Controllo Con Liquidi Penetranti
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Welding Inspection
CONTROLLO CON LIQUIDI PENETRANTI (PT)
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Controllo con liquidi penetranti
Generalit Il metodo di controllo non
distruttivo con liquidi penetranti fondamentalmente basato sullesame visivo della superficie dopo lapplicazione, in sequenza, di un prodotto penetrante e di un rivelatore
In sostanza, il metodo rende visibili discontinuit affioranti in superficie non visibili o difficilmente visibili ad occhio nudo
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Controllo con liquidi penetranti
Il metodo prevede limpiego di un prodotto con elevate caratteristiche di bagnatura delle superfici
Il prodotto penetra allinterno delle eventuali discontinuit affioranti in superficie fondamentalmente attraverso fenomeni di capillarit
Leccesso di penetrante viene poi rimosso dalla superficie per consentire lapplicazione del rilevatore, la cui funzione esaltare il contrasto tra il penetrante e la superficie in esame
Principi fisici
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Controllo con liquidi penetranti
Principi fisici Le procedure di controllo sono
mirate a favorire la risalita capillare del penetrante
Essa, a sua volta, fortemente legata allangolo di contatto che il liquido forma con la superficie
In altri ambiti, esempi di applicazione dei principi della capillarit sono le piante e i capillari del corpo umano
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1) Pulitura preliminare4) Applicazione del rivelatore
2) Applicazione del penetrante
3) Rimozione delleccesso di penetrante
5) Interpretazione delle indicazioni
6) Pulitura finale
Procedure di controllo
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Superfici ispezionabili In pratica, tutte le superfici
non porose, prive di gole o zone in grado di assorbire il penetrante
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Superfici non ispezionabili Sono quelle di parti ad elevata
rugosit superficiale, come ad esempio fusioni in sabbia
Ceramiche porose Legnami, altri materiali fibrosi Materiali plastici in grado di
assorbire i liquidi o reagire con essi
Componenti trattate con rivestimenti superficiali
In presenza di un maggiore rumore di fondo le discontinuit effettivamente presenti divengono meno visibili
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Discontinuit rilevabili Di principio, tutte quelle aperte in
superficie Prodotti laminati: cracks,
inclusioni, delaminazioni, sfogliature
Prodotti fusi: ritiri spugnosi, porosit, cricche, riprese di colata, strappi
Prodotti forgiati: cricche, ripiegature
Giunti saldati: cricche, porosit, incisioni marginali, mancanze di fusione / di penetrazione
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Penetrante TipoI FluorescentII Visible
MethodA Water WashableB Postemulsifiable - LipophilicC Solvent RemovableD Postemulsifiable - Hydrophilic
Rivelatore Tipologiaa Dry Powderb Wet, Water Solublec Wet, Water Suspendabled Wet, Non-Aqueous
Scelta dei penetranti e dei rivelatori
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Scelta dei penetranti e dei rivelatori I liquidi penetranti sono miscele
complesse di composti concepite per soddisfare un elevato numero di esigenze bagnare completamente la superficie essere in grado di risalire allinterno
delle discontinuit persistere nella discontinuit ma
essere facilmente rimovibile dalla superficie
restare fluido durante la fase di rimozione ed asciugatura
essere chiaramente visibile in luce ambiente o ultravioletta
non nuocere alla salute degli operatori n risultare aggressivo nei confronti dei materiali esaminati
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Sensibilit desame In funzione della tipologia di prodotto, possono essere
garantiti vari livelli di sensibilit di esame: quanto maggiore la sensibilit, tanto minore la minima dimensione delle discontinuit rilevabili
Si possono distinguere quattro livelli di sensibilit: Level 4 - Ultra-High Sensitivity Level 3 - High Sensitivity Level 2 - Medium Sensitivity Level 1 - Low Sensitivity
Va notato che, al crescere della sensibilit, cresce in proporzione anche il numero delle indicazioni non rilevanti di fatto, la scelta della sensibilit deve tenere conto delle due esigenze
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I prodotti normalmente impiegati sono a contrasto di colore o fluorescenti
Nel caso di prodotti a contrasto di colore lesame condotto in luce bianca
Per liquidi fluorescenti si deve impiegare luce ultravioletta, in ambiente oscurata
I prodotti fluorescenti garantiscono una maggiore sensibilit per ragioni legate alla fisiologia dellocchio umano
Liquidi fluorescenti e a contrasto di colore
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Il colore rosso diffuso per il contrasto fornito nei confronti dellilluminazione ambientale
I prodotti fluorescenti sono giallo - verdi data la sensibilit dellocchio per lunghezze donda attorno a 555 nm
Liquidi fluorescenti e a contrasto di colore
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I penetranti possono anche essere classificati in funzione del metodo di rimozione: rimovibili con solvente sono adoperati per lo pi
per controlli a campione o per superfici limitate; sono rimossi con panni leggermente imbevuti di solvente
lavabili con acqua sono rimossi tramite un getto di acqua nebulizzata. Si tratta dei prodotti pieconomici, facili da rimuovere ed adatti per superfici estese
post - emulsionabili: possono essere rimossi solo dopo la loro emulsificazione con appositi emulsificatori.
