Tahribatsız Muayene Yöntemleri, NDT Part 2

Tahribatsız Muayene Yöntemleri

Günümüzde israfı önlemek mühendislik açısından da önemli bir hale gelmiştir. Bu nedenle üretilen ve/veya daha sonradan kalite kontrolden geçen malzemelerin kaybını önlemek, dolayısıyla şirketin maliyetini azaltmak adına tahribatsız/hasarsız muayene yöntemleri geliştirilmiştir. Kısacası tahribatsız muayene yöntemleri gerek dış yüzeydeki hataları gerekse içyapıdaki kusurları ortaya çıkarır ve uygulandığı sırada malzemeye hiçbir zarar vermez.

Bir malzemenin yapısal bütünlüğünün bozulmasının nedeni, süreksizlik olarak tanımlanır. Bu süreksizlikler tabakalaşmalar, çatlaklar, dövme katlanmaları, dikişler, yabancı madde kalıntıları ve gözeneklerdir. Malzemede bulunan süreksizliklerin belirlenmesi, parçanın ömrü ve işlevi için önemlidir.

Avantajları

-Testler doğrudan malzeme üzerine uygulanır. Ayrı bir numuneye ihtiyaç yoktur.

-Testler üretim bandında gerçekleştirilir.

-Yöntemler malzemenin birçok fiziksel özelliğine duyarlıdır. Böylece tek bir testle birçok özellik belirlenebilir.

-Çok yüksek olan maliyet bir nebze de olsa düşürülür.

-Fazla hazırlık gerektirmez, kolayca uygulanır.

-İnsan gücüne çok az ihtiyaç vardır.

Tahribatsız muayene yöntemleri uygulanacak olan malzemeye, hatanın (tahminen) nerede olup olmadığına, maliyete göre belirlenir. Her bir yöntemin diğerine göre üstün tarafları olup, genellikle birbirlerinin tamamlayıcısı durumundadırlar.

Bunlar;

1. Görsel Yöntemler ile Muayene

2. Sıvı Emdirme (Penetrant Sıvısı) ile Muayene

3. Manyetik Parçacık ile Muayene

4. Radyografik (Röntgen) Işınları ile Muayene

5. Girdap akımları (Eddy Akımı) ile Muayene

6. Ultrasonik Muayene yöntemleridir.

1. Görsel Yöntemler ile Muayene

Tahribatsız muayene yöntemlerinin ilk adımını oluşturur. Böylece operatör büyüteç kullanarak veya kullanmaksızın yüzeydeki süreksizlikleri tespit edebilir. Demir döküm sektöründe üretilen malzemelerin %100’ünde kullanılması gereklidir.

Gözle muayene çok basit bir metot olarak görünse de en önemli muayene yöntemidir. Özel ışıklandırmaya gerek vardır. Parçaların dış yüzeyleri gözle kontrol edilebilir, gerektiğinde stereo mikroskop incelemesi yapılabilir. Görsel kontrol, döküm fabrikalarında final kalite kontrolün temel kontrol tekniğidir. Ancak tüm kırık yüzey incelemelerinde başvurulan ilk yöntemdir.

Görsel kontrol çok hızlı olması, pahalı bir kontrol metodu olmaması, diğer tahribatsız muayene metotlarına ihtiyacı azaltması, minimum yüzey hazırlamaya ihtiyaç göstermesi, her zaman uygulanabilirlik ve hatayı direk olarak kuşku götürmez bir şekilde ortaya çıkarması gibi pek çok avantajlara sahiptir.

Boroskop ile Kontrol: Bu optik kontrol cihazlar ile normal şartlarda gözle görülemeyen iç yüzeylerin incelenmesinde kullanılır. Dâhili bir aydınlatmaya sahip ince uzun bir alettir. Bu aletler ulaşımı sınırlı, görüş alanı dışındaki alanların muayenesi için üstün özelliklere sahiptirler. Direk gözle kontrolün dışında, bir kamera yardımıyla dijital ekrana aktarılan görüntünün incelenmesi avantajı da mevcuttur. Ayrıca görüntünün kalıcı kaydı alınarak arşivlenebilir.

