TAHRİBATSIZ MUAYENE YÖNTEMLERİ ve KAYNAKLI İMALATTA TAHRİBATSIZ MUAYENE
Tahribatsız muayene yöntemleri ile, bilhassa kaynaklı imalatta kaynak bileşenlerine uygulanan ve incelenen parçanın malzemesine zarar vermeden muayene edilerek, dinamik ve statik yapıları hakkında bilgi edinilebilir. Tahribatsız Muayene yöntemleri kullanılarak; test edilecek olan malzeme tahribatsız olarak incelendiği içim test sonunda hala kullanılabilir durumdadır. Bu testler genelde çok büyük makinelerin veya makine parçalarının kaynaklı imalatı sırasında hasar analizi yapabilmek için kullanılmaktadır.
- Tahribatsız Muayene Çeşitleri
- Tahribatsız Muayene Metodları
- Tahribatsız Muayene Standartları
- Tahribatsız Muayene Programı
Tahribatsız Muayene’de Parçalar Zarar Görmez
Tahribatsız Muayene yöntemleri kullanılarak parçanın kendisine muayene yapılır, parça muayene sırasında zarar görmediğinden test sonrası kullanılmasında sorun yoktur. Tahribatlı muayenelerdeki numune alma problemi ve parçadan alınan numunenin malzeme bütününü ne derece temsil etmekte olduğu tereddütü ortadan kalkar. Parçanın farklı özelliklerine ve farklı bölgelerine, hassas birçok tahribatsız muayene aynı anda veya peş peşe uygulanabilir. Böylece servis performansı ile bağlantı kurulabilir ve istenen sayıda özellik kontrol edilebilir.
Tahribatsız Muayene’de Parça Sayısı Farketmez
Tahribatsız muayene yöntemleri kullanılarak muayenesi gerçekleitirilmek istenen bir yapıda kontrol edilecek parça sayısı ne kadar çok olursa olsun, maliyet göz önüne alınarak istenilirse tüm parçaların kontrolü yapılabilir. Tahribatsız muayene, aynı parça üzerinde defalarca tekrarlanabilir. Böylece yorulma ve işletme hasarının gelişimi takip edilebilir. Örneğin basınçlı kapların belirli noktalarından kalınlık ölçümleri alınır ve bu işlem aynı noktalar için tekrarlanırsa, ana malzemedeki aşınmaya bağlı ömür tayini yapılabilir. Vinç konstrüksiyonlarında kritik bölgeler (maksimum gerilmelerin oluştuğu bölgeler, tadilat yapılmış bölgeler) belirli aralıklarla kontrol edilerek konstrüksiyonun emniyeti sağlanabilir.
Tahribatsız Muayene Alternatifsizdir
Çok pahalı ve büyük tek parçalara, tahribatsız muayeneden başka uygulanabilecek bir muayene metodu düşünülemez bu nedenle tahribatsız muayene, tahribatlı muayeneye alternatif değil, bir gerekliliktir. Kullanımda olan bir konstrüksiyondan numune alıp tahribatlı muayene yöntemleriyle test etmek tehlikelidir ancak bu işlem tahribatsız muayene yöntemleri ile mümkün olabilir. Tahribatsız muayene, muayene işini laboratuvardan atölyeye taşımıştır diyebiliriz.
