Tahribatsız test yöntemleri

1. Tahribatsız test yöntemleri Genel tekrar Penetrant sıvı yöntemi Manyetik parçacık yöntemi Girdap akımarı yöntemi

2. Islatmayan sıvı Islatan sıvı Girici (penetrant) sıvı yöntemi • Bu yöntemde penetrant denilen ıslatan, yani girici özelliği olan bir sıvı ve developer (geliştirici) denilen yağ emme özelliği olan bir malzeme kullanılır. • Islatan-ıslatmayan sıvı özelliği • Kohezyon ve adhezyon moleküler çekim kuvvetlerine bağlıdır. • Sıvının kendi molekülleri arasındaki çekim kohezyon kuvveti, sıvı ile katı moleküller arasındaki çekim adhezyon kuvvetidir. • Civa gibi islatmayan bir sıvıda kohezyon kuvveti daha büyük iken yağ gibi ıslatan bir sıvıda tersine adhezyon kuvveti daha büyüktür. • Islatan girici sıvı kılcal boruya girebildiği gibi çatlak içine de girebilir.

3. Yöntemin uygulama aşamaları • a. Öntemizlik yapılır ve parçanın kuruması için bir süre beklenir. • b. Girici sıvı uygulanır ve parçanın bütün yüzeyine dağılması için bir süre beklenir. • c. Aratemizlik yapılır ve kuruması beklenir. • d. Nem emici geliştiricileri (developer) uygulayarak nemli kalan hatalı bölgelerin açığa çıkması sağlanır. • e. Son temizlik yapılıp sonuçlar incelenerek parçanın kullanılabilirliği hakkında karar verilir. Eğer parça testten başarıyla geçtiyse son bir temizleme işleminin ardından kullanıma sunulur.

4. Ön temizlik • Girici sıvının temiz olmayan yüzeylere uygulanması yöntemin başarısını düşüren şu sonuçları doğurabilir. • a) Malzeme yüzeyinde kalan kir girici sıvının malzemenin bütün yüzeyine ulaşmasını önleyebilir. Bu da sıvının ulaşamadığı bölgelerde ki olası hataların tespit edilememesine neden olur. • b) Yüzey üzerindeki kir girici sıvının ilerlemesine engel olamasa bile ilerleme hızını azaltır. Bu da yöntemin uygulama süresinin fazlasıyla artmasına neden olur. • c) Hatanın ağız kısmına kir dolduysa girici sıvı içeri giremediği için hatayı göstermez.

5. Temizleme yöntemleri • Solvent, tiner gibi çözücü ve uçucu bir sıvı ile temizleme • Alevlenebilen, sıcak koşullarda tehlikelidir, zehirleyici etkisi yoktur. • Alevlenmeyen, zehirleyici olduğundan kapalı yerlerde tehlikelidir, yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir. • Su, subuharı ile temizleme • Ekonomiktir. • Uçuculuğun azlığından kurutma süresi uzundur. • Çözücülüğün azlığından yetersiz temizlik çıkabilir. • Ultrasonik titreşimler ile temizleme • Çok yüksek frekansta parçadaki kiri tetikleyen ultasonik dalgalar parçaya etki etmezken üzerindeki kirin yüksek genliklere ulaşarak parçadan ayrılmasına neden olur. Böylece parça kolayca temizlenebilir.

6. Temizlik süresi ve yöntemi etkileyen parametreler • Temizleme malzemesi, • Muayene edilen malzeme, • Yabancı maddenin cinsi, • Yüzey pürüzlülüğü, • Gerekli muayene hassasiyeti

7. Girici sıvı uygulanması • Ön temizleme işlemi tamamlanıp parçanın kuruması beklendikten sonra girici sıvı uygulanır. • Girici sıvı tatbiki püskürtme, akıtma veya daldırma yöntemleriyle olabilir. • Püskürtme yöntemi taşınabilir parçalar için • Akıtma yöntemi sabit ve büyük parçalar için • Daldırma yöntemi ise küçük boyuttaki parçaların toplu muayenesi için uygundur. • Emici özelliği olan geliştiricilerin tatbiki sonrası girici sıvının renklenmesi ve iyi bir kontrast sağlaması için içine kırmızı veya florasan bir boya ilave edilir.

