تست P.T

نکته:کوچکترین ناپیوستگی که باروشP.T میتوان تشخیص دادبه اندازه(50*10*1)میکرومترمیباشد.

ازبزرگترین فوایدروش تستP.T این است که تمامی ناپیوستگیها روی سطح قطعه مشخص میگرددوهزینه اولیه این تست کم است.

یک نفوذکننده خوب بایستی دارای قابلیت ترکنندگی خوب باشد قابلیت فراریت پائین داشته باشد(فشاربخارنفوذکننده نشان دهنده فراریت آن است)،اشتعال پذیری پائین داشته باشد(یعنی دردمای پائین مشتعل نشودومعمولاًنقطه اشتعال نفوذکننده هارا57.2درجه سانتیگراددرنظرمیگیرند)،نفوذکننده نبایستی باقطعه موردتست واکنش شیمیائی نشان دهد؛معمولاًفولادزنگ نزن یاآلیاژهای محتوی نیکل یاآلیاژهای تیتانیوم مشکلاتی رادراین موردبوجودمی آورند.گوگرد وکلرمیل دارند که باموادپایه واکنش نشان داده وسبب خوردگی شوند.بنابراین بایستی مطمئن شدکه هچیگونه رسوب سولفوری بعدازپایان تست دراجزاءباقی نمانده است.

درصورت وجود موادی ازقبیل روغن،گریس،رطوبت،زنگاروهمه آلودگیهای این چنینی ماده نفوذکننده(Penetrant) درست جواب نخواهد دادپس بایستی قبل ازپاشیدن آن برروی قطعه کاملاًمحل آن تمیزگردد.

اصولاًسه نوع تمیزکاری برروی سطح قطعه موردتست انجام میشود:

1)تمیزکردن باحلال جهت ازبین بردن روغن وگریس که به سه روش انجام میشود

الف)پاک کردن ساده

ب)چربی زدائی بابخار

ج)تمیزکردن فراصوتی

2)تمیزکردن شیمیائی جهت ازبین بردن زنگار،پلیسه،اکسیدو...که به سه روش انجام میشود

الف)تمیزکردن بااکسید

ب)تمیزکردن باموادشوینده

ج)تمیزکردن باقلیاها

3)تمیزکاری مکانیکی جهت ازبین بردن زنگار،پلیسه،اکسیدو...که به دوروش انجام میشود

الف)ماسه پاشی

ب)تراشکاری،سنگ زنی وغیره

*اگرسختی فلزی بالای 45HRC باشد زبره پاشی(سندپلاست)قطعه فلزی ممکن است مورداستفاده قرارگیرد.روشهای مکانیکی ممکن است درقطعات فولادی باکربن بالا استفاده شود.

*تمیزکاری شیمیایی فولاد بابکارگیری اسیدممکن است مسئله تردی هیدروژنی پیش آورد،بنابراین بعدازتمیزکاری بااسید قطعه پخت داده شود.

*نوع روش انتخابی جهت تمیزکاری سطح به طبیعت آلایندها بستگی دارد یعنی برای سطح زنگ زده وروغنی تمیزکاری باحلال انجام میشودوباتمیزکاری شیمیایی دنبال میگردد.

*روشهای چربی زدائی بابخاروتمیزکاری آلتراسونیک برای بهبود تمیزکاری باحلال بکاربرده میشود.

*هرگاه قرارباشدتمیزکاری به روش مکانیکی انجام شود چنانچه خطرله شدگی فلزوجودداشته باشد باجک کاری بوسیله اسید دنبال میگردد.

*درتمیزکاری فولادهابااسید،مسئله تولیدهیدروژن ونفوذبه داخل فولاد که منجربه تردی هیدروژنی میشود وجوددارد این مسئله برای فولادهای زنگ نزن آستینیتی وتیتانیوم خیلی شدیدتراست،معمولاً برای برطرف کردن هیدروژن ازفلز،پخت میتواند بکاربرده شود.حلالهای کلردار ممکن است موجب ترک ناشی ازخوردگی تنشی آلیاژهای تیتانیوم وفولادزنگ نزن آستینیتی گردند.

 

نافذها(Penetrant)به دودسته تقسیم میشوند:

1)نافذهای فلوئورسان:شامل یک یاچندرنگ اند که درهنگام تشعشع فرابنفش(نورسیاه)میدرخشند.

2)نافذهای قابل رویت:شامل یک رنگ قرمزاست که تباین رنگ رافراهم میکند وبرخلاف رنگ پیش زمینه آشکارساز(Developer)که سفیداست میباشد.