| UYGULAMA ALANI | İŞLEVİ | UYGULAMA ÖRNEKLERİ |
| Araştırma ve Geliştirme | Malzemelerin yapısal değerlendirilmesi, üretim ve montaj yöntemlerinin karşılaştırılması ve bulguların değerlendirilmesi | Metallerin iç yapılarının ve yorulma belirtilerinin incelenmesi, kaynak dikişlerinde çatlakların tespiti |
| Üretim Yöntem ve Kontrolü | Üretim yöntemi değişkenlerinin belirlenmesi ve kontrolünün sağlanması | Radyografik ve Ultrasonik yöntemle kalınlık ölçme ve imalat parametrelerinin tespiti |
| Kalite Kontrol | Kusurlu parçaların ve anormalliklerin tespiti, üretim montaj kusurlarının, yerlerinin ve yöntemlerinin değerlendirilmesi. | Zayıf yapışma, kaynaklarda çatlama, metallerde homojen olamayan gözenekler ve malzeme hatalarının belirlenmesi. |
| Servis Süresince Değerlendirme | Kullanım süresince aşınma ve anormalliklerin erken belirlenmesi. | Depolarda ve borularda korozyonun ve yerinin tespiti, çeşitli araçlarda erken uyarı sistemleri. |
TAHRİBATSIZ MUAYENE YÖNTEMLERİ
- Gözle Muayene Yöntemi
- Penetrant Muayenesi
- Manyetik Parçacık Muayenesi
- Ultrasonik Muayene
- Radyografik Muayene
GÖZLE MUAYENE YÖNTEMİ
Gözle muayene ürünlerin yüzeyden kalite durumunun yani süreksizlikler, yapısal bozukluklar, yüzey durumu gibi kaliteyi etkileyen parametrelerin optik bir yardımcı (büyüteç gibi) kullanarak
veya kullanmaksızın muayene edilmesidir.
Yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.
Diğer tahribatsız muayene yöntemleri uygulanmadan önce başvurulan bir uygulamadır. Bu nedenle diğer tahribatsız muayene yöntemlerinde çalışan uzmanlar, gözle muayene konusunda
vasıflandırılmış olmalıdır.
Kaynakların gözle muayenesi EN 970’e göre yapılır.
Maksimum mesafe 600 mm
Minimum açı 30 derece
Minimum aydınlatma 350 lx fakat ideali 500 lx olmalıdır.
Gözle muayene çok basit bir metot olarak görünse de en önemli muayene yöntemidir. Genellikle bir başka tahribatsız muayene metodunun uygulanmasından önce yapılması gereken bir çalışmadır. Muayene çıplak gözle yapılan inceleme ile başlar ve kırılmalar varsa parçaların detaylı fotoğrafları çekilir. Çıplak göz mükemmel bir odak derinliğine ve geniş alanları hızlı bir şekilde algılayabilme, renk ve dokudaki değişmeleri tespit etme yeteneğine sahiptir. Bu avantajların bazıları herhangi bir optik veya elektro-optik cihaz kullanıldığında kaybolur. Etüt sırasında kırık yüzeylerine ve çatlağın takip ettiği yollara özellikle dikkat edilmelidir.
MANYETİK PARÇACIK MUAYENE YÖNTEMİ
Manyetik Parçacık Testi (MT), ferromanyetik özellikteki test yüzeyinde veya hemen altındaki çatlakların tespitinde kullanılır. Metale manyetik akı gönderilir. Süreksizliklerin olduğu yerde bir sızıntı görülür. Püskürtme sırasında metal yüzeyi demir tozunu çeker. Kusurların uzunluğu çok kesin olarak tespit edilebilir. Manyetik alan, ferromanyetik bir malzeme içersinde herhangi bir süreksizlik ile karşılaşırsa yüksek manyetik direnç sebebiyle sadece bir kısım süreksizlikten geçer. Bir kısım süreksizliğin altından geçerek yoluna devam eder. Bu kısım süreksizliğin üstünde köprü oluşturarak devam eder. Buna kaçak akı denir.
