Tahribatsız Muayene Usulleri

www.muhendisiz.net
Tahribatsız Muayene Usulleri
1) Genel Bilgiler
-örnekler
2) Yüzeysel ve İç Çatlaklardaki Hataların Oluşumu
3) Yüzeysel ve İç Çatlaklardaki Kalıntıları
4) Magnetik Toz ile Muayene
5) Flüoroskopik Muayene
-kullanılma sahaları
-hassasiyet
-kullanılan cihazlar
-üstünlükleri
-eksiklikleri
6) Radyografik Muayene
- x ışını radyografisi
-kaynak
-döküm
-dövme
-plastik parçalar
-monte edilmiş mamüller
-muayene edilen malzemeler
- x ışınları önem sırası
- hassasiyet
7) Gamma Işınları ile Muayene
-radyum tuzlar
-kullanılma sahası
www.muhendisiz.net
-genel üstünlükleri
8) Magnaflux ile Muayene
-çalışma prensibi
9) Fluoresan Sıvı Emdirme Usulü ile Muayene
-uygulama şekli
-hatanın belirlenmesi
-uygulama alanı
10) Ultrasonik Reflekteskop
-kullanılma sahası
-çalışma prensibi
-hatanın derinliği
-hatanın büyüklüğü
-genel üstünlükler
-eksiklikler
-dalganın elde edilişi
-manyetik ostriktif efekt
11) Supersonik Thruray
-kullanılma sahaları
-çalışma prensibi
-üstünlükleri
-eksiklikleri
12) Hipersonik Analizör
-kullanılma sahası
-çalışma prensibi
-üstünlükleri
13) Monaglo ile Muayene
www.muhendisiz.net
Yazarlar: prof. Dr.Ruterde Lgrent
Çeviren: Doğan GÖÇER İ.S.T. TÜRK.TEK Haberleşme merkezi
TAHRİBATSIZ KAYNAK MUAYENE YÖNTEMLERİ
Genel Bilgiler:
Hafif yapı konstrüksiyonları ve masraflar nedeni ile, malzeme
tasarrufu yapılması zorunluluğu giderek daha küçük kesitli yapı
parçalarının imalini gerektirdiğinden, iç hatalar daha kuvvetli olarak
tesirlerini gösterirler.
Kopma sonucunda insan hayatını tehlikeye düşürecek veya büyük
zararlara sebep olacak yapı parçaları için, parçanın tamamı üzerinde gizli
hataları ortaya çıkaracak 100% emniyetli bir muayene yapılır.
Örnekler:
Taşıtların aksları ve direksiyon parçaları, basınçlı kaplar, yüksek
basınç armatürleri, kaynak dikişleri.
www.muhendisiz.net
Muayenenin gayesi hatalı ham dökme veya dövme parçalarını ve yarı
mamülleri işlenmeden önce, veya hazır parçaları yerine takılmadan önce
ayırmaktır. Mümkün hatalar örnek olarak aşağıda verilmiştir:
Yüzeysel ve İç Çatlaklardaki Hataların Oluşumu
Zımparalama (parlatma) sırasında soğutucu maddenin eksikliği nedeni
ile oluşan çatlaklar, çok ani su verme neticesinde meydana gelen sertlik
çatlamaları, döküm parçalarında kendini çekme olayı kalıp tarafından
engellendiği durumlarda ortaya çıkan ısıl çatlamalar;
Heterojen yapının çok çabuk şekil değiştirmesi neticesinde meydana
gelen dövme çatlamaları, katlanma ve katmerler, yüzeyden yapılan çabuk
ısıtmalarda oluşan gerilme çatlamaları, merkez yüzey tabakasından ayrılır
veya ortadan çatlar.
Yüzeysel ve İç Çatlaklardaki Kalıntıları
Gaz kabarcıkları, cüruf parçacıkları, kum kalıntıları, lunkerler, kaynak
dikişindeki gözenekler ve birleşme hataları.
Bunların yanında ayrıca yanlış malzeme kullanma, hatalı ısıl işlem
(yüzey dekarbürüzasyonu, yanlış sertleştirme derinliği veya yanlış merkez
mukavemeti) gibi hatalar da görülür.
Hataların özel usullerin yardımı ile tanınabilmesi farklı şekillerde olur
ve numune içerisindeki hatanın büyüklüğü ile durumuna bağlıdır.
Belirli bir durumda uygulanacak muayene usulünün seçilmesine etki
eden diğer faktörler muayene süresi ve masraftır. Bu nedenle her
muayene usulü belirli bir uygulama alanına sahiptir.