سیستم نافذهای فلوئورسان حساسیت بیشتری نسبت به نافذهای قابل رویت برای یافتن نقصها دارند هرچندنافذهای قابل رویت برای بازرسی نیازی به ناحیه تاریک ونورفرابنفش ندارند وهمچنین درمقابل آلودگی کمترآسیب پذیرهستند.

یکی ازروشهای اعمال ماده نافذ وقتی که قراراست کل سطح قطعه بازرسی شود یاقطعات کوچک زیادباشند ویاقطعات به شکل پیچیده باشند به روش غوطه وری یافروبردنی میباشد،باید توجه داشت دراین روش حین غوطه وری درنافذ وحین فرصت نفوذ،قطعات کوچک بایستی بطورفیزیکی جداگردند.

یکی دیگرازروشهای اعمال ماده نافذ هنگام آزمون قطعات بزرگ،اگرفقط ناحیه انتخاب شده قراراست بازرسی شود به روش پاششی میباشد؛در این روش لایه نازکی ازماده نافذ البته بصورتی است که یک پوشش کامل روی سطح قطعه ایجادکرده وباقوطی های افشانه یاطپانچه های پاششی وروش الکترواستاتیک پاشیده میشود.

روش الکترواستاتیک چیست؟

الکترواستاتیک به شاخه‌ای از علم فیزیک گویند که به مطالعه بارهای الکتریکی و نیروهای بین آن ها در حالتی که بار چشمه بدون حرکت است می‌پردازد.بنابراین باری که بر آن نیرو وارد می شود می تواند حرکت کند.

از زمان باستان دانسته شده بود که برخی از مواد، مانند کهربا، پس از مالیده شدن، مواد و ذرات سبک را جذب می‌کنند. واژهٔ یونانی برای کهربا (ήλεκτρον یا همان electron) سرچشمهٔ پیدایش واژهٔ electricity شد. پدیده‌های الکترو استاتیک از نیروهایی ناشی می‌شوند که بارهای الکتریکی بر هم وارد می‌کنند. این نیروها به وسیلهٔ «قانون کولمب» توصیف می‌شوند. نیروهای الکتروستاتیکی نیروهای غالب در برهم کنش بین ذرات در ابعاد متوسط بین اتمی هستند.برای مثال نیروی الکترو استاتیکی بین یک الکترون و یک پروتون، که با یکدیگر یک اتم هیدروژن را تشکیل می‌دهند، در حدود ۴۰ مرتبه از نیروی گرانشی بین آنها بزرگ‌تر است.

در مشاهدات روزمره پدیده‌های الکترو استاتیکی مثال‌های متعددی دارند که مواردی مانند چسبیدن پوشش‌های پلاستیکی به دست پس از جدا کردن آنها از بسته‌بندی، انفجار ظاهراً خودبخودی سیلوی غلّات، آسیب وارده به قطعات الکترونیکی در هنگام ساخت، و عملکرد دستگاه‌های فوتوکپی را در بر می‌گیرد. این پدیده ها عمدتا ناشی از تجمع بار الکتریکی بر سطح اشیا است که بر اثر تماس با اشیای دیگر صورت می‌گیرد.

 

یکی دیگرازروشهای اعمال نافذ بدین صورت است که محل موردبازرسی وقتی انتخاب شد بوسیله قلم مو این ماده روی سطح قطعه مورد تست اعمال میگردد؛مدت زمان انتظار بعدازاعمال ماده نافذ بین 5 تا 60 دقیقه است.البته زمان انتظارصحیح توسط آزمایش تعیین میشود ومعمولاً این آزمایش توسط شرکت سازنده این ماده انجام شده وبرروی کالا برچسب زده میشود.

زمان انتظار نفوذ ماده نافذ(Penetrant) وابسته است به:

1)کاربرد نافذ مورداستفاده ماده

2)شکل ماده مورد بازرسی

3)نوع ناپیوستگی هایی که باید آشکارشوند

ظاهرکننده(Developer)چه عملی انجام میدهد؟

ظاهرکننده،نافذ حبس شده راازداخل عیوب بیرون میکشد وبیرون ظاهرکننده روی سطح قطعه پخش میکند بطوریکه درجه کنتراست بین نشانه وزمینه اطراف زیادترشود.

 ظاهرکننده ها بایستی دارای خواص زیرباشند:

1)میبایست به داخل ناپیوستگی ها نفوذ کند ونافذ(Penetrant)راازناپیوستگیها بیرون بکشدبصورتیکه یک نشان وعلامتی عینی وقابل مشاهده راشکل دهد.

