معرفی فرایند های شکل دهی
کشش سیم
کشیدن میله، مفتول، یا سیم
قالب های کشش
کشش تسمه
کشش لوله
کشش لوله بدون میله توپی
کشش لوله توسط توپی ثابت
کشش لوله توسط توپی شناور
کشش لوله توسز سنبه ی متحرک
اکستروژن (روزنرانی)
اکستروژن سرد
اکستروژن گرم
اکستروژن مستقیم
اکستروژن غیر مستقیم
آهن گری
خم کاری
خم کاری V شکل
خم کاری گونیایی
خم کاری U شکل
کشش عمیق
دستگاه نورد
دمای نورد
نورد سرد
نورد گرم
امروزه شکل دهی فلزات به عنوان یکی از روش های مهم ساخت و تولید قطعات محسوب می شود. از این رو شناخت هر چه دقیق تر آن، صنعت گران را به سمت تولید قطعات با کیفیت بالاتر سوق می دهد. هر چند صنعت گران کشور در این زمینه، پیشرفت هایی داشته اند،ولی متاسفانه ضعف آگاهی نسبت به مباحث تئوری و عدم دسترسی منابع فارسی کافی و همچنین محدود بودن دایره ی کابرد این علم در دانشگاه، این صنعت پیشرفت قابل توجهی نداشته است. به این دلیل تالیف، تدوین و حتی ترجمه کتبی که از نظر تئوری جامع بوده و یا مثال ها و مباحث عملی صنعت کشور را نیز مخاطب قرار بدهد، بسیار ضروری به نظر می آید و علاوه بر این از آنجا که اخیراً سر فصل دروس دوره های کارشناسی و تحصیلات تکمیلی به گونه ای بازنگری شده که مباحث در راستای فهم عمیق مسائل مهندسی و ارائه راه حل های منطقی و صنعتی ارائه شود. این مقاله تلاشی برای بیان موضوع شکل دهی فلزات با حفظ تعادل مناسب بین کارهای تئوری و عملی است.
این متن برای استفاده دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد مهندسی متالوژی مهندسی مکانیک و مهندسی ساخت و تولید همچنین برای مهندسانی که در صنعت اشتغال دارند، توسط ماشین سازی هامون نگاشته شده است. (منبع : شکل دهی فلزات: نوشته دکتر زبرجد)
معرفی فرایند های شکل دهی
توانایی تغییر شکل دائمی یکی از ارزشمندترین خصوصیات آنها به شمار می آید. بی شک تولید ورق، تسمه، میل گرد، لوله، مقاطع ساختمانی و به طور کلی شکل دهی فلزات مدیون این قابلیت است. با توجه به این که شکل دهی فلزات یکی از روش های مهم ساخت و تولید قطعات است. شناخت هرچه دقیقتر این صنعت ضروری می باشد. از مهمترین ابزارهای علمی نقد و بررسی فرایند های شکل دهی دانش مکانیک محیط های پیوسته می باشد.
در حقیقت مکانیک محیط های پیوسته تنها برای موادی قابل استفاده است که بتوان در حجم دلخواهی از آن، مقادیر متوسطی را برای ویژگی هایش مشخص کرد. به بیان دیگر، هنگامی که با دید کلان (ماکروسکوپی) به یک جسم بنگریم، می توانیم آن را یک محیط پیوسته در نظر بگیریم و از قواعد حاکم بر مکانیک محیط های پیوسته استفاده کنیم. مکانیک محیط های پیوسته همانند شاخه های دیگر علوم بر مبنای مجموعه ای از نظریه ها و قوانین اسکلت بندی شده است. به طوری که اصول و قوانین حاکم بر این علم را می توان به اصول بقای جرم، بقای ممان خطی و دورانی، بقای انرژی و اصل بی نظمی نسبت داد. اگر چه تمام این اصول بر مبنای اثرات مکانیکی اند، ولی در صورت وارد شدن اثرات غیر مکانیکی مانند میدان های الکتریکی مغناطیسی و ...،قوانین حاکم بر این اثرات نیز وارد می شوند که بحث برروی این اثرات خارج از محدوده این متن می باشد.
