretilen malzemenin güvenirliğini artırır. Tahribatsız muayene yöntemlerinin iyi bilinmesi, içyapının daha güvenilir şekilde incelenmesine olanak sağlar. Tahribatsız muayene, parça üzerinde hiçbir hasar veya iz bırakmaz. Bu açıdan tahribatsız muayene yöntemleri bitmiş parçalara uygulanır. Deney sonucunda parçanın hata içerip içermediği belirlenir

3 Tahribatsız muayene deneylerinin makina mühendisliği endüstrisinde uygulama alanları

4 Tahribatsız malzeme muayene, kalite kontrolün en önemli bir bölümü olup, üretimin tamamlayıcı son kısmıdır. Tahribatsız muayene, incelenen malzemelere herhangi bir zarar vermeden muayene edilerek, dinamik ve statik yapıları hakkında bilgi edinilen muayene yöntemlerinin tümüne verilen addır. Tahribatsız muayene yöntemi ile malzemeler imalat esnasında veya belli bir süre kullandıktan sonra örneğin, korozyon veya aşınma gibi nedenlerden dolayı oluşan çatlak, iç yapıda meydana gelen boşluk, kesit azalması vb. hataların tespiti gerçekleştirilir. Bu işlemlerde, malzemelerden herhangi bir numune alma ihtiyacı yoktur. Testler doğrudan iş parçası üzerinde yapılır ve böylece parçaların % 100 muayenesi gerçekleştirilebilir. Kullanıma uygun olmayan veya kullanıma uygunluğunu yitirmiş olan parçalar çoğunlukla kullanımdan kaldırılır

5 Tahribatsız muayene yöntemleri çeşitli fiziksel prensiplerle, farklı şekillerde uygulanır. Seçilecek yöntem, incelenen malzemenin cinsine ve aranan hata türüne göre belirlenir. Her bir yöntemin diğerine göre üstün tarafları olup, genellikle birbirlerinin tamamlayıcısı durumundadırlar. Tahribatsız muayenede uygulanan yöntemler sırasıyla şu şekilde sıralanabilir:

6 Sıvı Emdirme (Penetran Sıvısı) ile Muayene Göz ile Muayene Ultrasonik Muayene Radyografik (Röntgen) Işınları ile Muayene Manyetik Parçacık ile Muayene Girdap akımları (Eddy Akımı) ile Muayene

7 GÖZ İLE MUAYENE

8 Bir ürünün yüzeyindeki süreksizlikler, yapısal bozukluklar, yüzey durumu gibi kaliteyi etkileyen parametrelerin optik bir yardımcı (büyüteç gibi) kullanarak veya kullanmaksızın muayene edilmesidir. Gözle muayene çok basit bir metot olarak görünse de en önemli muayene yöntemidir. Genellikle bir başka tahribatsız muayene metodunun uygulanmasından önce yapılması gereken bir çalışmadır. Zaten diğer tahribatsız muayene yöntemleri için hazırlanmış uygulama standardlarının çoğunda da öncelikle gözle muayene yapılması ve bulguların kaydedilmesi istenir. Bu yöntem, metalik veya metalik olmayan bütün malzemelere uygulanabilir. Muayene yüzeylerine ulaşabilirlik durumuna göre gerektiğinde endoskoplar gibi yardımcı gereçler de kullanılarak uygulanabilir. Çoğu durumda muayene yüzeyi hazırlığı olarak yüzey temizliği yapılması istenmez. Daha doğrusu yüzeyin, beklenen hataların en iyi görüneceği şekilde olması gerekir. Yeterli ışık şartları altında ve uygun bakma açılarında inceleme yapılmalıdır

9 Test Yönteminin Üstünlükleri Görsel kontrolün çok hızlı olması, Pahalı bir kontrol metodu olmaması, Diğer tahribatsız muayene metotlarına ihtiyacı azaltması, Minimum yüzey hazırlamaya ihtiyaç göstermesi, Her zaman uygulanabilirlik ve hatayı direk olarak kuşku götürmez bir şekilde ortaya çıkarması gibi pek çok avantajlara sahiptir. Diğer yandan görsel kontrolün çok çeşitli dezavantajları da vardır. Yalnızca parçaların yüzeylerinin görünebilmesi İçyapı hakkında bir bilgi vermemesi Parça üzerindeki bulguları kontrol eden personelin tecrübesine göre değişkenlik göstermesi, Yüzey hazırlama ve temizleme işlemlerinin uygunluğu veya uygunsuzluğu, Göz yanılmaları, yetersiz aydınlatmalar, personelin dalgınlığı, dikkatinin dağılması ( iş körlüğü) gibi olumsuzluklar olarak sayılabilir