2)آشکارساز(Developer)میبایست یک تباین(جدائی بین دوماده بصورت مشخص)باکنتراست بالاراایجادنماید.

3)آشکارسازمیبایست نافذ راگسترش دهد بمنظوراینکه اندازه علامت ظاهرشده افزایش داده شود.

4)آشکارسازباید قادرباشد که بعضی ازعلائم ونشانه های درهم وبرهم(گیج کننده)راپنهان کند.

آشکارسازها(Developer)چهارنوع میباشند:

1)خشک

2)تر(آب حل شو-آب تعلیق)

3)آشکارسازهای بدون آب(تعلیق بدون آب)

4)نوع خاص آشکارسازها(آشکارسازهای قشرپلاستیکی)

آشکارسازهای خشک درموارد زیرکاربرد دارند:

1)تعلیق درهوا

2)پاشش الکترواستاتیکی

3)غوطه وری

آشکارسازهای تردرمواردزیرکاربرد دارند:

1)فروبردن

2)پاشش

3)ریختن

*دوعامل انتخاب آشکارسازراتعیین میکند:

1)سطح حساسیت موردنظر

2)شرایط سطح قطعه موردتست

 

*شکل آشکارسازها به 6نوع طبقه بندی میشوند:

1)پودرخشک

2)قابل حل درآب

3)قابل تعلیق درآب

4)بدون آب؛نوع اول:فلوئورسان(پایه حلال)

5)بدون آب؛نوع دوم:رنگی مرئی(پایه حلال)

6)کاربردهای ویژه

*طبقه بندی آشکارسازهابراساس روش کاربرد آن است آشکارسازمیتواند بصورت یک پودرخشک یابصورت حل شده ویامعلق دریک حامل مایع بکاربرده شود،هرشکل آشکارسازمحاسن ومعایبی داردکه به توضیح آنها درزیرمیپردازیم.

آشکارسازهای پودرخشک:

آشکار ساز خشک پودری نرم و سفید است . آشکار ساز می تواند به طرق مختلفی مثل فرو بردن در ظرفی ازآشکارساز یا بوسیله استفاده از دمنده برای گردپاشی قطعات با آشکار ساز ، بکار برده شود ، یا قطعه بنشیند .همچنین قطعات را می توان در کابینت آشکار ساز قرار داد تا گرد روی پاشش پودر با طپانچه های الکترواستاتیک را می توان برای اعمال آشکار ساز بکار برد . چون آشکار سازهای پودر خشک فقط وقتی نافذ حضوردارد به قطعه می چسبد ، آشکارساز خشک زمینه سفید یکنواخت مثل سایر شکلهای آشکار ساز فراهم نمیکند . داشتن زمینه روشن یکنواخت برای یک بازرسی مرئی موثر خیلی مهم است و چونکه آشکارسازهای خشک این شرط را فراهم نمی کنند ، وقتیکه نافذ مرئی بکار برده می شود از آشکارساز خشک استفاده نمیشود.

آشکارسازها - قابل حل در آب :

همانطور که از نامش پیداست ، آشکارساز قابل حل گروهی از مواد شیمیایی است که درآب حل می شوند و هنگامی که آب تبخیر می شود به شکل یک لایه آشمار ساز در می آید .بهترین روش برای کاربرد آشکار ساز قابل حل در آب اسپری کردن روی قطعه است . قطعه می تواند مرطوب یاخشک باشد ، فرو بردن ، ریختن ، یا قلممو کشیدن محلول به روی سطح نیز در بعضی مواقع استفاده می شوداما مطلوب نیست .

خشکی با جایگزینی تر عملی می شود ولیکن استفاده از یک سیکل گردشی جریان هوای گرم خشک با دمای٣8درجه سانتی گراد ( ٧٠ تا ٧۵ درجه فارنهایت ) نیز جهت برطرف کردن رطوبت مناسب است . اگر / ٣۴ تا ٧ /٢قطعه سریعاً آب خود را از دست ندهد ، نشانه به صورت تیره در می آید و پاک نمی شود .در قطعه ای که بطور مناسب آشکار سازی شده باشد توسط روکش سفید کمرنگ روی سطح پوشیده میشود .

