Μέθοδος επιθεώρησης ποιότητας χύτευσης

(1) Ανίχνευση ελαττωμάτων επιφάνειας χύτευσης και κοντά στην επιφάνεια

1.1 Δοκιμή διεισδυτικού υγρού

Η δοκιμή διεισδυτικού υγρού χρησιμοποιείται για τον έλεγχο διαφόρων ελαττωμάτων ανοίγματος στην επιφάνεια χύτευσης, όπως επιφανειακές ρωγμές, επιφανειακές τρύπες και άλλα ελαττώματα που είναι δύσκολο να εντοπιστούν με γυμνό μάτι. Η δοκιμή διεισδυτικού που χρησιμοποιείται συνήθως είναι η δοκιμή βαφής. Είναι για να βρέχετε ή να ψεκάζετε το έγχρωμο (γενικά κόκκινο) υγρό (διεισδυτικό) με υψηλή διαπερατότητα στην επιφάνεια του χυτού. Το διεισδυτικό διεισδύει στο ελάττωμα ανοίγματος, σκουπίζει γρήγορα το επιφανειακό διεισδυτικό στρώμα και, στη συνέχεια, ψεκάζει το μέσο προβολής που στεγνώνει εύκολα (ονομάζεται επίσης developer) στην επιφάνεια του χυτού. Αφού αναρροφηθεί το διεισδυτικό που παραμένει στο ελάττωμα ανοίγματος, ο παράγοντας απεικόνισης λερώνεται, έτσι ώστε το σχήμα, το μέγεθος και η κατανομή των ελαττωμάτων να μπορούν να αντικατοπτρίζονται. Πρέπει να σημειωθεί ότι η ακρίβεια της δοκιμής διεισδυτικού μειώνεται με την αύξηση της τραχύτητας της επιφάνειας του ελεγχόμενου υλικού, δηλαδή όσο πιο φωτεινή είναι η επιφάνεια τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα ανίχνευσης. Η επιφάνεια που γυαλίζεται από τη μηχανή λείανσης έχει την υψηλότερη ακρίβεια ανίχνευσης και μπορούν να ανιχνευθούν ακόμη και οι διακοκκώδεις ρωγμές. Εκτός από την ανίχνευση βαφής, η ανίχνευση διεισδυτικού φθορισμού είναι επίσης μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος ανίχνευσης διεισδυτικού υγρού. Πρέπει να είναι εξοπλισμένο με υπεριώδη λάμπα για παρατήρηση ακτινοβολίας και η ευαισθησία ανίχνευσης είναι υψηλότερη από αυτή της ανίχνευσης βαφής.

1.2 Δοκιμή δινορρευμάτων

Η δοκιμή δινορευμάτων ισχύει για την επιθεώρηση ελαττωμάτων κάτω από την επιφάνεια που δεν έχουν γενικά βάθος μεγαλύτερο από 6-7mm. Η δοκιμή δινορευμάτων χωρίζεται σε δύο τύπους: τη μέθοδο πηνίου τοποθέτησης και τη μέθοδο διαμπερούς πηνίου. Όταν το δοκίμιο τοποθετείται κοντά στο πηνίο με εναλλασσόμενο ρεύμα, το εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο που εισέρχεται στο δοκίμιο μπορεί να προκαλέσει δινορεύμα (δινορεύμα) που ρέει με τη μορφή δινορευμάτων στο δοκίμιο προς την κατεύθυνση κάθετη προς το μαγνητικό πεδίο διέγερσης. Το δινορεύμα θα δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο προς την αντίθετη κατεύθυνση από το μαγνητικό πεδίο διέγερσης, έτσι ώστε το αρχικό μαγνητικό πεδίο στο πηνίο να μειώνεται μερικώς, προκαλώντας έτσι την αλλαγή της σύνθετης αντίστασης του πηνίου. Εάν υπάρχουν ελαττώματα στην επιφάνεια της χύτευσης, τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του δινορευματικού ρεύματος θα παραμορφωθούν για να ανιχνευθεί η παρουσία ελαττωμάτων. Το κύριο μειονέκτημα της δοκιμής δινορευμάτων είναι ότι δεν μπορεί να εμφανίσει οπτικά το μέγεθος και το σχήμα των ανιχνευόμενων ελαττωμάτων. Γενικά, μπορεί να καθορίσει μόνο τη θέση της επιφάνειας και το βάθος των ελαττωμάτων. Επιπλέον, είναι λιγότερο ευαίσθητο να ανιχνεύονται μικρά ελαττώματα ανοίγματος στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας από τη δοκιμή διεισδυτικού.