- Maksimum kaçak akı, manyetik alanın hataya dik olması durumunda elde edilir. EN ISO 9943’e göre kaçak akı elde etmek için kullanılan manyetik parçacık muayenesi cihazları 3 tiptir:
- Taşınabilir ve Mobil cihazlar
- Sabit üniteler
- İmalat hattına monte edilmiş özel amaçlı test üniteleri
Manyetik Parçacık Testi yönteminin uygulama aşamaları
1. Muayene yüzeyinde ön temizlik
2. Gerekiyorsa mıknatıslık giderimi
3. Mıknatıslama akımının uygulanması
4. Ferromanyetik tozların püskürtülmesi
5. Mıknatıslama akımının kesilmesi
6. İnceleme
7. Değerlendirme ve rapor hazırlama
8. Mıknatıslık giderimi ve son temizl
SIVI PENETRANT MUAYENE YÖNTEMİ
Sıvı penetrant testi (PT), parçadaki yüzey hatalarının (çatlak, katlanma, damar, gözenek ve ergime eksikliği) araştırılması amacıyla yapılır. Metal dışı malzemelerde, manyetik olmayan ve bu nedenle de manyetik tozla muayene edilmesi mümkün olmayan, aşırı derecede gözenek içermeyen metalik malzemeler ve muayene ortamı ile kimyasal reaksiyona girmeyen malzemelerin muayenesinde kullanılır. Bu yöntemde penetran sıvı parça üzerine püskürtülür. Penetran sıvı yüzey üzerinde 1 mikron’a kadar aralığa sahip çatlak ve hataların içine kapiler (kılcallık) etkiyle girer. Yüzeyde kalan fazla sıvı silinerek temizlenir. Daha sonra yüzeye bir geliştirici (developer) uygulanarak yüzeye açık olan çatlak ve hataların içindeki sıvı geliştirici tarafından yüzeye çekilerek çatlağın görünebilir hale gelmesini sağlar.
Sıvı Penetrant Testi yönteminin uygulama aşamaları
1. Muayene yüzeyinde ön-temizlik
2. Penetrantın uygulanması
3. Penetrasyon için bekleme
4. Ara-temizlik
5. Geliştirme
6. İnceleme
7. Değerlendirme ve rapor hazırlama
8. Son-temizlik
SIVI PENETRANT MUAYENESİNDE BULUNABİLECEK HATALAR
- Çatlaklar
- Taşlama çatlakları
- Kaynak dikişindeki çatlaklar
- Krater çatlakları
- Gerilimli korozyon çatlakları
- Yorulma çatlakları
- Termal şok çatlakları
- Dövme işleminde oluşan çatlaklar
- Katmerlenme
Gözenek - Metalik olmayan kalıntılar
- Laminasyon
- Kaynamama hatası
ULTRASONİK MUAYENE YÖNTEMİ
Ultrasonik Muayene (UT) yönteminde incelenmek istenilen malzemedeki süreksizlikleri tespit edebilmek için mayene probu tarafından üretilen yüksek frekanstaki (0.1- 20 MHZ) ses üstü dalgalarının test malzemesi içerisinde yayılması ve bir süreksizliğe çarptıktan sonra tekrar proba yansıması ve böylece prob tarafından algılanması temeline dayanmaktadır.
Yüksek frekanslı ses dalgalarıyla yapılan malzeme kontrol yöntemidir. Engele çarpan ses dalgası yansır. Çarpma açısına bağlı olarak yansıyan sinyal, alıcı proba ulaşabilir yada ulaşamayabilir. Yansıyan sinyalin alıcı proba ulaşması durumunda ultrasonik muayene cihazının ekranında yankı belirir. Hata tespit edilmesi durumunda hatanın koordinatları tespit edilebilir. Yankının yüksekliği hatanın büyüklüğü hakkında bilgi verir.
Ses hızı malzemeye göre değişiklik gösterir.
Bu yöntemin amacı; süreksizlikleri bulmak,kalınlık ölçmek ve malzeme özellikleri üzerinde çalışmaktır.
Hatanın yeri, büyüklüğü ve tipine göre ekolar değişiklik gösterir.
Ultrasonik muayene çok komplike bir metottur fakat öğrenmesi de çok zordur.
Ultrasonik Muayenede İletme Yansıma Yöntemi
İletme ve yansıma metodu ile muayenesi yapılacak parçaya bir noktadan yüksek frekanslı ses dalgaları gönderilir. Bu dalgalar, üretici başlık (prob) tarafından algılanarak osiloskop ekranında ekolar hâlinde görülür veya üretici başlığın verdiği ses dalgaları alıcı başlık tarafından yakalanarak yine osiloskop ekranında ekolar hâlinde görülür. Ekolara bakılarak parçada hata bulunup bulunmadığı tespit edilir. Prob tarafından algılanan dalgalar (piezoelektrik olay ile) elektrik sinyallerine dönüştürülür ve katod ışınları tübü ekranında malzeme içyapısının habercisi olan yankılar (ekolar) şeklinde görülür. Ekran üzerinde gözlenen ekoların konumları ve genlikleri süreksizliğin bulunduğu yer ve boyutları hakkında bilgi verir.
