METODE NEDISTRUCTIVE PENTRU EVALUAREA

INTEGRITATII STRUCTURILOR

Structura curs/laborator Prima parte : prezentari teoretice Partea a II-a : teste in laborator Tema de casa: 1 referat privind una din

metodele prezentate (documentare, stadiu actual, incercari, rezultate, perspective, etc). Se prezinta in fata colegilor in ultima saptamana (10 + 5 min.)

BIBLIOGRAFIE CURS A. Mihai, M. Voicu, F. Stefanescu, G.

Neagu, St. Funar, Introducere in Defectoscopia Nedistructiva, Ed. Printech, 2008

E. Nastase, Defectoscopie ultrasonica fizica si tehnica, Ed. Tehnica, 1980

De ce controlam o structura? Verificam calitatea unei piese Sisteme de Management al Calitatii (ISO, Kaizen,

6Sigma, etc) Defecte, neconformitati, imperfectiuni

Cunoasterea tipurilor de defecte Detectarea defectelor Masurarea formei si volumului Estimarea tendintei de a evolua in timp Compararea caracteristicilor produsului afectat Decizia privind acceptabilitatea defectelor detectate Analiza produsului declarat neconform

CE ESTE DEFECTOSCOPIA?

Defectoscopia este tiina care se ocup cu definirea, caracterizarea, msurarea i detectarea defectelor (discontinuitilor) materialelor.

Defectul reprezint abaterea de la form, dimensiune, aspect, continuitate, structur, prescrise n documentaia tehnic a produsului sau n standarde.

DEFECTELE MATERIALELOR METALICE

Unde apar discontinuitati?

- in procesul de elaborare a materialului (turnare);

- in procesul de fabricaie a pieselor (forjare, laminare, sudur, tratament termic);

- in funcionare, ca urmare a solicitrilor complexe la care este supus materialul.

DEFECTELE MATERIALELOR COMPOZITE

Deteriorarea cu cea mai mare pondere n modul de cedare progresiv a materialelor stratificate este delaminarea

DEFECTELE MATERIALELOR COMPOZITE

dezlipirea de matrice a fibrelor orientate pe direcii diferite de cea de ncrcare

fisurarea matricei (ruperea interlaminar)

creterea golurilor din matrice

desprinderea de matrice a fibrelor orientate pe direcia ncercrii

ruperea fibrelor

DEFECTELE MATERIALELOR COMPOZITE

DEFECTELE MATERIALELOR COMPOZITE

Tipuri de defecte specifice materialelor lipite

Defecte specifice materialelor acoperite

Acceptam defecte? Defect = neindeplinirea unei cerinte referitoare la o

utilizare intentionata sau specificata (ISO 9000:2001) Defect Neconformitate (d.p.d.v. al raspunderii juridice

pentru produs) Produse bune (nu au defecte) ; Produse neconforme (au

cel putin 1 defect) Produse cu neconformitati recuperabile (defectele se pot

indeparta) ; Produse cu neconformitati nerecuperabile (cel putin 1 defect nu se poate indeparta rebut)

Defecte acceptabile si defecte inacceptabile (analiza comportarii in exploatare; analiza de risc)

Incertitudinea masurarii defectelor

Metode de testare a produselor Incercari distructive

Incercari mecanice (de rezistenta): tractiune, compresiune, flambaj, incovoiere, forfecare, rasucire

Incercari la soc Incercari la solicitari variabile sau ciclice Incercari la fluaj (deformarea in timp) Incercari pentru determinarea duritatii materialelor Incercari tehnologice (aprecierea gradului de

prelucrabilitate) Incercari nedistructive

METODE DE CONTROL NEDISTRUCTIV

Metoda de examinare nedistructiv = metoda de examinare/ncercare, care permite obinerea de informaii critice sau de alt natur asupra defectelor, anomaliilor, deformaiilor geometrice sau a strii fizice ale obiectului controlat prin mijloace care nu altereaz capacitatea de utilizare a acestuia.