10

11

12 Penetran Sıvı İle Kontrol Yüzey hatalarının tespitinde kullanılan bir yöntemdir. Muayene yüzeyine açık süreksizlikler, içine kapiler etki ile nüfuz etmiş olan penetran sıvısı geliştirici tarafından tekrar yüzeye çekilerek süreksizlik belirtileri elde edilir. Süreksizlikler çatlak türü ise çizgisel belirtiler, gözenek türü ise yuvarlak belirtiler elde edilir. Endüstrideki metalik veya metalik olmayan bütün malzemelerde beklenen yüzey hatalarının tespiti için kullanılabilir. Bu yöntem ferromagnetik olmayan malzemelerin yüzeylerindeki hataların tespitinde kullanılır. Oldukça basit ve yaygın bir yöntemdir. Temel olarak kılcallık olayı ile ilgilidir. Tahribatsız muayenede kullanılan penetrantlar düşük gerilim ve yüksek kılcallıga sahiptir

13 Temel ilkelere göre sıvı penetrasyon muayenesi, rijit ve gözeneksiz cisimlerin yüzeylerinde gözle görünmeyen çatlak ve hataların saptanmasında kullanılan tahribatsız malzeme muayenesi yöntemi olarak tanımlanır. Yöntemin fiziksel ilkesi, cisim üzerine serbest olarak bırakılan bir sıvı damlası ile cisim yüzeyi arasındaki kohezyon kuvveti nedeniyle oluşan yüzey gerilimi ile açıklanır. Bu özellikten yararlanarak, yüzey süreksizliği içeren cismin üzerine ıslatma özelliği iyi olan bir sıvı sürüldüğünde, hatalı yerde sıvı kılcallık özelliğinden dolayı birikecek, bu sıvıyı belirgin hale getiren geliştiriciler ile de (developer) yüzey süreksizlikleri izlenebilecektir. Değişik maksat ve yerlerde kullanılan üç ana sistem mevcut olup bunlar; a) Su ile yıkanabilir sistem b) Emülsiyonlayıcı sistem c) Solvent ile çıkarılabilir sistem

14 penetran sprey temizleyici sprey geliştirici sprey Penetran testinde kullanılan soldan sağa doğru temizleyici sprey, penetran sprey ve geliştirici sprey

15 Temizleme Kimyasal yol ile temizlik yapma Kimyasal olarak yüzey temizleyici spreyler ve sıvılar kullanılır. Temizleyici sprey, parça yüzeyindeki kalıntı ve yabancı maddeleri temizlemede kullanılır. Mekanik yol ile temizlik yapma Muayene edilecek parça yüzeyini zımpara, fırça v.b gibi mekanik temizleme yapan aletlerle temizleme işlemine mekaniksel yolla temizlik yapma denir

16 Penetran Sıvı Çeşitleri Görülebilme özelliklerine göre üç tip penetrant sistemi vardır: Florısıl Penetrant: Florısıl boya içiren penetrantlardır. Görülebilen penetrant: beyaz ısıkta görülen, renkli boya içeren penetrantlardır. Görülebilen ve florısıl penetrant: Hem görülebilen renkli boya, hem de florısıl boya içeren penetrantlardır. Bekleme süresinden sonra yüzeydeki fazlalık penetrantı giderebilme özelliklerine göre dört penetrant metodu vardır: Su ile yıkanabilen penetrant Sonradan emülsiyonlu penetrant (Lipofilik) Çözücü (Solvent) ile giderilen penetrant Sonradan emülsiyonlu penetrant (Hidrofilik)

17 Renkli penetran sıvılar Genellikle penetran sıvılar kırmızı renklidir. Penetran (girici) sıvının özelliği yüzey çatlakları ve boşluklarına girebilmesidir

18 Flüoresan penetran sıvılar Flüoresan penetran (girici) sıvılar ultraviyole ışınları altında test yapılabilir özelliğe sahiptir