1.3 Δοκιμή μαγνητικών σωματιδίων

Η δοκιμή μαγνητικών σωματιδίων είναι κατάλληλη για την ανίχνευση επιφανειακών ελαττωμάτων και ελαττωμάτων σε βάθος αρκετών χιλιοστών κάτω από την επιφάνεια. Απαιτεί εξοπλισμό μαγνήτισης DC (ή AC) και μαγνητικά σωματίδια (ή υγρό μαγνητικής αιώρησης) για τη διεξαγωγή δοκιμών. Ο εξοπλισμός μαγνήτισης χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μαγνητικού πεδίου στις εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες των χυτών και μαγνητική σκόνη ή υγρό μαγνητικής ανάρτησης χρησιμοποιείται για την εμφάνιση ελαττωμάτων. Όταν δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο σε ένα συγκεκριμένο εύρος της χύτευσης, τα ελαττώματα στη μαγνητισμένη περιοχή θα δημιουργήσουν μαγνητικό πεδίο διαρροής. Όταν η μαγνητική σκόνη ή το εναιώρημα πασπαλίζεται, η μαγνητική σκόνη θα απορροφηθεί, έτσι ώστε να εμφανίζονται τα ελαττώματα. Τα ελαττώματα που εμφανίζονται με αυτόν τον τρόπο είναι βασικά εκείνα που διασχίζουν τις μαγνητικές γραμμές δύναμης, αλλά τα μεγάλα ελαττώματα που είναι παράλληλα με τις μαγνητικές γραμμές δύναμης δεν μπορούν να εμφανιστούν. Επομένως, η κατεύθυνση μαγνήτισης πρέπει να αλλάζει συνεχώς κατά τη λειτουργία για να διασφαλιστεί ότι μπορούν να εντοπιστούν όλα τα ελαττώματα προς την άγνωστη κατεύθυνση.

(2) Ανίχνευση εσωτερικών ελαττωμάτων χυτών

Για εσωτερικά ελαττώματα, οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μη καταστροφικές μέθοδοι δοκιμών είναι οι ακτινογραφικές δοκιμές και οι δοκιμές με υπερήχους. Μεταξύ αυτών, το αποτέλεσμα του ακτινογραφικού ελέγχου είναι το καλύτερο. Μπορεί να πάρει μια οπτική εικόνα που αντικατοπτρίζει τον τύπο, το σχήμα, το μέγεθος και την κατανομή των εσωτερικών ελαττωμάτων. Ωστόσο, για χύτευση μεγάλης κλίμακας με μεγάλο πάχος, η δοκιμή υπερήχων είναι πολύ αποτελεσματική και μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια τη θέση, το ισοδύναμο μέγεθος και την κατανομή των εσωτερικών ελαττωμάτων.

2.1 Ακτινολογικός έλεγχος (μικροεστίαση ακτίνων Χ)

