Fluorescerande penetrantinspektion
Fluorescerande penetrantinspektion (FPI) är en typ av penetrantinspektion där ett fluorescerande färgämne appliceras på ytan av ett icke-poröst material för att upptäcka defekter som kan äventyra integriteten eller kvaliteten hos den aktuella delen. FPI är känt för sin låga kostnad och enkla process, och används flitigt i en mängd olika branscher.
Material
Det finns många typer av färgämnen som används vid penetrantinspektioner. FPI-operationer använder ett färgämne som är mycket känsligare för mindre brister än penetranter som används i andra DPI-procedurer. Detta beror på arten av den fluorescerande penetranten som appliceras. Med sin lysande gula glöd som orsakas av dess reaktion med ultraviolett strålning , kontrasterar FPI-färgen skarpt med den mörka bakgrunden. En levande referens till även små brister kan lätt observeras av en skicklig inspektör.
På grund av sin känslighet för sådana små defekter är FPI idealisk för de flesta metaller som tenderar att ha små, täta porer och släta ytor. Defekter kan variera men är vanligtvis små sprickor som orsakas av processer som används för att forma och forma metallen. Det är inte ovanligt att en del inspekteras flera gånger innan den är klar (en inspektion följer ofta efter varje betydande formningsoperation).
Val av besiktningstyp baseras givetvis till stor del på det aktuella materialet. FPI är en oförstörande inspektionsprocess och det är därför viktigt att ett färgämne och en process väljs som säkerställer att delen inte utsätts för något som kan orsaka skada eller fläckar.
Inspektionssteg
Det finns sex huvudsteg i en fluorescerande penetrantinspektionsprocess:
Steg 1: Inledande rengöring
Innan penetreringsmedlet kan appliceras på ytan av materialet i fråga måste man se till att ytan är fri från föroreningar såsom färg , olja, smuts eller avlagringar som kan fylla en defekt eller felaktigt indikera en defekt. Kemisk behandling med lösningsmedel eller reaktiva medel kan användas för att befria ytan från oönskade föroreningar och säkerställa god penetrering när penetreringsmedlet appliceras. Ibland även torkning vid upp till 100°C i ugnen och nedkylning till 40°C. Sandblästring för att ta bort färg från en yta före FPI-processen kan maskera (smeta ut material över) sprickor som gör att penetranten inte är effektiv. Även om delen redan har genomgått en tidigare FPI-operation är det absolut nödvändigt att den rengörs igen. De flesta penetranter är inte kompatibla och kommer därför att omintetgöra alla försök att identifiera defekter som redan penetreras av någon annan penetrant. Denna rengöringsprocess är kritisk eftersom om ytan på delen inte är ordentligt förberedd för att ta emot penetranten, kan den defekta produkten flyttas vidare för vidare bearbetning. Detta kan orsaka förlorad tid och pengar vid omarbetning, överbearbetning eller till och med skrotning av en färdig del vid slutbesiktning.
Steg 2: Penetrantapplikation
Den fluorescerande penetranten appliceras på ytan och får tid att sippra in i brister eller defekter i materialet. Processen att vänta på att penetranten ska sippra in i brister kallas uppehållstid . Uppehållstiden varierar beroende på material, storleken på de indikationer som är avsedda att identifieras och krav/standarder men är i allmänhet mindre än 30 minuter. Det tar mycket kortare tid att penetrera större brister eftersom penetranten kan tränga in mycket snabbare. Motsatsen gäller för mindre brister/defekter.
Steg 3: Borttagning av överflödigt penetrant
Efter att den identifierade uppehållstiden har passerat avlägsnas penetrant på materialets yttre yta. Denna mycket kontrollerade process är nödvändig för att säkerställa att penetranten endast avlägsnas från materialets yta och inte från insidan av några identifierade brister. Olika kemikalier kan användas för en sådan process och varierar beroende på specifika penetranttyper. Beroende på processsekvensen sker här ett mellanliggande "emulgeringssteg inklusive eftertvättning när emulgeringsprocessen används. Viktigt: Penetranten sitter kvar i sprickorna oavsett vilken metod som används. Vanligtvis appliceras rengöringsmedlet på en luddfri trasa som används för att noggrant rengöra ytan.
Steg 4: Utvecklarapplikation
Efter att ha tagit bort överflödigt penetrant kan en kontrasterande framkallare appliceras på ytan. Detta fungerar som en bakgrund mot vilken brister lättare kan upptäckas. Framkallaren gör att penetrant som fortfarande finns i eventuella defekter kommer till ytan och blöder också. Dessa två attribut gör att defekter lätt kan upptäckas vid inspektion. Uppehållstid tillåts sedan för utvecklaren att uppnå önskat resultat innan inspektion.
Steg 5: Inspektion
Vid fluorescerande inspektion kommer inspektören att använda ultraviolett strålning med en intensitet som är lämplig för avsikten med inspektionen. Detta måste ske i ett mörkt rum för att säkerställa god kontrast mellan glöden som avges av penetranten i de defekta områdena och materialets obelysta yta. Inspektören undersöker noggrant alla aktuella ytor och registrerar eventuella farhågor. De aktuella områdena kan markeras så att placeringen av indikationer lätt kan identifieras utan användning av UV-belysning. Besiktningen bör ske vid en given tidpunkt efter ansökan från exploatören. För kort tid och bristerna kanske inte är helt blottade, för långa och blottingen kan göra korrekt tolkning svår.
Steg 6: Slutstädning
Efter en lyckad inspektion av produkten returneras den för en slutrengöring innan den antingen skickas, flyttas till en annan process eller anses vara defekt och omarbetas eller skrotas. Observera att en defekt del kanske inte går igenom den slutliga rengöringsprocessen om den inte anses vara kostnadseffektiv.
Fördelar
- Mycket känslig fluorescerande penetrant är idealisk för även de minsta bristerna
- Låg kostnad och potentiellt hög volym
- Lämplig för inspektion av icke-magnetiska material och elektriska isolatorer.
- Mobil och flexibel testmetod
- Endast en arbetsprocess är nödvändig för att visualisera alla fel på ytan
Nackdelar
- Metoden kräver noggrann rengöring av de inspekterade föremålen. Otillräcklig rengöring kan förhindra upptäckt av diskontinuiteter .
- Testmaterial kan skadas om kompatibiliteten inte säkerställs. Operatören eller hans/hennes chef bör verifiera kompatibiliteten på det testade materialet, särskilt när man överväger testning av plastkomponenter och keramik . Metoden är olämplig för att testa porös keramik.
- Penetrant fläckar kläder och hud och måste behandlas varsamt
- Metoden är begränsad till ytdefekter
- Utbildning krävs för inspektören
- Delytan ska vara fri från plåt och färg
- Strålskyddsbestämmelserna måste följas vid inspektion med UV-LED-lampor
Fluorescerande penetrantinspektionsprocess som används av företag som tillverkar säkerhetskritiska komponenter. Finns i många branscher som flyg, militär och försvar, medicin, fordon, energi och mer.
Källor
- Manufacturing Processes Reference Guide, Industrial Press Inc. 1994
- Tekniska resultat
- ASTM E 1417 Standardpraxis för undersökning av vätskepenetranter
- ISO 3452-1 Icke-förstörande provning - Penetrantprovning - Del 1: Allmänna principer
- ISO 3452-2 Icke-förstörande provning - Penetrantprovning - Del 2: Testning av penetrerande material (ISO 3452-2:2013)