8. Penetrasyon süresi • Girici sıvı uygulandıktan sonra tüm yüzeye temas etmesi ve hataların içine girmesi (penetrasyon) için bir süre beklenir. • Penetrasyon süresi • malzemenin yüzey pürüzlülüğüne, • malzemenin cinsine, • penetrant sıvının cinsine, • daha sonra uygulanacak geliştirici çeşidine, • istenen sonuç alma hassasiyetine • uygulanan yüzeyin yatay veya dikey olmasına göre değişir.

9. Ara temizlik • Ara temizlik dış yüzeyleri temizleyerek girici sıvının yalnızca hataların içinde kalmasını sağlamak içindir. • Bazı girici sıvılar su ile yağlı girici sıvılar ise solvent ile yıkanır. • Bazı girici sıvılar ise emolsifer denen bir maddenin yüzeye uygulanarak moleküller arasındaki bağları koparması ile su ile yıkanabilir hale gelir. • Emolsiferler yağlı veya sulu olabilir. • Penetrant sıvıya yağlı emolsiferler difüzyon yoluyla sulu emolsiferler ise deterjan etki yoluyla girerler. • Emolsifer tatbikinden sonrada birkaç saniye ile birkaç dakika arasında değişen emolsifikasyon süresi beklenir. • Bu süre yüzey pürüzlülüğü ile birlikte girici sıvı, emolsifer ve malzeme cinslerine bağlıdır.

10. Geliştirici (developer) uygulanması • Geliştirici nem emici beyaz renkli bir maddedir. • Hatalı bölgedeki nemi emip dışarı çıkarır ve girici sıvının rengini alır. • Florasan olmayan kırmızı renkteki girici sıvılar hatayı normal ışıkta gösterirken florasan renkteki bir girici sıvı hatayı ancak karanlık odada ultraviole ışık altında gösterebilir. • Geliştirici etki süresi 5-20 dakikadır. Bu süre geliştiricinin ve girici sıvının cinsi ile birlikte istenen test hassasiyetine bağlıdır. • Muayene edilecek parça geliştirici dolu bir kab içine daldırılır.

11. Geliştirici (developer) uygulanması • Geliştiriciler doğrudan toz olarak kullanılabileceği gibi su veya solventle birlikte de kullanılabilir. • Toz geliştiricilerin dezavantajı solunum sistemine girerek insan sağlığı açısından tehlikeli sonuçlar doğurabilme ihtimalidir. • Geliştiricilerin suyla birlikte uygulanması uzun kuruma süresinin beklenmesine yol açar. • Su taşıyıcılı geliştiriciler su içinde erimiş halde veya askıda bulunabilirler. • Geliştiriciler solventle birlikte uygulandıklarında ise kuruma süresi çok daha azdır. • Solventli geliştiriciler pahalı olmalarına rağmen düşey yüzey ve tavan muayenesi için uygun olmaları ve çok küçük hataların tespitinde daha başarılı olmaları nedeniyle tercih edilebilir. • Hata tespit edilmediyse son temizleme yapılarak malzeme kullanıma sunulur

12. Genel özellikler • Girici sıvı yöntemi normal şartlar altında ortam sıcaklığında uygulanır. • Girici sıvının 50 C üstünde buharlaşması, 5 C nin altında hareket kabiliyetini yitirmesi dolayısıyla bu şartlarda yöntem uygulanamaz. • Alevlenebilir gerici sıvı için en yüksek çalışma sıcaklığı alevlenme sıcaklığından 6 C aşağıdır. • Girici sıvı yöntemiyle sızdırma kontrolü de yapılabilir. • Girici sıvı yöntemi ucuz ve uygulanması basittir. • Kaba ve gözenekli yüzeylerde başarısız olabilir. • Sadece yüzeye açılan belli kalınlıktan büyük hatalar tespit edilebilir.