Ultrasonik Muayenede Rezonans Yöntemi
Rezonans yöntemi ile muayenede parça üzerine gönderilen frekans ses dalgaları sabit değildir. Malzemenin doğal frekansı ile vericiden gelen ses dalgalarının frekansı aynı olunca genişlik artar. Genişliğin artışı osiloskop ekranındaki ekoya bakarak dalga boyları arasındaki mesafeden anlaşılır. Bu yöntem, paralel yüzeyli malzemelerin kalınlıklarının ölçülmesinde de kullanılır. Malzeme içine gönderilen yüksek frekanslı ses dalgaları ses yolu üzerinde bir engele çarpması durumunda yansırlar. Çarpma açısına bağlı olarak yansıyan sinyal alıcı proba gelebilir veya gelmeyebilir
ulaşan yansıyan sinyal ultrasonik muayene cihazının ekranında bir yankı belirtisi oluşturur. Yankının konumuna göre yansıtıcının muayene parçası içindeki koordinatları hesaplanabilir. Ayrıca yankının yüksekliği de yansıtıcının büyüklüğü hakkında fikir verir. Yankı sinyalinin şekline bakılarak yansıtıcının türü hakkında da bir yorum yapmak mümkün olabilir.
ULTRASONİK MUAYENEDE…
Normal prob denilen sıfır derece giriş açısına sahip problarla çalışılırken malzeme içinde ilerleyen dalgalar boyuna dalgalardır.
Açılı problar ise malzeme içine genellikle 45°, 60° ve 70° giriş açısı ile (bu değerler çelik malzeme içindir) enine dalgalar gönderir.
Probların frekans değerleri vardır. Prob seçiminde bu frekans değerleri de önemlidir. Bu değerler 25 kHz ile 25 MHz arasında değişir.
Yüksek çözünürlük istendiğinde yüksek frekanslı prob kullanılır ve daha küçük hatalar tespit edilebilir.
Ultrasonik muayene büyük iç yapıya sahip metallerde hataların tespitinde daha zordur.
RADYOGRAFİK MUAYENE YÖNTEMİ
Radyografik Muayene (RT) töntemi yüksek enerjili elektromanyetik dalgalar (ışınım) pek çok malzemeye nüfuz edebilirler. Belli bir malzemeye nüfuz eden ışınım malzemenin diğer tarafına konan ışınıma duyarlı filmleri de etkileyebilir. Bu filmler daha sonra banyo işlemine tabi tutulduklarında ışınımın içinden geçen malzemenin iç kısmının görüntüsü ortaya çıkar. Bu görüntü, malzeme içindeki boşluklar veya kalınlık / yoğunluk değişiklikleri nedeniyle oluşur. Malzemenin içinin bu şekilde görüntülenmesi radyografi olarak adlandırılır. Bu yöntemle yapılan değerlendirmeye de radyografik muayene denir. Eğer malzemenin arka tarafına film yerine bir detektör konup malzemeden geçen ışınım toplanarak bir monitöre aktarılırsa bu teknik de radyoskopi olarak adlandırılır. Radyografik muayene yöntemi, oldukça hassas bir muayene yöntemi olması ve muayene sonuçlarının kalıcı olarak kaydedilebilir olmasından dolayı sanayide en yaygın olarak kullanılan yöntemlerinden biridir. X ışınları malzemelere zarar vermeden iç yapıları, malzemelerdeki kalınlık ve yapısal değişiklikleri, montaj detaylarını inceleme olanağı sağladığından, tahribatsız muayenede yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bu yöntemde; Test parçası bir kaynaktan çıkan radyasyon demeti (x veya gama ışınları) ile ışınlanır. Radyasyon malzeme içinden geçerken malzemenin özelliğine bağlı olarak belli oranda yutularak kayıba uğrar ve sonra parçanın arka yüzeyine yerleştirilmiş olan filme ulaşarak filmi etkiler. Süreksizlikler radyasyonu farklı zayıflatacaklarından, süreksizliklerin olduğu bölgelerden geçen radyasyonun şiddeti ve film üzerinde oluşturacağı kararma da farklı olacaktır. Filmin banyo işleminden sonra film üzerindeki kararmalar süreksizliklerin belirtisi olarak görünür hale gelir.