Boroskop örneği

Optik Mikroskop İle Kontrol: Mikroskoplar mikro yapı analizlerinde kullanılmalarının yanı sıra, tahribatsız kontrol analizlerinde yüksek büyütme aralığında hizmet vermektedirler. Büyütme işlemi için mikroskoplar, yakınsak bir mercek içermektedirler.

Diğer yandan görsel kontrolün çok çeşitli dezavantajları da vardır. Bunlar; yalnızca parçaların yüzeylerinin görünebilmeleri, içyapı hakkında bir bilgi vermemesi, parça üzerindeki bulguların kontrol eden personelin tecrübesine göre değişkenlik göstermesi, yüzey hazırlama ve temizleme işlemlerinin uygunsuzluğu, göz yanılmaları, yetersiz aydınlatmalar, personelin dalgınlığı, dikkatinin dağılması (iş körlüğü) gibi olumsuzluklardır.

Özet olarak malzemesi çeşitli ölçü aletleri, büyüteçler, ışık kaynakları ve baroskoplar olan bu teknik her türlü ürüne uygulanabilen çok kolay ve bir o kadar dikkat gerektiren bir teknik olup, akıllıca kullanıldığında mükemmel bir problem çözme yöntemidir.

2. Sıvı Emdirme (Penetrant Sıvısı) ile Muayene

Sıvı penetrant testi hızlı, basit, ucuz ve hassas bir tahribatsız muayene metodudur. Tüm malzemelere uygulanabilen bu yöntem malzeme yüzeyinde oluşan süreksizliklerin tespiti için kullanılır. Sıvı penetrant muayenesinde yüzeye açık olan süreksizliklerin algılanmasında parçanın yüzeyinin temizliği ve uygulayan personelin görüşünün sorunsuz olması büyük önem taşır. Bunun için yöntem uygulanmadan önce solventler yardımıyla ön temizleme yapılır ki yüzeydeki kir, yağ, toz gibi partiküller testin sonucunu etkilemesin. Aksi takdirde testi uyguladıktan sonra hata olmayan bir yerde hata çıktığı sonucuna dahi varılabilir.

Ardından penetrant sıvı malzeme yüzeyine 90 derece açı yapacak ve miktarı fazla olmayacak şekilde uygulanır. Ardından sıvının süreksizliklere etki etmesi için belirli bir süre beklenir ve ikinci temizleme işlemi yapılarak yüzeydeki fazla sıvı temizlenir. Daha sonraki işlem developer adındaki kimyasal maddeyi uygulamak olacaktır ki bu sayede süreksizliklere işlemiş olan sıvı kendini kırmızı renkte “kusmuş” olsun. Böylece hatanın yeri tespit edilmiş olur. 

Penetrant uygulanması

Penetrant Test Seti (Temizleyici – Penetrant – Developer)

Yüzey temizliğinde kullanılan solventler

Sıvı Penetrant Yöntemi, aşırı derecede gözenekler içermeyen her metalik malzeme (alüminyum, magnezyum, titanyum, demir, bakır, pirinç, bronz vb.) ve metalik olmayan malzemelere (seramik, cam, plastik vb) uygulanabilir. Uçaklarda da uygulanan 4 hasarsız malzeme muayene yöntemlerinden biridir.

Uygulamadaki Kısıtlamalar

Penetrant yöntemi yanıltıcı sonuçlar vereceği ya da malzeme zarar göreceği için;

 Aşırı korozyona uğramış yüzeylerde,

 Gözenekli (sinterlenmiş) malzemelerde,

 Penetrantla kimyasal reaksiyona giren malzemelerde kullanılmaz.

Kaynak:

A. DOĞRU, "Uçak gövde ve kanatlarında oluşan hasarların tahribatsız muayene yöntemleriyle tespiti", Yüksek Lisans Tezi

Kocaeli Üniversitesi Tahribatsız Muayene Ders Notları 

M. ONURSAL, "Uçaklarda kullanılan metal malzemelere uygulanan tahribatsız muayeneler", Yüksek Lisans Tezi