14. Manyetik parçacık yöntemi • Bazı Ferromanyetik malzemeler manyetik alan etkisinde kaldıklarında içinde manyetik alan yönünde oluşan dipollerin N-S kutupları birbirini nötrlerken uç kısımlardaki kutuplar malzeme katı olduğundan birleşemez. Bunların birbirini nötrlemek için hava yoluyla bağlantı kurması ve bir manyetik alan oluşturması ile malzeme mıknatıs özelliği gösterir. • Karbon alaşımlı malzemelerdeki karbonun düzlem kaymalarına engel olmasından dolayı bu malzemeler daha geç mıknatıslanıp daha geç özelliğini kaybederler (kalıcı mıknatıs) • Mıknatıs 973 C körü noktasına kadar ısıtıldığında ya da darbeye maruz kaldığında özelliğini kaybeder. • Ferromanyetik malzemenin manyetik geçirgenliği yüksektir. Mü(hava,al,cu)=1 Mü(ferromanyetik)=12000 • Elektriği iyi ileten malzeme manyetik alanı kötü iletir.

15. Çatlak oluşumu ile manyetik alan etkisindeki malzeme • Manyetik direnç=(1/mü)*(L/S) • Çatlağın iki yanında N-S kutupları oluşur. Malzeme üzerinde manyetik alan çizgilerinin yolu uzar. Manyetik direnç artar. Bu nedenle çatlak boşluğunda da kutuplar birbirini hava yoluyla nötrlemeye çalışır ve manyetik alan oluştururlar.(şekil) • Malzemenin üzerine demir tozları bırakıldığında bunlar çatlak çevresindeki kutuplarda birikip devreyi tamamlayarak manyetik geçişi kolaylaştırmaya çalışırlar. (şekil) • Tespit yapılabilmesi için çatlağın manyetik alan çizgilerini belli bir açıyla (>45) kesmesi gereklidir.

17. Manyetikleştirme yöntemleri • 1-Malzemeden manyetik alan geçirme (şekiller) • A)Doğal mıknatıs(küçük parçalar için uygundur, pek kullanılmaz) • B)Elektromıknatıslar(malzeme yüzeyine tutulan mıknatıs ile kutupları arasında malzeme üzerinde manyetik alan çizgileri oluşturulur) • C)Malzemeyi bobin içine almak (malzeme çevresine bobin sarılarak malzeme boyunca manyetik alan çizgileri oluşturulur ve enine hatalar tespit edilir) • 2-Malzemeden elektrik akımı geçirme (şekiller) • A)Tüm malzemenin muayenesi • B)Lokal muayene • Elektriğin malzemeye iletilmesi kurşundan yapılan prodlarla sağlanır. Prodlar malzemeye iyi oturmalı aralık kalmamalıdır. Aralık kalırsa kontak direncinin artması sonucu ark oluşur ve malzeme ani ısınıp soğuyarak tahrip olur. Produn çevresi ısıl iletkenliği yüksek bakır malzeme ile kaplanarak ani ısınma engellenmeye çalışılır.

20. Manyetik toz uygulama yöntemleri • Zamanlamaya göre • Sürekli metot • Kalıcı metot • Uygulama tipine göre • Kuru metot :parça üzerine havayla püskürtüldüğünden yatay yüzeylerde ağırlıktan dolayı toplanma olmaması için iyi bir hava sirkulasyonu gerekiyor. Düşey ve tavan muayenesi için uygundur. 316C ye kadar kullanılabilir olduğundan sıcak malzeme muayenesi için uydundur. Demir tozları parçalanırsa mıknatıs özelliğini kaybeder ve yönetmin başarısız olmasına neden olur. Ayrıca solunum açısından dezavantajlıdır. • Islak metot :parçacıklar sıvıyla taşınır, 57C ye kadar kullanılabilir. Daha küçük hatalar daha büyük hassasiyetle tespit edilir. Daha ince taneli parçacıklar kullanılır. Daha düzgün yüzeylerin muayenesi yapılır. Daha pahalıdır.