Δοκιμή ακτίνων Χ, γενικά χρησιμοποιώντας ακτίνες Χ ή Ως πηγή ακτίνων, απαιτείται εξοπλισμός παραγωγής ακτίνων και άλλες βοηθητικές εγκαταστάσεις. Όταν το τεμάχιο εργασίας εκτίθεται στο πεδίο ακτίνων, η ένταση της ακτινοβολίας της ακτίνας θα επηρεαστεί από τα εσωτερικά ελαττώματα της χύτευσης. Η ένταση της ακτινοβολίας που εκπέμπεται μέσω της χύτευσης ποικίλλει τοπικά ανάλογα με το μέγεθος και τη φύση του ελαττώματος, σχηματίζοντας μια ακτινογραφική εικόνα του ελαττώματος, η οποία καταγράφεται με ακτινογραφικό φιλμ ή ανιχνεύεται σε πραγματικό χρόνο από οθόνη φθορισμού ή ανιχνεύεται από μετρητή ακτινοβολίας. Μεταξύ αυτών, η μέθοδος καταγραφής με ακτινογραφικό φιλμ είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος, η οποία είναι κοινώς γνωστή ως ακτινογραφική επιθεώρηση. Η εικόνα ελαττώματος που ανακλάται από την ακτινογραφία είναι διαισθητική και μπορεί να παρουσιαστεί το σχήμα, το μέγεθος, η ποσότητα, η θέση επιπέδου και το εύρος κατανομής των ελαττωμάτων. Ωστόσο, το βάθος του ελαττώματος δεν μπορεί να αντικατοπτρίζεται γενικά, επομένως απαιτούνται ειδικά μέτρα και υπολογισμοί για τον προσδιορισμό. Το διεθνές δίκτυο χύτευσης φαίνεται να εφαρμόζει τη μέθοδο της ακτινογραφικής υπολογιστικής τομογραφίας. Επειδή ο εξοπλισμός είναι ακριβός και το κόστος χρήσης είναι υψηλό, δεν μπορεί να διαδοθεί. Ωστόσο, αυτή η νέα τεχνολογία αντιπροσωπεύει τη μελλοντική κατεύθυνση ανάπτυξης της τεχνολογίας ακτινογραφικών δοκιμών υψηλής ευκρίνειας. Επιπλέον, το σύστημα ακτίνων Χ μικροεστίασης που χρησιμοποιεί μια κατά προσέγγιση σημειακή πηγή μπορεί πραγματικά να εξαλείψει τις θολές άκρες που δημιουργούνται από τον μεγαλύτερο εξοπλισμό εστίασης και να κάνει το περίγραμμα της εικόνας καθαρό. Το σύστημα ψηφιακής εικόνας μπορεί να βελτιώσει την αναλογία σήματος προς θόρυβο της εικόνας και να βελτιώσει περαιτέρω τη διαύγεια της εικόνας.

2.2 Δοκιμές με υπερήχους

Η δοκιμή υπερήχων μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο εσωτερικών ελαττωμάτων. Είναι η χρήση της ηχητικής δέσμης με ηχητική ενέργεια υψηλής συχνότητας για τη μετάδοση στη χύτευση και τη δημιουργία ανάκλασης όταν συναντά την εσωτερική επιφάνεια ή το ελάττωμα για να βρεθεί το ελάττωμα. Το μέγεθος της ανακλώμενης ακουστικής ενέργειας είναι συνάρτηση της κατευθυντικότητας και της φύσης της εσωτερικής επιφάνειας ή του ελαττώματος και της ακουστικής σύνθετης αντίστασης ενός τέτοιου ανακλαστήρα. Επομένως, η ακουστική ενέργεια που ανακλάται από διάφορα ελαττώματα ή την εσωτερική επιφάνεια μπορεί να εφαρμοστεί για να ανιχνεύσει τη θέση παρουσίας, το πάχος του τοιχώματος ή το βάθος του ελαττώματος κάτω από την επιφάνεια. Η δοκιμή υπερήχων είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μη καταστροφική μέθοδος δοκιμών. Τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι τα εξής: υψηλή ευαισθησία ανίχνευσης, μπορεί να ανιχνεύσει μικρές ρωγμές. Έχει μεγάλη ικανότητα διείσδυσης και μπορεί να ανιχνεύσει χυτά κομμάτια παχιάς διατομής. Οι κύριοι περιορισμοί του είναι: είναι δύσκολο να ερμηνευτεί η κυματομορφή ανάκλασης του σπασμένου ελαττώματος με πολύπλοκο μέγεθος περιγράμματος και κακή κατευθυντικότητα. Ανεπιθύμητες εσωτερικές δομές, όπως το μέγεθος των κόκκων, η μικροδομή, το πορώδες, η περιεκτικότητα σε εγκλεισμό ή τα λεπτά διασκορπισμένα ιζήματα, εμποδίζουν επίσης την ερμηνεία της κυματομορφής. Επιπλέον, απαιτούνται τυπικά μπλοκ δοκιμών αναφοράς για τη δοκιμή.