معرفی فرآیند های شکل دهی
کشش سیم
عملیات کشیدن به فرایندی که در طی آن فلز از درون قالب به وسیله نیروی کششی، خارج شود اطلاق می شود. بیشتر سیلان فلز درون قالب توسط نیروی فشاری که از اثر متقابل فلز با قالب ناشی می شود، صورت می گیرد.
معمولاً قطعات با تقارن محوری توسط فرایند کشش تغییر شکل می یابند. کاهش قطر یک سیم، میله یا مفتول تو پر در اثر کشیدن به کشش سیم، میله یا مفتول مشهور است. معمولاً به سیم های تهیه شده از طریق روش نورد اصطلاحاً مفتول گفته می شود و آن ماده ی اولیه برای تولید سیم که قطر آن کمتر از یک سانتی متر است می باشد. عملیات کشیدن معمولاً در حالت سرد انجام می شود، اگر چه در مواردی که میزان تغییر شکل زیاد باشد به صورت گرم نیز صورت می گیرد. در فرایند های کشش سرد که کاهش سطح مقطع زیادی مدنظر می باشد، لازم است که با انجام عملیات حرارتی افزایش تنش سیلان را جبران کرد.
تعریف جیگ :
پمپ های پیستونی
پمپ های پیستونی با دارا بودن بیشترین نسبت توان به وزن، از گرانترین پمپ ها هستند و در صورت آب بندی دقیق پیستون ها می تواند بالا ترین بازدهی را داشته باشند. معمولا جریان در این پمپ ها بدون ضربان بوده و به دلیل عدم وارد آمدن بار جانبی به پیستونها دارای عمر طولانی می باشند، اما به خاطر ساختار پیچیده تعمیر آن مشکل است.
از نظر طراحی پمپ های پیستونی به دو دسته شعاعی و محوری تقسیم می شوند.
پمپ های پیستونی محوری با محور خمیده (Axial piston pumps(bent-axis type)) :
در این پمپ ها خط مرکزی بلوک سیلندر نسبت به خط مرکزی محور محرک در موقعیت زاویه ای مشخصی قرار دارد میله پیستون توسط اتصالات کروی (Ball & socket joints)به فلنج محور محرک متصل هستند به طوری که تغییر فاصله بین فلنج محرک و بلوک سیلندر باعث حرکت رفت و برگشت پیستون ها در سیلندر می شود. یک اتصال یونیورسال ( Universal link) بلوک سیلندر را به محور محرک متصل می کند.
میزان خروجی پمپ با تغییر زاویه بین دو محور پمپ قابل تغییر است.در زاویه صفر خروجی وجود ندارد و بیشینه خروجی در زاویه 30 درجه بدست خواهد آمد.
پمپ های پیستونی محوری با صفحه زاویه گیر (Axial piston pumps(Swash plate)) :
در این نوع پمپ ها محوربلوک سیلندر و محور محرک در یک راستا قرار می گیرند و در حین حرکت دورانی به خاطر پیروی از وضعیت صفحه زاویه گیر پیستون ها حرکت رفت و برگشتی انجام خواهند داد ، با این حرکت سیال را از ورودی مکیده و در خروجی پمپ می کنند. این پمپ ها را می توان با خاصیت جابه جایی متغیر نیز طراحی نمود . در پمپ های با جابه جایی متغییر وضعیت صفحه زاویه گیر توسط مکانیزم های دستی ، سرو کنترل و یا از طریق سیستم جبران کننده تنظیم می شود. حداکثر زاویه صفحه زاویه گیر حدود 17.5 درجه می باشد.
پمپ های پیستونی شعاعی (Radial piston pumps)
در این نوع پمپ ها ، پیستون ها در امتداد شعاع قرار میگیرند.پیستون ها در نتیجه نیروی گریز از مرکز و فشار سیال پشت آنها همواره با سطح رینگ عکس العمل در تماسند.