Tipologie di penetrante
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Tipologie di rivelatore La funzione del rilevatore assorbire
localmente il penetrante e renderlo visibile, in superficie, per effetto del suo contrasto
I rilevatori sono disponibili in varie tipologie Rivelatori secchi: sono in grado di fornire
indicazioni molto definite Rivelatori umidi, in sospensione acquosa: si
tratta di prodotti che creano un sottile strato sulla superficie, dopo lapplicazione, la cui fase liquida evapora
Rivelatori umidi, in soluzione acquosa: si tratta di prodotti che risultano disciolti nella fase liquida e ricristallizzano, dopo lasciugatura
Rivelatori umidi base solvente: sono i prodotti pi sensibili, costosi e di uso limitato a superfici poco estese. Forniti in bombolette spray, in genere
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1. Pulitura preliminare2. Applicazione del penetrante3. Rimozione delleccesso di
penetrante4. Applicazione del rilevatore5. Valutazione delle indicazioni6. Pulitura finale
Le principali fasi di controllo
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La pulitura preliminare pu essere considerata la fase piimportante del metodo
Le superfici devono essere prive di oli, grassi, primer, polvere o altri inquinanti per garantire un controllo affidabile
Il metodo di pulitura deve garantire la pulizia delle superfici, senza alterare la natura del difetto o la sua accessibilit
Pulitura preliminare
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Alcune lavorazioni superficiali possono provocare la formazione di sottili strati superficiali che ostacolano la penetrazione del liquido nelle discontinuit
La preparazione chimica delle superfici pu talvolta essere necessaria
Before Sanding
After Sanding
After Etching
Pulitura preliminare
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Applicazione del penetrante
Tra i metodi di applicazionefondamentali si ricordano:
Con pennello Spray Per immersione
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E un parametro fondamentale, per consentire al penetrante la necessaria risalita nella discontinuit
Il tempo di penetrazione influenzato da numerosi parametri, tra cui:
le temperatura della superficie il tipo di discontinuit la finitura superficiale il materiale base
Tempo di penetrazione (dwell time)
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Rimozione delleccesso di penetrante Il metodo di rimozione
dipende dal tipo di penetrante: Rimovibile con solvente Rimovibile con acqua Post emulsionabile
Il controllo con liquidi a contrasto di colore di giranti Pelton
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Liquidi rimovibili con acqua
Si adopera un getto di acquanebulizzata (spray)
Le procedure prevedono limitazioni tanto alla temperaturadellacqua (ad esempio, 50-100F) quanto alla sua pressione(inferiore, in genere, a 40 psi)
Rimozione delleccesso di penetrante
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Liquidi rimovibili con solvente
Leccesso di penetrante viene rimosso inizialmente tramite un panno bianco, secco, privo di filacce
Il resto del prodotto in eccesso viene quindi rimosso tramite un secondo panno, leggermente imbevuto di solvente
Rimozione delleccesso di penetrante
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Nel caso il rivelatore sia del tipo base solvente necessario attendere il necessario flash time prima di procedere (funzione del prodotto e della temperatura)
Rimozione delleccesso di penetrante
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Rimozione delleccesso di penetrantePost - emulsionabili Si tratta di prodotti la cui
rimozione ottenuta tramite lemulsificazione con appositi emulsificatori da effettuarsi al termine del tempo di penetrazione
Il tempo di emulsificazione un parametro critico non deve essere eccessivo, per
non causare la rimozione del penetrante risalito allinterno delle discontinuit
non deve essere insufficiente, per consentire la rimozione delleccesso dalla superficie
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Applicazione del rivelatore Il metodo di applicazione del
rivelatore dipende dal rivelatore stesso.