MAGNETİK TOZ İLE MUAYENE
X ışınları ve gama ışınları malzemelerin iç kısımlarındaki kusurları
göstereceğinden yüzey yakınındaki görünmeyen kusurları bulmak için
diğer bir metoda ihtiyaç vardır.Bu ikinci maksat için iki muayene vasıtası
mevcuttur:Magnaflux ve Magnaglo.Bunlar gerilme arttırıcı roller oynayarak
yorulma kırılmasına sebebiyet veren çatlaklar,yarı çatlaklar,kalıntılar ve
delikleri gösterirler.
Bu usuller demirhane,preshane v.s. ve dökümhanede kalite kontrolü
ve metotların inkişafı için,talaş kaldırarak şekil verme atölyelerinde de
hatalı malzemeyi,üzerinde pek fazla iş yapılmadan evvel keşfedip atmak
www.muhendisiz.net
gayesi ile ve işlem kontrolü,muhtelif imal safhalarındaki inkişaflar ve
bitmiş parçaların muayenesi için kullanılır.
FLUOROSKOPİK MUAYENE
Cismin içerisinden geçen X ışınları röntgen filmleri yerine bir
fluoroskopik ekran üzerine düşürülür ve müşahit direkt olarak gölge resmi
görür.Açıkça burada zamandan tasarruf edilir.
Kullanılma Sahaları
Fluoroskopi cihazları kapalı tipte (elektrik çarpmayan ve ışın
geçirmeyen tipten) olup 160.000 Volta kadar çalışanları mevcuttur.Bu
sebeple bunlar hafif alaşımlar,püskürtme döküm parçalarda boşluklar ve
kalıntılar olup olmadığını kontrolde kullanılır.İkinci büyük endüstriyel
tatbikatında imalatı bitmiş cihazların kontrolüdür.
Hassasiyet
Kusurların ekranda görülebilmesi için malzeme kalınlığının %5 ile
%15 i kadar olmalıdır.Mutehassıslar %4 mertebesindeki kusurları tespit
edebilirler.
Kullanılan Cihazlar
Bir çok çeşit cihaz mevcuttur.
1.Çift-Makaslı Cihaz
Bu tip cihaz ile hem radyografi alınabilir hem de fluoroskopik
muayene yapılabilir.Bu ikinci işlem iki gaye ile yapılabilir:
ab-
Hataların aranması
Parçanın radyografi için en elverişli pozisyonun aranması
2.Eliptik Konveyörlü Tünel tipi cihaz
Işınları geçirmeyen bir gözlem kulübesi içerisinde bulunan bir
teknisyen ekrana bakarak hayali görür ve hatalı parçaları uygun bir
tertibatla atar.İki yardımcı cihazın karşılıklı iki tarafında durarak parçaları
yükler ve uzaklaşırlar.
www.muhendisiz.net
3.Devamlı Beslenen Kayış Koveyörlü Model
Bunda karşılıklı olarak iki teknisyen çalışır.Bu cihaz dakikada 18
roketin patlayıcı maddesinin ateşleme mekanizmasını ve diğer parçalarının
hatalı olup olamadığının muayene edilmesini mümkün kılmıştır.
4.Yüksek Parlaklıkta Ekranlı,İç Parçası Dönen Kabine Modeli
Tüp hareket ettittirilerek
edilebilir.Sıkı şartnamelere tabii
elverişlidir.
parça muhtelif açılarda muayene
döküm parçalarının muayenesi için
5-Yeni Foto Fluoroskopi Tekniği
Yeni foto fluoroskopi tekniğinde,kaide platformuna 70 mm’lik bir
kamera yerleştirilerek fluoresan ekran üzerindeki kısmi hayali fotoğrafı
alınır.
Üstünlükleri
Yüksek parlaklıkta ekranlı Fluoroskopi üstünlükleri:
a) Çalışma süratlidir
b) Adi radyoskopi ve adi
görülebilir
c) El işi yoktur
d) Çalışma masrafı azdır
fluoroskopiye nazaran
daha
fazla hata
Eksiklikleri
a)
b)
c)
Hassasiyeti çok yüksek değildir
Vesika vermez
Azaltılmış ışıkta çalışmaya ihtiyaç vardır
RADYOGRAFİK MUAYENELER
İnsan gözü , şeffaf olmayan malzemelerin ancak yüzeylerini muayene
edebilir; eğer bir metal veya plastik içersinde saklı hataların tetkiki
istenirse ışıktan daha fazla nüfuz edebilen bir enerji şekli kullanılması
lazımdır. X ışınları santimetrelerce kalınlıkta çeliğin içerisinden geçip , bir
radyografik film veya bir flüoresan ekran üzerinde hataları gösterebilir.