19 Penetran Sıvının Uygulanması Temizlenmiş muayene edilecek yüzeye penetran (girici ) sıvı sürülür ve en az 5-40 dakika arasında sıvının çatlak ve gözeneklere girmesi için beklenir

20 Penetran testi işlem sırası

21

22 Ultraviyole ışınları altında sıvı emdirerek yapılan muayenenin aşamaları

23 Ara Yıkama Penetran sıvı uygulanan yüzey, temizleyici spreylerle veya sıvılarla temizlenir. Nemsiz bir bezle malzeme kurutulur

24 Kuru geliştiriciler Ara yıkaması yapılmış parçanın yüzeyi emici toz ile sürülür. Toz, parçanın çatlak ve gözenekleri içine girmiş olan peneran sıvıyı emer. Bunun sonucunda varsa çatlak ve gözenekler ortaya çıkar. Sıvı geliştiriciler Ara yıkaması yapılmış parçanın yüzeyi emici sıvı (devaloper) sürülür. Kuru geliştiricilerdeki gibi çatlak ve gözenekleri ortaya çıkarır. Geliştiriciler

25 Hataların Değerlendirilmesi Hataların değerlendirilmesi yüzeysel bir muayene yöntemi olduğu için gözle yapılır. Değerlendirmeyi yapacak kişi EN 1289 seviyesinde penetran sıvı testi sertifikasına sahip uzman olmalıdır

26 Tatbik edilen işlemin şekli ile kullanılan penetrantın tipi ne olursa olsun, sıvı penetrant muayenesi beş sırayı gerektirir. 1. Yüzeyin hazırlanması: Muayene yapılmadan önce muayenesi yapılacak parçanın bütün yüzeyleri temizlenip tamamen kurulanacaktır. Muayenesi yapılacak sahanın en azından 2,54 cm ötesindeki sahada dahil olmak üzere çatlakların, aralıkların meydana çıkması için yağdan, sudan ve diğer kirlerden temizlenmiş olmalıdır. 2. Penetrasyon: Parça temizlendikten sonra sıvı penerant, yüzeye bir film tabakası teşkil edecek şekilde tatbik edilir. Bu tabaka yüzeydeki her bir açığa, çatlağa nüfuz edecek zaman kalmalıdır. 3. Fazla penetrantın alınması: Daha sonra yüzeydeki penetrantın fazlası alınarak yüzey, kullanılan penetrantın cinsine göre suyla veya bir eritici ile temizlenir. 4. Developman işlemi: Daha sonra yüzeye tatbik edilen developman işlemi ile aralara sızmış olan penetrantın etrafa yayılarak yüzeydeki çatlak ve oyukların görünmesi sağlanır. 5. Muayene: yeterli developman tatbikinden sonra yüzeydeki boşluklardan, başka penetrantın gelip gelmediğine bakılır. Gözle yapılan muayenede iyi bir beyaz ışık lüzumludur. Floresans ışık kullanıldığında yerin karanlık olması gerekir

27 DENEYİN YAPILIŞI: Deney parçası olarak yüzey hatası bulunan bir kalıp parçası kullanılır. Deney parçasının yüzeyi, yüzey temizleyici solvent ile temizlenir. Basınçlı tüp yardımı ile yüzeye penetrant tatbik edilir. Yüzey en az 15 dakika kurmaya bırakılır. Fazla penetrant üstübü yardımı ile yüzeyden temizlenir. Basınçlı tüp ile yüzeye developman tatbik edilir. En az dakika beklenir. Yüzey gözlemlenir. Parça üzerindeki hataların yeri ve büyüklüğü üzerine yorum yapılır

28 Sıvı Penetrant Muayenede Hassasiyet Belirleme Testte iyi bir hassasiyet elde etmede en önemli unsurlardan biri, test parçasının ve test bölgesinin yeterli ışıklandırılmasıdır. Gün ışığında görülebilen penetrant muayenede test parçasının yüzeyindeki ışık şiddeti en az 500 lux; floresan penetrant muayenede ise muayene ortamı karanlık olmalıdır. Test parçasına verilen mor ışığın ise en az 1000 μwicm 2 olması gerekir ki floresan penetrant malzeme yeterince parlayarak görülebilsin. Sıvı penetrant muayenede bir diğer hassasiyet unsuru da penetrant ve geliştirici malzemesinin uygunluğudur