Controlul nedistructiv este util att pentru depistarea unor defecte de fabricaie ale unor piese ct i a defectelor dobndite dup un timp, n funcionare

Metode de Evaluare Nedistructiva EXAMINAREA OPTICO-VIZUALA (Visual Testing) - cu ochiul liber, in conditiile iluminarii optime a obiectului

examinat; - cu instrumente sau aparate optice (lupe, microscoape) - aprox. 70% din defecte se pot identifica (de forma,

dimensionale, de suprafata fisuri, pori) EXAMINAREA CU PULBERI MAGNETICE (Magnetic

Testing) - detectarea discontinuitatilor feromagnetice cu ajutorul

pulberilor magnetice care se acumuleaza in zona acestora)

- pentru piese din materiale care se magnetizeaza

Metode de Evaluare Nedistructiva

EXAMINAREA CU LICHIDE PENETRANTE (Penetrant Testing)

- lichidul penetrant patrunde usor in spatii capilare, depunandu-se pe suprafata de examinat

- fisurile, porii sunt semnalate prin depunerea unui material absorbant (developant)

EXAMINAREA CU CURENTI TURBIONARI (Eddy Curent Testing)

- un camp magnetic variabil interactioneaza cu piesa, discontinuitatile din material producand perturbatii asupra curentilor turbionari indusi

- pentru produse cu lungime mare

Metode de Evaluare Nedistructiva

EXAMINAREA PRIN RADIOGRAFIERE (Radiography Testing)

- radiatiile strabat piesa si interactioneaza cu defectele, informatiile fiind valorificate pe un ecran sau pe un film radiografic

- radiatii X pentru piese cu grosimi mici (sub 30 mm); radiatii pentru grosimi mai mari (pana la 600 mm)

EXAMINAREA PRIN EMISIE ACUSTICA (Accoustic Emission Testing)

- intr-o structura supusa unei solicitari, energia de deformatie se manifesta prin vibratii de natura mecanica

- se detecteaza, inregistreaza si analizeaza comportamentul materialului in timpul solicitarii

Metode de Evaluare Nedistructiva EXAMINARE PRIN TERMOGRAFIE IN INFRAROSU

(Infrared Thermography) - o discontinuitate determina o anomalie de distributie a

fluxului termic, respectiv de temperaturi in materialul examinat - termografiere = obtinerea unei imagini termice a obiectului ;

termometrie = masurarea temperaturii - termografierea in infrarosu: detectarea de la distanta a

radiatiei emise de un produs, informatiile sunt transformate intr-o imagine vizibila, pe care se pot evidentia eventualele discontinuitati

- domenii de utilizare: medical (zonele cu celule canceroase), constructii (deteriorari de acoperisuri, fatade, zone defecte in conducte), energetica (mentenanta instalatiilor electrice), ecologie (evaluarea gradului de poluare a apelor si a aerului, identificarea focarelor de incendii)

Metode de Evaluare Nedistructiva

EXAMINAREA CU ULTRASUNETE (Ultrasounds Testing)

- control cu US, respectiv vibratii mecanice in domeniul 0,5-30 MHz

- caracteristicile mediului : viteza de propagare (dependenta de densitate si modulul de elasticitate)

- la interfata a doua medii, undele se reflecta si se refracta

- se pot investiga defecte in piese, se pot masura grosimi - in ultimii ani tehnicile de NDE (non-destructive

evaluation) prin US au cunoscut o puternica dezvoltare

Comparatie intre Evaluarile Distructive si cele Nedistructive

Teste distructive

Avantaje - Masuratori directe si cantitative - Corelatii directe intre masuratori si

proprietatile materialului

Limitari - Necesitatea corelatiilor intre

esantioanele testate si piese - Un singur test poate masura putine

proprietati - Testarea in functionare nu este

posibila - Pregatirea esantioanelor de test este

costisitoare - In general necesita timp mai mult

Teste nedistructive

Limitari - Masuratorile sunt indirecte si reliability urmeaza a fi verificata - In mod usual, sunt masuratori

calitative, dar pot fi si apreciate cantitativ

- Se cere pregatire adecvata si experienta pentru interpretarea rezultatelor

Avantaje - Testele sunt efectuate pe piesele reale - Pot fi masurate multe proprietati - Posibila evaluarea in functionare - Verificari repetate in aceeasi perioada

de timp se pot efectua - Nu necesita pregatire speciala - Cele mai multe teste se fac rapid.