Veyahut X ışınları Difraksiyonu ile bir maddenin analizi ve önceden maruz
www.muhendisiz.net
kaldığı işlemler öğrenilebilir. İşlemlerin inkişafında ve kalite kontrolünde 5
tip radyografik muayene usulü kullanılmaktadır ; X Işınlar , Gamma
Işınları , Fluoroskopi , Foto-fluoroskopi ve X Işınları diffraksiyonu.
X Işını Radyografisi
Radyograf nedir? X ışını , dalga boyu görünen ışığınkinin takriben
1/10.000’ i kadar olan ve görünmeyen bir ışınım enerji çeşididir. Dalga
boyları küçük olduğundan şeffaf olmayan (opak) malzemeye , X-ışını
huzmesinin gücü nispetinde nüfuz eder. Eğer bu güç , bir cismin
içersinden tamamıyla geçmeyi temin edecek mertebede ise ve kafi zaman
bırakılırsa , parçanın öbür tarafına konulan özel bir film ekspoze olur.
Develope edilen negatif , yani radyograf , üzerinde bir “ hayal-resim” elde
edilir ; bunun içindeki açık ve koyu bölgeler, yoğunluk veya kalınlık
değişimini belirtir. Boşluklar , çatlaklar ve delikler X ışınlarının geçmesini
kolaylaştırdıkları için radyografta koyu (çok kararmış) bölgeler halinde
belirirler.
hedefi bombardıman eden elektronlar X ışınları husule
getirilir.
www.muhendisiz.net
ANOT
Radyograf bir cismin gölge resmidir. Koyu bölgeler ışınların kolay
geçtiği kısımları veya boşlukları gösterir.
Endüstride X ışınları için sayısız tatbikat vardır. En önemli olanları
aşağıdaki konularla ilgilidir;
1)
Kaynak
·
Kaynak tekniğinin inkişafına yardım etmek ,
·
Basınçlı kaplarda olduğu gibi , X ışınları ile muayenelerin mecburi
olduğu yerlerde vesika temin etmek ,
·
Kritik olmayan iş parçalarında , işçiliğin kalitesini iş yerinde süratle
kalitesini iş yerinde süratle kontrol edebilmeyi temin etmek ,
·
Tamir edilen kesitlerin kalitesini tespit etmek.
2)
Döküm
·
Gözenekli , kendini çekme boşlukları , gaz boşlukları , kendini çekme
ve gerilme çatlakları , metal olmayan kalıntılar , metalin yürümemesi gibi
kusurları , memulu ve dökümhane tekniğini inkişaf ettirmek gayesi ile
kontrol etmek ; reddedilen parçaları , işleme kayıplarını azaltmak ve
döküm metalini kontrol etmek
·
Kritik dökümlerde önemli kesitlerin hatasız olduğunu göstermek
·
Döküm kaynağı ile tamir edilen parçaların kalitesinin kontrol etmek
3)
Dövme
www.muhendisiz.net
·
Bir parçanın dövme tekniğini inkişaf ettirme sırasında çatlama ve
diğer hataların mevkilerini tespit etmek
·
Kritik kabul şartlarına uymayan dövme parçaları reddetmek
·
Talaş kaldırarak işlemeden sonra meydana çıkacak olan hataları
önceden tespit etmek (mesela , kalıpların ve takımların “bitirilmiş”
yüzeyleri üzerinde gaz delikleri olması istenmez. Talaş kaldırarak işleme
sırasında ortaya çıkacak yüzey altı boşlukların önceden tespiti gerekir.)