آشکارسازها – قابل تعلیق با آب :

آشکارسازهای قابل تعلیق با آب شامل ذرات آشکار ساز غیر قابل حل مهلق در آب هستند. آشکارسازهای قابل تعلیق با آب نیاز به هم زدن متناوب و تکان دادن دارند تا از ته نشینی مواد معلق جلوگیری شود .بهترین روش برای کاربرد آشکارساز قابل تعلیق با آب اسپری کردن روی قطعه است . قطعه می تواند تر یاخشک باشد. غوطه ورسازی ، جاری کردن ، یا با قلم مو کشیدن محلول به روی سطح نیز در بعضی مواقع

استفاده می شود اما مناسب نیست .قطعه پوشیده شده با آشکارساز قابل تعلیق باید بهص ورت اجبار خشک شود درست مثل خشک کردن اجباری یک قطعه پوشیده شده با آشکار ساز قابل حل با آب . خشکی با جایگزینی رطوبت عملی می شود ولیکن٣٨درجه سانتی گراد ( ٧٠ تا ٧۵ / ٣۴ تا ٧ / استفاده از یک سیل گردشی جریان هوای گرم خشک با دمای بین ٢درجه فارنهایت ) نیز جهت برطرف کردن رطوبت مناسب است . اگر قطعه سریعاً آب خود را از دست بدهد ،نشانه به صورت تیره در می آید و شفاف نمی شود .سطحی که با آشکارساز قابل تعلیق با آب پوشانده می شود به صورت سطحی با پوشش سفید نیمه شفاف در می آید .

 

آشکارسازهای غیر آبی :

در آشکارسازهای غیر آبی ، آشکار ساز در یک حلال فرار معلق می شود و با یک اسپری بکار برده می شود . آشکارسازهای غیر آبی معمولاً بصورت قوطی های پاششی برای سیار بودن توزیع می شوند . حلال گرایش دارد تا نافذ را از نشانه به وسیله عمل شدن جذب کند. خشک کردن اجباری نیازنیست زیرا حلال خود فرار است . آشکار ساز غیر آبی باید روی سطوح خشک به کار برده شود تا شکل یک لایه سفید ملایم را بگیرد .

آشکارسازهایی برای کاربردهای ویژه : آشکارسازهای پلاستیک یا لاکی آشکارسازهای مخصوص هستندکه عمتاً برای ثبت دائمی ناپیوستگی مورد استفاده قرار می گیرند .

برخی از ملاحضات مربوط به آشکارسازها : درحالت آشکار ساز تر آبی ، مانع خوردگی به منظور جلوگیری از عمل خوردگی روی ماده آزمایش مورد استفاده قرار می گیرد . آشکارساز معلق غیر آبی را تحت عنوان آشکارسازهای پاششی مایع نیز می شناسند .حتی بدون اعمال اعمال آشکارساز ، نافذ می تواند از ناپیوستگی بعد از برطرف کردن نافذ اضافی بیرون بیاید .پودر خشک آشکارساز کمترین حساسیت را دارد و آشکارساز کمترین حساسیت را دارد و آشکارساز غیر آبی دارای بالاترین حساسیت است .مدت زمان توقف آشکارساز بلافاصله بعد ازاعمال آشکارساز شروع و تا پایان عمل خشک کردن ادامه می یابد.در صورت استفاده از نافذ مریی از آشکارسازهای خشک و قابل حل در آب استفاده نکنید. برای بکار بردن آشکارساز غیر آبی از اسپری استفاده کنید .

محفظه نگهداری نافذ(Penetrant)ممکن است ازفولاد زنگ نزن یاپروپلین ساخته شود.

معیارهای پذیرش یاعدم پذیرش قطعات بصورت کلی به عوامل ذیل بستگی دارد:

1)ماده تشکیل دهنده قطعه

2)پیکربندی قطعه(شکل قطعه)

3)مورداستفاده قطعه

4)عوامل تنش

5)مکان وتعداد نشانه های نافذ

*برای ردیابی شکافهای خیلی ریزدرروکش برای مواد ریخته گری ازروش قابل تعلیق درآب استفاده میشود.

برخی ناپیوستگیها(Defect)درقطعات ریخته گری شده بوسیله آزمایش نفوذ مایع آشکارمیشوند که عبارتند از:

1)ترکهای انقباظی روی سطح

2)ترک گرم(سطحی):شیارمنقطع نشانه های خطی خطوط تیره ،نشانه باعرض متغیرنزدیک محل تغییرمقطع

3)سردجوشی:نشانه های پیوسته تیره منحنی هموارمشخص

4)تخلخل:که درعملیات P.T درهمه جابصورت نشانه های کروی(مدور)ظاهرمیشود.

*ترکها درعملیات P.T بصورت یک علامت خطی پیوسته ظاهرمیشوند.