RADYOGRAFİK MUAYENE IŞINIM KAYNAKLARI
Radyografik muayene için çeşitli ışınım kaynakları kullanılabilir. Bu kaynaklar X-ışını tüpleri veya gama (γ) ışını üreten izotoplar olabilir.
Endüstriyel radyografide kullanılan X-ışını enerji aralığı genellikle 50 kV – 350 kV arasındadır. Işınlama enerjisi ışınlanacak malzemenin cinsine ve kalınlığına bağlı olarak değişir.
En çok bilinen ve kullanılan gama kaynakları ise Ir 192, Co 60’tır. Bunlardan başka Se 75, Yb 169 Tm 170 gibi izotoplar da endüstriyel radyografi alanında kullanılmaktadır.
RADYOGRAFİK MUAYENE GÖRÜNTÜ OLUŞUMU
Radyografik yöntemde görüntü oluşumu; muayene edilecek parçadan geçme özelliğine sahip ışınlar malzemeden geçişi sırasında zayıflamaktadır. Malzemedeki hatalardan dolayı ışınlar emilmeden geçer. Malzemenin hatasız olan kısmından geçen ışınlar emildiklerinden dolayı malzeme altına yerleştirilen filmde az etki bırakırlar. Hatalı olan kısımdan emilmeden geçen ışınlar filmde daha fazla etki bırakmasıyla, film üzerinde radyografik görüntü oluşur.
KAYNAKLI İMALATTA MUAYENE YÖNTEMİ SEÇİMİ
Kaynaklı işmalat aşamalarında Tahribatsız muayene yöntemi tercihinde önemli olan bazı unsurlar şu şekilde sıralanabilir.
- Tercih edilen kaynak metodu (elektrik ark kaynağı, mig/mag kaynağı vs)
- Malzeme türü (demir,çelik, bakır alüminyum vs)
- Kaynak birleştirme tipi
- Kaynak pozisyonu
- Kaynak detayı (tek taraflı / ço ktarafllı, tek paso / çok paso vs)
- Ürün miktarı
Ana Malzeme-Kaynak Kalınlığı (UT-RT)
Ana Malzeme-Kaynak Genişliği (UT-RT)
Ana Malzeme Uzunluğu (PT-MT)
Boru Çapı (UT-RT)
Örneğin;
Manyetik Parçacık Metodu, Penetrant Muayeneden daha hızlı bir metottur. Dolayısı ile çok sayıda parçanın kontrolü daha hızlı yapılabilir.
Bununla birlikte ferromanyetik olmayan malzemelerin yüzey hataları Penetrant Muayene Otomatik Tezgah ve Havuzları ile çözülebilir.
Ultrasonik Muayene Radyografik Muayeneden daha hızlı sonuç verir fakat kısıtlar ve bütçe devreye girebilir.
Gözle Muayene hepsinden hızlı metottur. Fakat küçük hatalar ve hacimsel hatalar görülemeyebilir.
Tahribatsız Muayene Alanında “Lider Servis Sağlayıcı” Mergen Kalite
Mergen Kalite Kontrol Hizmetleri olarak EN ISO 9712 (EN 473) ve ASNT TC 1A standardına göre, minimum seviye 2 sertifikalı uzman personel kadrosuyla, endüstriyel ve kaynaklı ürün ve uygulamalarınızda tahribatsız muayeneleri gerçekleştirmekteyiz.