4)
Plastik Parçalar
·
Bilhassa plastik içine yerleşecek olan parçaların mevkilerinin kritik
olduğu hallerde kalıp tekniğinin inkişafına yardım etmek
·
Elektriksel ve diğer tatbikat için kullanılacak ve çok sıkı şartlara
uyması icap eden plastik parçaların içinde boşluk vs olup olmadığını
kontrol etmek
5)
Monte Edilmiş Memullar
·
Mesela, elektrik enterrüptürleri, sayaçları ve keza saat mekanizmaları
gibi iç kısımlarının görünmesine imkan olmayan mamüllerin kontrolü
· Yumuşak veya sert lehim yapılmış birleşme yerlerinde istenilen
bağlantının vuku bulunduğunu göstermek
· Saklı kısımların boyutlarını ölçmek
X-ISINI FOKUSU
IS PARCASI
KASET
KUVVETLI
GERI YANSIMA
ZAYIF
GERI YANSIMA
KUVVETLI
GERI YANSIMA
ZEMINDEN VEYA DUVARLARDAN GERI YANSIYAN DAGILMIS
ISININ
RADYOGRAFI FILMINE ZARAR VERIR. BUNU ONLEMEK ICIN FILM
KASETININ ARKASINA KURSUN BIR LEVHA KONULUR.
www.muhendisiz.net
X - ISIN I
FO K USU
F ILT R E
d
IS PA RCA SI
K A SE T
a
a
a
c
b
b
b
D A G IL M IS ISIM IN IN D IG E R M E M B A L A RI :
(a) m alzem eden gecen isinlar;
(b) kasetten gelenler; (c) yansim a dagilim i:
(d) filtreden gecenler
S IL IN D IR I K K A P
X -I S IN I F O K U S U
F IL M
K URSUN
D IY A F R A M
Muayene Edilen Malzemeler
X ışınları önem sırası ile aşağıdaki malzemelerin muayenesinde
kullanılır:
www.muhendisiz.net
·
·
·
·
Hafif alaşımlar
Çelik
Diğer metaller
Plastikler
Atom ağırlıkları az, dolayısıyla geçirgenliği fazla olan alüminyum ve
magnezyum X ışınlarıyla muayeneye bilhassa uygundur. Soğuma hızının
büyük olduğu hallerde birçok önemli kusurları ihtiva edebilen bu
metallerden daha küçük ve daha ucuz cihazlarla muayene edilebilir. Bu
kusurlar şunlardır;
1) İri gözenekler,
2) Gerilme çatlakları (bilhassa magnezyumda)
3) Kendini çekme çatlakları
4) Haddelenmiş veya dökülmüş metalde gaz çıkmasının sebep olduğu
ufak gözenekler.
Hassasiyet
Dikkatli kontrollerle metal kalınlığının %0,5 ile 1 büyüklüğündeki
boşluklar radyograf üzerinde tespit edilebilir. Mamafih %2 lik bir
hassasiyet çok daha kolay temin edilebilir ve A.S.M.E kazan şartnameleri
de bu hassasiyeti talep eder.
Milimetre olarak radyografik nüfuziyet. Bu grafik 150.000-voltluk bir
cihaz ışınlarının muhtelif malzemeye nüfuziyetini göstermektedir. 75.000Voltluk bir cihaz ışınlarının nüfuziyeti, bu değerlerin yarısı kadardır.
GAMMA IŞINLARI İLE MUAYENE
Radyum tuzlar;
X ışınlarına benzeyen, fakat daha küçük dalga boyunda oldukları için
daha büyük nüfuz gücüne sahip, Gamma ışınları neşrederler. Bununla
beraber, “insan yapısı” cihazlardakine nazaran bu ışınımların şiddeti daha
az olduğundan muayene parçalarının daha uzun zaman ışıklandırmak icap
eder.
Kullanılma Sahası
25 ile 500 miligrama kadar radyum tuzları ihtiva eden kapsüller büyük
dökme parçaların radyografisinde kullanılmaktadır.
Yüksek bir X ışını cihazı ile temin edilene nazaran daha iyi neticeler
elde edilmektedir; çünkü gamma ışınımının şiddeti her yönde az çok aynı,
yani üniformdur. Bir diğer tatbikatta, bir düzüne veya daha fazla parça
muayene edilecekse, bunlar bir çember şeklinde sıralanır ve merkezi bir
kapsül yerleştirilir. Gamma ışınları gittikçe genişleyen bir kullanılma sahası
www.muhendisiz.net
çelik yapı kaynaklarının, bilhassa gemi inşaatındaki kaynakların
muayenesidir. Bu muayenelerde hatalı oldukları tespit edilen kaynakların,
hatalı kısımları keski ile alındıktan ve kaynaklar tamir edildikten sonra,
ayrı ayrı radyografileri alınır.
Genel üstünlükleri
Gamma ışınları yeterli zaman verilirse herhangi bir kalınlıkta metale
nüfuz eder. Radyum kapsülleri, atölyede veya dışarıda muayene edilecek
yere kolayca nakledilebilir. Teknisyenin kolayına gelecek şekilde tertibat
yapılabilir. Herhangi bir pahalı alet veya tesisat muayene dolayısıyla
faaliyetten geri bırakılmaz.
