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Prove non distruttive (P.N.D.)
Le Prove non Distruttive (P.N.D.), sono il complesso di esami, controlli e rilievi condotti impiegando metodi che non alterano il materiale e non richiedono la distruzione o l'asportazione di provini dalla struttura in esame. La caratteristica fondamentale di questo tipo di prove è potere verificare i particolari in esame senza interferire sul materiale in prova. Le Prove non Distruttive rappresentano quindi uno strumento irrinunciabile per il controllo finale del prodotto. Nel caso poi dei particolari di sicurezza il controllo mediante Prove non Distruttive assicura la conformità dei prodotti.
TEC Eurolab S.r.l. è attrezzata per eseguire i seguenti controlli non distruttivi:
» esame visivo
» liquidi penetranti
» magnetoscopia
» ultrasuoni
» radiografia
I controlli sono eseguiti da tecnici qualificati:
livello 2 e 3 ASNT (SNT-TC-1A qualifica secondo il codice ASME V)
livello 2 e 3 CICPND secondo la normativa UNI EN 473 (qualifica secondo le normative europee)
Principio del metodo
Per esame visivo s'intende l'ispezione degli oggetti ad occhio nudo o con il solo ausilio di lenti od endoscopi a basso ingrandimento.
Ovviamente l'esame visivo non può che rivelare difetti macroscopici superficiali ma in realtà consente anche di stabilire subito quali siano le superfici più idonee da scandagliare con eventuali sonde (es. ultrasuoni). Come prova non distruttiva l'esame visivo assume un ruolo fondamentale in quanto, sebbene sia il metodo più naturale, richiede una grande predisposizione all'osservazione e soprattutto una notevole esperienza, per poterne trarre tutte le informazioni potenzialmente disponibili e da queste dei risultati concreti in base a specifici campi di accettabilità della particolare difettologia del componente in esame.
Applicazione
Questo controllo è usato per rilevare specifiche caratteristiche superficiali e/o dimensionali quali: allineamenti, forme e dimensioni di componenti di macchine, di impianti e di manufatti, stato delle superfici, etc. in saldature, getti, microfusioni e componenti meccaniche in genere.
Principio del metodo
Questa prova non distruttiva sfrutta la capacità di alcuni liquidi di penetrare, per capillarità e non per gravità, all'interno dei difetti superficiali (cricche, cavità, ecc).
La bassa tensione superficiale e la buona bagnabilità di questi liquidi, assicurano la penetrazione anche all'interno di discontinuità sottilissime. Dopo l'applicazione e la penetrazione del liquido (detto appunto penetrante), operazione che richiede un tempo variabile a seconda del tipo di prodotto utilizzato, del tipo di materiale da ispezionare e del tipo di discontinuità da rilevare, il liquido penetrante eccedente è rimosso dalla superficie mediante lavaggio con acqua corrente fredda.
Dal momento che l'acqua presenta tensione superficiale più elevata e bagnabilità peggiore rispetto al penetrante, non è in grado di rimuovere lo stesso dalle fessure nel quale è penetrato per capillarità. Dopo il lavaggio, sfruttando ancora una volta il principio della capillarità, viene estratto il liquido penetrante rimasto all'interno delle difettosità; l'operazione viene compiuta stendendo sulla superficie del pezzo uno strato di polvere bianca di opportuno spessore (rivelatore). Il liquido penetrante "risalito", lascerà nel rivelatore un segnale avente dimensioni molto maggiori rispetto al difetto che lo ha generato. A seconda della tecnica usata il difetto potrà essere evidenziato in vari modi: come una macchia di colore rosso o come macchia fluorescente facilmente rilevabile mediante irradiazione, al buio, con luce di Wood. Il metodo non è privo di difficoltà nemmeno nella valutazione del difetto: a volte le lavorazioni meccaniche determinano delle "indicazioni" di difettosità che sono risolte solo da un operatore particolarmente esperto.
Applicazione
L'ispezione con liquidi penetranti è un metodo particolarmente idoneo per evidenziare e localizzare discontinuità superficiali come cricche, porosità, ripiegature, in modo rapido, economico ed accurato. Contrariamente ai controlli magnetici, i liquidi penetranti possono essere applicati con successo su qualsiasi componente, indipendentemente dalla geometria o dal materiale dello stesso (fatti salvi pezzi porosi, come i sinterizzati, i getti di ghisa oppure pezzi con superfici particolarmente rugose). Per eseguire questo controllo TEC Eurolab S.r.l. è dotata di un impianto in batteria di vasche, ideale per controlli su particolari in alluminio e titanio. Il controllo presso il cliente è eseguito con bombolette spray.
Principio del metodo
La tecnica sfrutta una particolare caratteristica delle leghe ferrose: il ferromagnetismo ossia la capacità di concentrare il campo per evidenziare le anomalie delle linee di flusso del campo magnetico nei pressi di un difetto superficiale.
Nei pressi di una discontinuità, quale per esempio una microcricca, le linee di flusso del campo magnetico deviano localmente e creano, ai bordi del difetto, un'anomalia del campo magnetico. Se il difetto affiora in superficie, parte delle linee di flusso del campo magnetico vengono disperse oltre la superficie stessa; per evidenziare il difetto sarà sufficiente spruzzare le superfici con adatte sospensioni di polveri ferromagnetiche, colorate o fluorescenti. Le particelle si concentreranno allineandosi lungo le linee di flusso del campo magnetico e saranno rese visibili mediante illuminazione con una lampada di Wood.