*ترک گرم درقطعات ریخته گری بصورت یک خط شیاردارباعرضهای مختلف وشاخه های بسیارریز(ساختاردندریت)درمحلی که ضخامت بخش تغییرمیکند یا هشته قالب خیلی سخت است ظاهرمیشود.

*اگرمجبورباشیم قطعات ریخته گری شده قدیمی راتست کنیم میبایست از بخار نافذ فلوئورسان قابل شتشوباآب وآشکارسازحلال معلق استفاده نمائید.

 

درقطعات ریخته گری:

آخال ماسه وتفاله – انقباض داخلی – حلقه ذوب نشده – جابجائی هسته – رانش بد – جداورگه رگه وهمچنین آخالهای بزرگ سطحی وجدائی های بزرگ نمی توانند درعملیات P.T نشانه ای ازخود برجابگذارند.

P.T جوشها

انواع عیبهایی که درP.T جوشها پیدامیشوند بصورت ذیل میباشند:

1)ترکهای سنگ زنی؛سطحی وخیلی کم عمق هستند همانند ترکهای عملیات حرارتی وبایدتوجه داشت که آشکارساز(Developer)مدت زمان بیشتری بماندسپس تفسیرگرددونافذ(Penetrant)هم نبایستی بلافاصله بعدازچربی زدائی ازروی قطعه اعمال شود وکمی صبرکردتا کاملاً خشک شود سپس نافذ اعمال گردد.

2)ترکهای عملیات حرارتی که بصورت سطحی وعمیق وبشکل چنگالی میباشندودرمنطقه(HAZ)پیدامیشود.

3)ترک روی سطح جوش

4)ترکهای هیدروژنی منتهی به سطح

5)نفوذ ناقص

6)تخلخلی که به سطح بازمیشود بصورت نشانه های مدورپیداست.

7)بریدگی کناره

*حال به بررسی انواع ترکها(Crack)که درعملیات P.T پیدامیشوند میپردازیم:

الف)ترک سرد؛پارگی جوش که تحت تنش 200درجه سانتیگراد بوجودمی آید وبصورت خطوط سیاه کاملاً مشخص پدیدارمیگردد.

ب)ترک گرم؛دراثرحرارت بالای 200درجه سانتیگراد بوجود می آید وبصورت خطوط تیره باانشعاب درختی پدیدارمیگردد.

ج)ترک فلزپایه؛براثرسخت شدن فلزپایه که علت آن سردوگرم شدن تکراری میباشد ترکی ایجادمیگردد که بصورت خطوط تیره مشخص ازجوش به فلزپایه راه می یابد.

د)ترکهای چاله ای؛که بصورت نشانه های مدوردرعملیاتP.T پدیدارمیگردد.

عیوبی که توسط P.T مشخص نمیشوند عبارتنداز:

1)انواع آخالها(Slag)

2)ذوب ناقص(L.O.F)

*عیوبی که ناشی ازشکل دهی فلزات درP.T مشخص میشوندعبارتند از:

1)ترکهای سطحی درمحصولات نوردشده

2)تاشدگی وچین های ناشی ازپتک کاری

3)گسیختگی یاپرک

4)لبه های پتک کاری شده که بصورت یک خط پیوسته نشان داده میشود.

5)تورق سطح که درصفحات نوردشده رخ میدهد.

6)ترکهایادرزها یا آخالها درمیلگردنوردشده

7)تاشدگی درآلومینیوم پتک کاری شده که بشکل تیزونیمه ماه امابدون عمق مشخص میگردد.

8)تاشدگی جزئی ناشی ازپتک کاری قطعات جوشکاری شده که بصورت خط بریده بریده درP.T ظاهرخواهدشد.

P.T پلاستیک

جهت تست P.T موادپلاستیکی ابتداباید ببینیم که موادی که قراراست باآن روی پلاستیک تست انجام شود باپلاستیک واکنش شیمیائی انجام نمیدهد وچنانچه واکنش انجام گیرد نیازاست تا نافذهای آب پایه درP.T پلاستیک ها مورداستفاده قرارگیرند.

*برای انجام بازرسی نگهداری به منظورآشکارسازی ترکهای هواپیماها با بالاترین حساسیت باید ازروشB ونافذ سطح 3 ،آشکارسازتعلیق شده باحلال استفاده شود.

روشB :دراین روش ازتعلیق کننده ای استفاده میکنیم که درهردوی آب ونافذ حل شدنی باشد،تعلیق کننده پاشیده می شودو بانافذ واکنش میدهد وباعث میشود که باآب قابل شستن باشد.

نافذ سطح3:به نافذی گفته میشود که دارای حساسیت بالا باشد.