Radyum muhtelif süreler için kiralanır.Gamma ışınları,X ışınları kadar
dağılmaz Bu yüzden flitrelere daha az ihtiyaç olur.
MAGNAFLUX İLE MUAYENE
Magnaflux ile muayenede hassasiyet geniş sınırlar içerisinde
değişebilir ve muayen bir tatbikat için en elverişli hassasiyet
seçilebilir.Yüzey altı düzgünsüzlükleri (çatlağa benzeyen kalıtılar ve
boşluklar) bu metotla belirir.
Çalışma Prensibi
Magnetik bir parça magnetize edildiği zaman süreksizlikler (çatlaklar)
mevzii kaçak alanlar doğmasına sebep olurlar.Bu kaçak alanlar küçük
manyetik tozların cezbedilmesi ile belli olurlar.Tozların bir süreksizlikte
toplanmasına işaretlenir.Autenitik paslanmaz çelik ve Alcino gibi
ferromanyetik malzemeler hariç,demir ve çelik magnaflux ile muayene
edilebilir.
Herhangi bir bölgede belirli bir doğrultuda süreksizlik olup olmadığını
kontrol etmek için umumiyetle birbirine dik olarak iki ayrı
magnetizasyondan ibaret iki işlem yapılır.Nispeten küçük,basit parçaların
muayenesinde,bu iki işlem dairesel ve boylamasına magnetizasyondan
ibaret olup,bütün parça alanı bir defada muayene edilir.
Dairesel magnetizasyon parçadan veya bir kısmından akım geçirerek
veya bir açıklıktan veya delikten iletken geçirerek endüksiyonla usule
getirilir.Akımın akış istikametine az veya çok paralel hatalar dairesel
alandaki inkitalarla belli olur.
Diğer taraftan parçanın eksenine dikey doğrultuda olan hatalar
boylamasına magnetizasyon ile belli olur. Bu magnetizasyon parçayı bir
selonoid veya bobin içerisine koyarak veya cismin etrafına bir kablo
sarmak suretiyle indüklenir.
www.muhendisiz.net
KUSUR
KUSUR
BOYUNDURUK
ILETKEN
ILETKEN
KUTUP
ELEKTRODU
BOYAMA MAGNETIZASYON
KUTUP
ELEKTRODU
BOYUNDURUK VASITASIYLA BOYUNA
MAGNETIZASYON
KUSUR
KUSUR
DOVME PARCA ICINDEN DOGRUDAN DOGRUYA
AKIMI GECIRECEK CEVRESEL MAGNETIZASYON
EKSENEL BIR ILETKEN ICINDEN AKIM
GECIRILEREK CEVRESEL MAGNETIZASYON
MERKEZ
ILETKEN
KUTUP
KUTUP
ELEKTRODU
ELEKTRODU
KUSUR
KUSUR
SARILMIS BOBIN
ELEKTRODLAR ILE CEVRESEL
MAGNETIZASYON
DOVME PARCA ICINDEN ILETKENI BIRKAC
DEFA GECIREREK CEVRESEL
MAGNETIZASYON
Magnetizasyon için gerekli alternatif akım gerekse doğru akım
kullanılabilir. Doğru akım umumiyetle kaynakların ve dökümlerin
muayenesinde, alternatif akım ise temiz olarak işlenmiş parçaların
kontrolü için kullanılır; fakat şartlara göre istisnalar yapılabilir.
İki tip muayene ortamı kullanılmaktadır. Yaş metotda, magnetik
parçacıklar bir hamur halinde hazırlanır ve yağ ile karıştırılır. Bu suretle
elde edilen banyo magnetize edilmiş parçanın üzerine dökülür veya
magnetize edilmiş parçalar banyoya daldırılır. Yaş metod çok küçük yüzey
süreksizlikler için daha hassastır. Yüzey altı süreksizlikleri için daha hassas
olan kuru metotda ise magnetik tozlar magnetize edilmiş parça üzerine
serpilir veya üflenir.
Muayene ortamı tatbiki magnetizasyonla aynı zamanda veya ondan
sonra olabilir. Bunlardan birincisine sürekli metod, ikincisine de “rezidüel”
metod denir.