Applicazione
La magnetoscopia è particolarmente adatta per la ricerca di difetti superficiali e subcorticali: cricche, inclusioni, ripiegature, ecc. mentre risulta assolutamente inefficace per i difetti interni. Anche la sensibilità ai difetti tondeggianti è piuttosto scarsa. Le dimensioni minime del difetto rivelabile dipendono soprattutto dalla sua distanza dalla superficie e comunque il limite di rivelabilità è migliore rispetto ai liquidi penetranti. E’ un metodo sensibile che può essere applicato su particolari finiti o semilavorati, lamiere, forgiature, saldature testa a testa, saldature ad angolo, carpenterie e parti meccaniche. TEC Eurolab S.r.l. è in grado di eseguire tale controllo utilizzando un magnetoscopio a bancale oppure operando presso il cliente con un giogo portatile o con magnetoscopio a puntali.
Principio del metodo
Il metodo di rivelazione dei difetti con ultrasuoni è l'applicazione tecnologica del fenomeno dell'eco. Questo è generato dalla riflessione delle onde sonore che rimbalzano contro la superficie di un ostacolo, e ritornano all'orecchio dell'ascoltatore.
Nel controllo ad ultrasuoni le onde (ultrasonore e quindi non udibili dall'orecchio umano) sono generate sfruttando le proprietà piezoelettriche di alcuni materiali; queste proprietà consistono nella capacità di questi materiali di contrarsi e riespandersi quando sottoposti all'azione di un campo elettrico alternato. Se il campo elettrico alternato possiede adatta frequenza, le vibrazioni del materiale producono onde elastiche di frequenza ultrasonora. Il fenomeno è reversibile; in altre parole lo stesso materiale capace di emettere ultrasuoni, può generare un segnale elettrico se investito da un fascio d'onde elastiche. Le onde ultrasonore posso essere inviate nel materiale da esaminare ed in esso si propagheranno con la stessa frequenza del generatore e con una velocità che dipende dal materiale attraversato. Quando il fascio incontra un ostacolo sarà riflesso, assorbito, deviato o diffratto secondo le leggi comuni a tutti i fenomeni di propagazione delle onde. Le onde riflesse possiedono la stessa frequenza di quelle incidenti, ma sono sfasate rispetto ad esse, anche in funzione del cammino percorso, cioè della distanza del trasduttore dai vari punti della superficie dell'ostacolo. Analoga sorte spetta alle onde diffratte. L'energia assorbita dal difetto colpito dalle onde incidenti fa sì che esso possa vibrare emettendo a sua volta onde elastiche di frequenza tipica della sua risonanza e variamente sfasate. Dunque il segnale che ritorna verso il trasduttore è molto complesso, perché è la risultante della sommatoria di molte onde di uguale frequenza, ma sfasate, e di altre onde di frequenza diversa, pure sfasate fra loro. Tale segnale contiene tutte le informazioni sulle dimensioni, geometria e natura dell'ostacolo incontrato dal fascio d'ultrasuoni incidenti. Come detto il fenomeno fisico della piezoelettricità è reversibile; perciò quando l'onda riflessa od emessa dall'ostacolo ritorna alla sonda che l'ha generata, darà un segnale elettrico che, opportunamente amplificato e filtrato, potrà essere visualizzato sul quadrante dell'oscilloscopio, di cui sono sempre dotati gli strumenti rivelatori d'ultrasuoni.
Applicazione
Relativamente alle prove condotte da TEC Eurolab S.r.l., gli ultrasuoni trovano larga applicazione nel controllo delle saldature, delle fusioni di ghisa sferoidale, della presenza di inclusioni in prodotti di laminazione, degli spessori. E’ una tecnica adatta per prove su componenti laminati (rulli, alberi, colonne delle presse, etc.), apparecchiature di potenza (turbine, rotori, condutture e componenti in pressione, componenti di reattori, etc.), componenti di veicoli, materiali per macchine, parti automobilistiche e particolari ferroviari, spessori di materiali e parti soggette ad usura. Il controllo può essere eseguito sia in laboratorio che direttamente presso il cliente.
Principio del metodo
Quando i raggi X, onde elettromagnetiche, passano attraverso l'oggetto da esaminare, vengono assorbiti in funzione dello spessore e della densità della materia attraversata.
I raggi X che riescono ad attraversare il materiale, impressionano una lastra fotografica posta dietro l'oggetto da esaminare. A seguito dello sviluppo fotografico la lastra risulterà più o meno annerita nelle sue diverse zone, in funzione della dose di radiazione assorbita. In pratica se nell'oggetto esaminato esistono difetti quali cavità, fessure, grosse inclusioni meno assorbenti della matrice o discontinuità di materiale più denso e quindi più assorbente, sulla lastra si formeranno macchie più scure o più chiare, d'intensità proporzionale allo spessore del difetto, il quale apparirà delimitato dalla sua proiezione prospettica.
Applicazione
Metodo che permette di evidenziare un gran numero di discontinuità presenti in manufatti industriali, getti o saldature quali: porosità, inclusioni, soffiature, cricche, tarli, inclusioni di scoria, mancanza di penetrazione. Il metodo è ideale per gli esami delle saldature in tubi di acciaio ma anche per pezzi prodotti da aziende operanti nel settore dell’aerospaziale e dell’automotive In TEC Eurolab S.r.l. questa tecnica trova applicazione nel controllo di saldature, getti, microfusioni.
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