برای پمپ نمودن سیال رینگ عکس العمل باید نسبت به محور محرک خروج از مرکز داشته باشد ( مانند شکل ) در ناحیه ای که پیستون ها از محور روتور فاصله دارند خلا نسبی بوجود آمده در نتیجه مکش انجام میگیرد ، در ادامه دوران روتور، پیستون ها به محور نزدیک شده و سیال موجود در روتور را به خروجی پمپ می کند. در انواع جابه جایی متغییر این پمپ ها با تغییر میزان خروج از مرکز رینگ عکس العمل نسبت به محور محرک می توان مقدار خروجی سیستم را تغییر داد.
پمپ های پلانچر (Plunger pumps)
پمپ های پلانچر یا پمپ های پیستونی رفت و برگشتی با ظرفیت بالا در هیدرولیک صنعتی کاربرد دارند. ظرفیت برخی از این پمپ ها به حدود چند صد گالن بر دقیقه می رسد.
پیستون ها در فضای بالای یک محور بادامکی (شامل تعدادی رولر برینگ خارج از مرکز) در آرایش خطی قرار گرفته اند. ورود و خروج سیال به سیلندر ها از طریق سوپاپ ها(شیر های یک ترفه) انجام می گیرد.
راندمان پمپ ها (Pump performance):
بازده یک پمپ بطور کلی به میزان تلرانسها و دقت بکار رفته در ساخت ، وضعیت مکانیکی اجزاء و بالانس فشار بستگی دارد. در مورد پمپ ها سه نوع بازده محاسبه می شود:
1- بازده حجمی که مشخص کننده میزان نشتی در پمپ است و از رابطه زیر بدست می آید
( دبی تئوری که پمپ باید تولید کند /میزان دبی حقیقی پمپ )=بازده حجمی
2- بازده مکانیکی که مشخص کننده میزان اتلاف انرژی در اثر عواملی مانند اصطکاک در یاتاقان ها و اجزای درگیر و همچنین اغتشاش در سیال می باشد.
بازده مکانیکی= (قدرت حقیقی داده شده به پمپ /قدرت تئوری مورد نیاز جهت کار پمپ )
3- بازده کلی که مشخص کننده کل اتلاف انرژی در یک پمپ بوده و برابر حاصضرب بازده مکانیکی در بازده حجمی می باشد.
|
تست ذرات مغناطیسی |
تئوری و تعاریف مغناطیسم مواد از نظر خواص مغناطیسی بدو دسته مغناطیسی و غیر مغناطیسی تقسیم می شوند. موادی مانند آهن و نیکل و کبالت و بعضی آلیاژهای آنها که جذب آهن ربا می گردند مواد مغناطیسی و موادی مانند مس و برنج و شیشه و چوب که جذب آهن ربا می شوند مواد غیر مغناطیسی نامیده می شوند. - مـاده مغنـاطیسی مــاده ای است که قابلیت جذب آهن یا هر ماده فرومغناطیسی دیگر را داشته باشد. هنگامیکه ماده ای مغناطیسی شود یک میدان مغناطیسی اطراف آن ایجاد می شود که می تواند مواد فرومغناطیسی دیگر را جذب کند. هر مغناطیس دو قطب مثبت (+) و منفی (-) دارد. قطبهای مغناطیسی هم نام یکدیگر را دفع و قطبهای مغناطیسی غیرهمنام یکدیگر را جذب می کنند. مواد فرومغناطیسی موادی هستند که بشدت جذب میدان مغناطیسی میگردند. آنها را میتوان تبدیل به مغناطیس نمود و آزمایش پودر مغناطیسی برروی آنها انجام داد. در شکل زیر عوامل آهن ربا شدن مواد فرومغناطیسی نشانداده شده است که در نهایت دارای یک قطب شمال و یک قطب جنوب می گردند. - مواد غیرمغناطیسی مواد غیرمغناطیسی خود به دو دسته دیامانیتیک و پارامانیتیک تقسیم می شوند. در مواد پارامانیتیک تعداد الکترونهای چرخنده بدور هسته در جهت خلاف یکدیگر مساوی نیستند و بنابراین کمی خاصیت مغناطیسی