FLÜORESAN SIVI EMDİRME USULÜ İLE MUAYENE
www.muhendisiz.net
Uygulama Şekli
Yüzey çatlakları kapiler etki ile ıslatan sıvıları emerler. Sıvı yüzeyden
uzaklaştırıldığında çatlakların içinde artıklar kalır.
Hatanın Belirmesi
İkinci bir sıvının veya tozun yüzeye sürülmesinde sonra kimyasal
reaksiyonlar sonucunda çatlakların ağzında çatlağın şeklini gösteren renkli
işaretler oluşur. Bazı usullerde ultraviole ışığı altında parlak bir ışık
çıkaran sıvılar kullanılır (Met-l-Check usulü ve UV-Apenol usulü).
Uygulama alanı
Sıvı emdirme usulü her çeşit malzemede yüzey çatlaklarının tespiti
için uygulanabilir.
Her türlü malzeme, bu arada bilhassa ostenitik paslanmaz çelik,
alüminyum, pirinç, bronz ve karbürlerden yapılan parçalar emdirme usulü
ile muayene edilirler. Bu usülde flüoresan bir sıvı kullanılır. Ayrıca diğer
metotlarla muayenesi güç olan (uygun bir magnetizasyon metodu
olmamasından vs.) mesela, bilyeli yataklar gibi magnetik parçalar da aynı
usül ile muayene edilebilir. Bu muayeneler ya otomatiktir ya da grup grup
yapılır.
Muayenede iş parçaları, kuvvetli bir flüoresan madde ihtiva eden sıvı
içine daldırılırlar (bazen püskürtme ve fırça ile sürtme usulü tatbik edilir.)
Emülsiyon haline gelebilen bir sıvı kullanılmışsa müteakiben parçalar
yıkanır; emülsiyon haline gelmeyen sıvı kullanılmışsa bu sıvı silinerek veya
solventlerle yüzeyden uzaklaştırılır. Nihayet bir develope tatbik edilerek
sıvı kusurun derinliklerinden parçanın yüzeyine çekilir ve yüzeyde
süreksizliğin her iki yanında kısa bir mesafe içinde yayılır. Siyah ışık
altında bakıldığı zaman göze görünmeyen süreksizlikler belirli hale gelir.
ULTRASONİK REFLEKTOSKOP
Kullanılma sahası
Çatlaklar, boşluklar, kırıklar, kalıntılar ve ikinci derecede önemli
kusurlardan çekme boşlukları ve kabarmalar gibi yüzey altı hatalarını,
nispeten üniform kalınlıklardaki parçalarda 25 cm’den 10 m derinliklere
kadar, tespit etmeye yarar.
Muayene neticeleri birçok etkenlere bağlıdır. Bu etkenleri doğuran
sebepler olarak: numuneyi, muayene ve ölçü aletleri ile muayeneyi yapan
kişiyi gösterebiliriz. Buna rağmen uygun olan fiyatlar ve büyük derinliklerin
dahi muayene edilebilmesi imkanı; metallerde, plastik ve polimerlerde bu
usulün çok uygulanmasının
başlıca nedenidir. Hata kontrolleri şu
parçalarda yapılır: dövme ve dökme parçalar, raylar, taşıtlar, kaynak dikişi
www.muhendisiz.net
kontrolü, kalınlık
muayenesi.
ölçmeleri
ve
yapıştırılarak
yapılan
bağlantıların
Röntgen ve gamma ışınları ile muayene:
Röntgen ve gamma ışınları fiziksel olarak haberleşme tekniğindeki
uzun, orta ve kısa dalgalar ile ışığa benzerler. Bu dalgalar doğrusal olarak
ilerleyen elektromanyetik dalgalardır. Aralarındaki fark daha küçük olan
dalga boyları ve bu nedenle daha yüksek olan frekanslarındadır.
Küçük dalga boylarının atomlar arasından geçerek maddenin içerisine
girme, yeterli enerjiye sahip iseler (yüksek frekans), maddenin içerisinden
geçme kabiliyeti vardır. Gerekli şart l dalga boyunun kristal kafesindeki
atomlar arası mesafeden daha küçük olmasıdır.
Çalışma prensibi
İç kusurlar, malzeme içerisine süpersonik darbeler (0.5 ile 11 Mega
hertzlik yüksek frekanslı, işitilmeyen ses) göndererek; bu darbelerin
malzemeye nüfuz etmesi ve karşı yüzden veya bir iç kusurdan aks ederek
gönderildiği noktaya dönmesi için geçen zaman ölçülerek tespit edilir.