29 Bunun için yapay çatlaklar oluşturulmuş aluminyum bloklar kullanılır. Yapay çatlaklar aluminyum bloğun ısıtılması ve aniden su verilmesiyle oluşturulabilir. Blok yüzeyi ortasından bir yarıkla ikiye bölünür. Bloğun bir tarafına testte kullanacağımız penetrant malzemesi diğer tarafına da hassasiyetini bildiğimiz ve yeterli kabul ettiğimiz penetrant malzemesi uygulanır ve yeterli bekleme süresinden sonra yüzeydeki penetrantlar temizlenir ve geliştirici uygulanır. Elde edilen çatlak görünümleri karşılaştırılır

30 Eğer testte kullanacağımız penetrantla elde edilen çatlaklar görüntüsü, referans penetrantla elde edilen çatlaklar göruntüsunden daha az değilse penetrantın hassasiyeti yeterli kabul edilir. Penetrant malzemesinin viskozitesinin de belirli bir değerde olması gerekir. Zira düşük viskoziteli penetrantlar süreksizliklerin içerisine yeterince giremeden parçanın yüzeyinden çok çabuk süzülürler. Yüksek viskozite ise penetrasyon zamanını artıracağından testin uzun sürmesine neden olur. Kuru geliştirici malzemeler topaklanmaya, yapışmalara karşı gözle muayene edilir. Yaş geliştiriciler ise, taşıyıcı sıvı içerisindeki tozun yoğunluğunu ölçmek için hidrometre ile kontrol edilir

31 Referans Blokla Penetrant Malzemesinin Hassasiyet Testi

32

33

34 Penetrantın yüzeye uygulanması ve çatlağa girmesi Yüzeydeki artık penetrantın temizlenmesi Geliştiricinin yüzeye uygulanması Çatlaktaki penetrantın yüzeye çıkması ve görüntülenmesi

35 Avantajları Uygulaması kolaydır. Bütün metallere uygulanır ve ferritik olmayan metallerde yüzey çatlakları için en iyi yöntemdir. Plastik, seramik, mika, cam gibi malzemelere de uygulanabilir. Otomasyona uygundur. Niceldir. Dezavantajları Sadece yüzeye açık hataların tespitinde kullanılır. Aşırı pürüzlü ve gözenekli yüzeylerin testinde sağlıklı sonuç alınamaz. Örneğin, sırlanmamış seramikler. Hassasiyeti düşüktür. Önemli miktarda eriyen malzeme kullanılır

36 Sıvı Penetrant Test Ekipman ve Malzemeleri Taşınamaz test ekipmanı genellikle çok sayıda ve karmaşık şekilli parçaların fabrikasyon seri üretiminde kullanılır. Penetrant, temizleme ve geliştirme malzemeleri parçanın tank içerisine daldırılmasıyla uygulanır. Taşınamaz test ekipmanı ise daha çok şantiye üretimlerinde, yeri sabit taşınamayan parçaların testinde kullanılır. Test malzemeleri yüzeye sprey kutularıyla püskürtülür

37 Taşınamaz Penetrant Test Ekipmanı

38 Taşınabilir Sıvı Penetrant Test Ekipmanı

39 Gün ışığında Görülebilir Penetrant ile Çatlak Tespiti

40 İşlem Basamakları Öneriler Kontrol edilecek kaynak yerine mekaniksel veya kimyasal ön temizleme yapınız (kabuk, yağ, pas, boya vb) Genellikle kırmızı renkli penatran sıvıyı sprey, yıkama, fırçayla uygulama yöntemlerinden biriyle yüzeyde ıslanmadık yer kalmayacak şekilde uygulayınız. Penetran sıvının çatlaklara nüfuz edebilmesi için 5-40 dakika bekleyiniz. Ara yıkama işlemini yapınız. Nemsiz temiz bir bezle kurutunuz. Geliştirici uygulayınız. İşlem yapılan bölgeyi gözle ve büyüteç ile inceleyin ve çatlak yerlerin tespitini yapınız. Son temizleme işlemini yapınız. Uyarı: Penatran sıvının uygulanmasında parça sıcaklığının 50 C nin üzerinde olmaması gerekir

41

42

43

44

45