Si distinguono, in particolare, rivelatori a polveri secche umidi base acquosa umidi base non acquosa (solvente)
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Rivelatori secchi Prima di applicare il rivelatore, il
componente deve essere completamente asciugato
Allo scopo, si usano spesso forni a circolazione forzata di aria
Il rivelatore viene applicato a sruzzo o mediante limmersione del pezzo
In alternativa, il pezzo posto in un ambiente confinato, in cui stato nebulizzato il rivelatore in sospensione aerea
Applicazione del rivelatore
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Rivelatori in sospensione acquosa Sono applicati, in genere, per
immersione del pezzo sino alla completa formazione di un velo di rivelatore sulla superficie
Il pezzo poi essiccato in un forno a circolazione daria
Applicazione del rivelatore
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Rivelatori base solvente Sono applicati con
bombolette spraydirettamente sulla superficie, perfettamente asciugata
Deve essere applicato uno strato molto sottile ed uniforme
Nel caso di penetranti fluorescenti, lo strato deve essere possibilmente ancora pi sottile
Applicazione del rivelatore
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Durante questa fase le indicazioni sono valutate a fronte di specifici criteri di accettabilit (basati, a loro volta, su opportuni livelli di qualit).
Al solito, le indicazioni possono essere classificate come rilevanti, non rilevanti o false
Esempio di indicazioni non rilevanti
Esempio di indicazioni rilevanti
Interpretazione delle indicazioni
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La verbalizzazione delle indicazioni rilevanti deve essere fatta avvalendosi, quando necessario, di schizzi o fotografie
Gli standard metodologici prevedono sempre requisiti minimi per il contenuto dei verbali
Interpretazione delle indicazioni
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Pulitura finale E di norma prevista al
termine dellesame e fa parte integrante della procedura stessa del controllo
I residui non rimossi possono compromettere lesercibilit del componente o, semplicemente, renderlo esteticamente inaccettabile
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Attrezzature
Sistemi portatili Sistemi fissiCourtesy of Nebraska Army National Guard
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Verifiche di sensibilit Dato lelevato numero di variabili in
grado di alterare la sensibilitdellesame, necessario procedere a verifiche periodiche della stessa con metodi procedurati
Sono applicati, allo scopo, pannellicontenenti discontinuit note e caratterizzate
TAM TAM PanelsPanels
Crack Crack SensitivitySensitivity PanelsPanels
RunRun CheckCheck PanelsPanels
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Relativa facilit duso Applicabile a numerosi tipi di
materiale Superfici ispezionabili ampie, con
costi contenuti Sono ispezionabili anche pezzi a
geometria complessa Le indicazioni sono visibili
direttamente sulla superficie del pezzo
Acquisto di apparecchiature e consumabili a basso costo
Estrema flessibilit dei prodotti in bomboletta spray
Vantaggi del metodo
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Sono rilevabili solo discontinuit affioranti in superficie
I materiali devono avere superfici non porose La pulitura preliminare una fase critica (la
sensibilit pu risultare compromessa da inquinanti)
Sono necessarie varie fasi da procedurare, per garantire la massima ripetibilit dei risultati
Occorre fare attenzione a taluni prodotti che possono risultare nocivi o dannosi per contatto, inalazione, ingestione
Talune lavorazioni superficiali prima del controllo possono diminuire la sensibilitdellesame
La pulitura finale pu essere necessaria per eliminare ogni traccia di prodotti
Svantaggi del metodo
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Verbaledi Prova
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Verbale di Prova
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Verbale di Prova
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