Ultrasonik dalgalar metaller içerisinde, metalik titreşimler halinde
büyük bir hızla doğrusal olarak ilerler. Ancak sınır yüzeylerinde kuvvetli
olarak yansıdıklarından ilerleyen ultrasonik dalgada bir zayıflama meydana
gelir.
Sınır yüzeyi olarak çatlakları, metal ve kalıntı parçacıkları (gaz cüruf)
arasındaki ayrılma yüzeyi veya farklı yoğunluktaki iki kristal arasındaki
yüzeyleri gösterebiliriz.
Malzeme muayenesinde frekansları duyma sınırının (10..... 20000 Hz)
üzerinde olan ve bu nedenle ultra ses dalgası olarak adlandırılan ultrasonik
dalgalar kullanılır. Metallerin büyüklüğüne ve aranan hataya göre
kullanılan frekanslar 0,5.....20MHz (1 MHz=106Hz=105 titreşim/saniye)
arasındadır.
Hata ne kadar küçük ise muayene frekansı o kadar yüksek olur.
Ultrasonik dalgalarla muayenede, dalgaların hatalar nedeni ile
yansıyarak zayıflaması hatasız bir malzeme ile elde edilen değerlerle
mukayese edilir.
Hatanın derinliği
“Tarama hattı” aksettirilmiş olan katot-ışını osiloskopuna bakar. Bir
tam dalganın 25 mm. den 60 cm.ye kadar herhangi bir derinliği temsil
edebilmesi için “tarama hattı” nın dalga formu münasip kontrol düğmeler
ile sıkıştırılır veya genişletilir. Seçilen frekansın elektriksel dalgalanmaları
kristale tesir ettirilerek, kristalin titreşmesi ve malzeme içersinde,
www.muhendisiz.net
saniyede 60 defalık fasıllarla birkaç mikro saniye süre ile bir ses huzmesi
göndermesi temin edilir. Her fasılada geri kalan zaman, bu defa bir alıcı
olarak vazife gören kristalin; akseden titreşimlerin zaptetmesine, onları
elektriksel dalgalanmalara dönüştürmesine ve bunların da osiloskop ekranı
üzerinde görülmesine yarar. “Tarama Hattı” üzerinde görülen zirve (peak)’
ler sırasıyla şunlara işarettir:
1) Başlangıç darbesi,
2) Malzemedeki kusur,
3) Arka yüzden gelen akis
“Araştırma hattı” evvelce muayyen bir derinliğe göre ayarlandığı için,
hatanın derinliği, 3-4 mm hata sınırı dahilinde tespit etmek mümkündür.
Hatanın büyüklüğü
Orantılı bir şekilde; yüzeye yaklaştıkça daha küçük hataların tespit
edilebileceği tabidir. Hatanın yalnız ses dalgasına dik olan kısmı bir işaret
verir. Bu suretle kristali parçanın yüzeyinde dolaştırarak, kusurun bu
yüzeye paralel bir düzlem üzerindeki iz düşümü bulunabilir. Küçük
hataların en büyük boyutları, hata kayboluncaya kadar muayene
frekansını azaltmak sureti ile bulunabilir. Kaybolduğu anda hatanın en
büyük boyutlu ultrasonik dalga boyuna eşittir.
Genel üstünlükleri
Parçanın istenilen herhangi bir noktası muayene edilebilir. Takriben
100 kg ağırlığındaki deney cihazı bir araba üzerine monte edilmiştir. Bu
suretle kalite kontrolü için fabrika içerisinde, dolaştırılması ve kontrol
edilecek parçaları yerinde muayene etmek mümkündür.
Eksiklikleri
Düz yüzeyler için kullanılan yassı kristaller 300 mm den küçük çaplı
hadde silindirler üzerinde kullanılamaz. Hali hazırda yandan muayene
edilebilen en küçük çubuğun çapı 25 mm dir.
Ultrasonik dalganın elde edilmesi:
Bazı kristaller mesela, kuvars mekanik gerilmelerin tesiri ile (elastik
şekil değiştirme oluşturan tesirler) elektriksel olarak yüklenirler. Bu
durumda belirli bir elektrik gerilimi ölçülür(piezoelektrisite, piezo=
basmak). Olayın tersi ise, belirli bir elektrik gerilimi bağlandığında görülür;
parçada uzunluk değişimleri ortaya çıkar.