21. Kullanılan malzemeler • Manyetik toz: Tekrar kullanılabilmesi için kalıcı manyetik özellikte olmamalıdır. Renkli veya florasan olabilir. Renkler kuru metot için Kırmızı, siyah veya yeşil ıslak metot için kırmızı veya siyah olabilir. • Taşıyıcı sıvı: Su veya petrol ürünleri kullanılabilir. (Alevlenme sıcaklığı yüksek olan Gaz yağı) • Suyun korozif etkisi vardır. Bunu gidermek için korozif önleyici inhibatör kullanılır. Topaklaşmayı önleyici dispersiyon eczası, yüzeyde film tabakası oluşturmak için ıslatma maddesi (sabun, deterjan), köpük önleyici, antifriz kullanılır. • Sıvıdaki parçacık miktarı fazla olursa kontrast azalır, az olursa küçük hatalar zayıf görüntü verir. Florasan banyoda 0.2-0.5cc/mlt, nonflorasan banyoda 1.7-2.4 cc/mlt parçacık oranı uygundur. • Ultraviole lamba: Civa buharlı ark lambasıdır. Sadece ultraviole ışınları geçiren bir filtresi vardır. Geçen ışının maximum dalga boyu 0.365mikrometredir. • Manyetik alan endikatörü: Magnetikleştirmenin yeterli olup olmadığı kontrol edilir. Eğer bakır kaplı endikatör yüzeyine uygulanan tozlarla bakırın altındaki çatlakların manyetik görüntüsü elde ediliyorsa yeterli yeterli manyetik alan vardır.

23. Yöntemin Üstünlükleri ve sınırları • Üstünlükler • Penetrant sıvı hariç diğer yöntemlere göre ucuzdur. • Kaba yüzey temizliği yeterlidir. • Yüzey altındaki veya ağzı dolu çatlaklarda algılanabilir. • Sınırlar • Ferromanyetik malzemelere uygulanabilir. (Fe, Ni, Co) • Östenitik paslanmaz çelikler, Al, Ti, Cu alaşımları muayene edilemez. • Kontak yerlerinde ark oluşabilir. • Boya ve kaplamalar duyarlılığı hızla azaltır. • Malzemede kalıcı manyetikleşme varsa demanyatizasyon gereklidir. • Demanyetizasyon için direnç büyütülüp akım “0” a yaklaştırılır. • Boyuna çatlak için akım miktarı çap başına 800-1000 amperdir. Enine çatlak için akım miktarı Amper*sarım sayısı=45000/(L/D) üzerinden hesap edilir.

24. Histerisis olayı • Malzeme manyetik doyuma ulaşana kadar magnetleyici kuvvet (H) artarken manyetik akı (B) de artar. Doyuma ulaşıldığında yani mü=B/H=0 olduğunda magnetik geçirgenlik olmadığından manyetik akı oluşmaz. Magnetleyici kuvvet azaltıldığında oluşan artık manyetik alandan dolayı manyetik akı ancak kuvvet “0”landıktan sonra hızlı bir şekilde azalır.

25. Girdap akımları yöntemi • Sabit manyetik alan içinde iletken kütlenin hareket ettirilmesiyle veya değişken magnetik alanda iletken kütlenin bulunması ile girdap akımları oluşur. • Girdap akımlarının kullanım alanları • Hata tespiti • Elektrik iletkenliğinin ölçülmesi • Manyetik geçirgenliğin belirlenmesi • Cidar kalınlığının ölçülmesi • Kaplama kalınlığının tespiti • İndiksiyon ocaklarında ergitme yada temperleme • Kullanılmaması gereken yer • Elektrikle çalışan tüm makinalarda magnetik alanın yolunu oluşturan çekirdek kısmında girdap akımları istenmez.