Yüksek
frekanslı
bir
alternatif akımın tesiri ile kuvars, alternatif gerilimin taktına bağlı olarak,
titreşimler yapar. Piezeolektriksel titreşim cihazlarının dalgaları yayınlam
ve dalgaları yine geri alma özelliği vardır. Frekans bölgesi >200 kHZ.....
250 MHz.
Manyetik ostriktif efekt (manyetik şekil değiştirme olayı)
www.muhendisiz.net
Ferromanyetik malzemeler manyetik alan içerisinde bir uzunluk
değişimi gösterirler. Manyetik bir alternatif alan içerisinde alternatif gerilim
taktı ile mekanik titreşimler yaparlar. Frekans bölgesi 10..... 200 kHZ.
Her iki titreşim kaynağı da, şayet kendi öz frekansı (ölçmelere
bağlıdır) bağlanan alternatif akımın frekansı ile aynı ise (rezonans), en iyi
tesir derecesinde çalışır.
Kuvars titreşim kaynağı, bir titreşim bastırıcı, iletim kablosu ve bunları
içerisinde barındıran bir kutu ile muayene probu (kafası) denilen bir ünite
meydana getirir. Muayene probu numune üzerine takılır.
SÜPERSONİK THRURAY
Kullanılma sahaları
İmal edilen parçaları, nokta kaynaklarının sağlamlığı, levha
mamullerde laminasyon olup olmadığı, birbiri üzerine sıvanmış ve
kaplanmış malzemelerin arasındaki bağın kalitesi ve sinterlenmiş
malzemelerin homojenliği bakımından muayene ve standart bir malzeme
ile mukayese etmeye yarar.
Çalışma prensibi
Hipersonik analizör cihazındaki gibi, iş parçası, yağ veya su içerisinde
bulunan iki kristal arasından geçirilir. Bir kristal ultrasonik titreşimler
oluşturur, diğeri de bunları tutar.
Üstünlükleri
Bu cihaz, herhangi bir cins malzemenin kusurlarını aramak için ucuz,
süratli bir vasıtadır. Bir operatöre iki günde “Thruray” i kullanması
öğretilebilir.
Eksiklikleri
Parçanın kusurlu olup olmadığı anlaşılır; kusurun büyüklük ve derinliği
belli olmaz. Bu sebeple bu cihaz yalnız, standarttan herhangi bir ayrılmaya
müsade edilmeyen ve operatörün gayrı muntazamlık veya hata hakkında
hüküm vermesi istenmeyen yerlerde kullanılabilir.
HİPERSONİK ANALİZÖR
Kullanılma sahası
Hipersonik analizör adı verilen cihaz seri halinde imal edilen mamul
veya yarı mamullerdeki ayrılma veya ince boşlukların tespiti için
elverişlidir.
www.muhendisiz.net
Çalışma prensibi
Her ne kadar havada ultrasonik ses huzmesini taşıyabilirse de
malzemeyi bir su banyosunda muayene etmek lazımdır. İki kristal
kullanılır. Biri verici, diğeri alıcıdır. Malzeme veya iş parçası aralarında
sürekli bir ultrasonik huzme bulunan bu iki kristal arasından geçirilir. Alıcı
kristalin zaptettiği ses enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülerek bir
kaydedici vasıtasıyla kaydedilir. Alınan enerjideki herhangi bir değişiklik
kaydedicide kaleme bir zirve çizdirir ve geçen malzemenin üzerinde
hatanın bulunduğu bölgeye bir işaret konulur.
Üstünlükleri
Cihaz oldukça süratle çalıştırılabilir. El işlerini mekanik olarak yapacak
tertibat hazırlanabilir. 0.025 mm inceliğindeki ayrılmalar tespit edilebilir.
Çelik, alüminyum, fosfor bronzu, berilyum, bakır, pirinç, plastikler ve
ekstrüzyon mamulleri muayene edilebilir.
MANAGLO İLE MUAYENE
Managlo adı verilen Flüoresan magnetik toz ile muayene, kama yeri
açılmış miller, dişliler, diş açma bıçakları ve bazı benzer mamuller gibi
karışık biçimde olan iş parçaları üzerindeki küçük ve gölgeli işaretleri
bulmakta teknisyene yardımcı olmak üzere kullanılmaktadır. Muayene
karartılmış bir yerde, ultraviole ışık veya siyah ışık altında yapılır. İşaretler
parlak, yeşilimsi-sarı flüoresan çizgileri halinde görülür. Bu işaretler
magnaflux endikasyonlarından daha kolaylıkla fark edilirler.