26. Girdap akımlarının üretilmesi • Alternatif akım kullanılır • Doğru akım kullanılırsa şalterin açılıp kapatıldığı süre boyunca girdap akımları oluşturulur. Ani akım değişimleri akımı depolayan bobinler vasıtasıyla yavaşlatılarak açma kapama süreçleri uzatılır. • Malzeme çevresine bobin sararak veya bobin sarılı bir parça malzeme üzerinde gezdirilerek manyetik alan oluşturulur. (şekiller) • U---i---H---ig---h • Toplam manyetik alan Htop=H-h

28. Girdap akımları için Bobin sistemleri • Bir uyarıcı bir algılayıcı bobin olması durumu • Tek bobinle Hem uyarma hem algılama durumu • Prob bobin • Saran bobin • İç bobin • Karşılaştırmalı bobin sistemleri • Çift sargılı prob bobin • Çevresel bobin (şekiller)

30. Elektrik iletkenliği / Manyetik geçirgenlik • Malzemede hata oluşunca manyetik alan çizgilerinin yolu artar (şekil).Yol artınca Rel=(1/nü)(L/S) ve Rmag=(1/mü)(L/S) den manyetik ve elektiriksel direnç artar. • L(+) Rmag(+) Htop(-) U(-) • L(+) Rel(+) ig sayısı(-) h(-) Htop(+) U(+) • O halde Elektriksel ve manyetik etkiler birbirine terstir. Birbirine yakın değerde olmaması gerekir. Manyetik geçirgenlik sabiti mü=B/H malzeme manyetiklik açısından histerisis etkisindeki doyma noktasına getirilerek “0” lanır. (şekil) Böylece manyetik etki yok edilir. • Elektrik iletkenliği ve manyetik geçirgenlik: (a) kimyasal yapıya, (b) alaşım yapısına, (c) kristal yapısına, (d) sertliğe, (e) sıcaklığa, (f) kalıntı ve çökeltilere, (g) mekanik işlem derecesine, (h) kafes kusurlarına, (i) dislokasyonlara bağlıdır.

31. Frekans, deri, aralık ve doldurma etkisi • Metot 100Hz-6MHz arası frekanslarda çalışır. • Frekans arttıkça duyarlılık artar. • Alternatif akım frekansı yükseldikçe akım dış çeperlerden geçer. Bu deri etkisidir. Araba antenlerinin içinin boş olması bu sebepledir. Bu yüzden kalın cidarlı malzemelerde KHz mertebesinde düşük frekansta işlem yapılır. • Girdap akımları yöntemi metal malzemelerde kullanılabilir. Al, Cu Paslanmaz çelik gibi manyetik alan geçirgenliği düşük malzemelerde daha başarılıdır. • Manyetik alan geçirgenliği yüksek olan yüksek alaşımlı çelik, Fe, silisli Fe gibi ferromanyetik malzemeler doyuma getirilmemişlerse düşük frekansta kontrol edilir. Yüksek frekans kullanılırsa hassasiyet artacağından gelen sinyalin hatadanmı yoksa manyetik etkidenmi olduğu anlaşılamaz. • Derinlik S(mm)=50000*(ro/(mü*f)^(0.5) • Ro elektriksel öz direnç=1/nü • Her yer için özel prob üretmek mümkün olmadığından standart prob kullanılarak bir aralık faktörü dikkate alınır. Aralık faktörünün ölçü cihazında yarattığı sapma standart kabul edilerek kontrol yapılır. • Deney parçası ile bobin arasındaki boşluk değişken olabilir. Bunun sonuçta yaratacağı sapma baştan standart olarak alınır.

33. Yöntemin avantajları

34. Yöntemin dezavantajları