دارند و اگر در یک میدان مغناطیسی قرار گیرند، تعدادی از اتمها و مولکولهای آنها طوری تغییر وضع می دهند که میدان مغناطیسی آنها تقریباً در جهت میدان خارجی قرار می گیرد. بنابراین در میدانهای شدید خارجی، خاصیت مغناطیسی ار خود نشان میدهند. در مواد دیامانیتیک ، بعلت چرخش الکترونهایش در دودسته مساوی و در خلاف جهت هم، خاصیت مغناطیسی ندارند. مغناطیس کردن به وسیله کابل: گاهی اوقات ابعاد قطعات به اندازه ای بزرگ است که امکان استفاده از کویل را نداریم. وقتی این مسئله اتفاق می افتد یک سیم مسی عایق شده(روپوش دار) را میتوان برای ایجاد میدان مغناطیسی در ماده به کار گرفت. در این روش، سیم را به دور قطعه می چرخانند(شبیه کویل) تا یک میدان طولی در قطعه ایجاد شود. استفاده از روش پراد: پراد وسیله ای است که با استفاده از عبور جریان از میله های مسی موجب ایجاد یک میدان مغناطیسی موضعی میشود.به طور کلی با روش پراد بیشترین قدرت آشکارسازی برای عیوب موازی خط جوش وجود دارد. روش یوک: یوک قطعهای است فلزی U شکل با یک سیم پیچ پیچیده شده به دورش که جریان را از خود عبور می دهد. هنگامی که کویل، حامل جریان شود در امتداد قطعه یوک، یک میدان مغناطیسی طولی در قطعه مورد آزمایش ایجاد می شود. در میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یوک، میدان مغناطیسیس خارجی میتواند ذرات آهن را به شدت جذب کند و جهت بررسی عیوب سطحی به کار رود. اگر برادهی آهن در میدان میان دو قطب یوک پاشیده شود، علایم عیوب سطحی را به آسانی می توان مشاهده نمود. جریان متناوب، یکی از مناسبترین جریانهای الکتریکی است که موارد مصرف روزمره دارد به همین دلیل منبعی غنی برای انجام آزمون ذرات مغناطیسی می باشد. ذرات: ذرات مورد استفاده در آزمون ذرات مغناطیسی از موادی که به دقت از لحاظ مغناطیس شوندگی، شکل و قابلیت نفوذپذیری، انتخاب شده اند، می باشند.این ذرات، مغناطیس باقی مانده را در خود نگه نمی دارند. ابعاد این ذرات از براده های تراشکاری هم کوچک تر است و در حقیقت، این ذرات مانند پودر هستند. ذرات بر مبنای روشهای استفاده ی آنها به دو گروه خشک و تر طبقه بندی میشوند. ذرات مغناطیسی توسط نشت میدان مغناطیسی جذب می شوند و تجمع ذرات در محل عیب و نشت میدان می تواند موجب آشکار شدن علائم عیب شود. در روش فلورسنت از لامپ UV (ماوراء بنفش) که دارای نور مرئی می باشند و به آنها نور سیاه نیز گفته میشود، استفاده میگردد . پس عملیات تست به وسیله ی روش فلورسنت در نور مرئی انجام پذیر نمی باشد. ذرات مغناطیسیس باید دارای قابلیت نفوذپذیری بالایی باشند تا اطمینان از اینکه جذب این ذرات توسط میدان های ضعیف هم صورت می گیرد، حاصل شود و همچنین باید این ذرات قابلیت نگهداری مغناطیسی کم داشته باشند تا مغناطیس باقیمانده در آنها کم شودو این مواد باید بلافاصله بعد از قطع میدان ، کنار روند ، البته اگر جذب نشتی میدان نشوند.
آزمون ذرات مغناطیسیس دارای 7 مرحله اصلی است که به ترنیب شامل موارد زیر می باشد: 1- آماده سازی سطح قطعه 2- برقرار کردن یک میدان حلقوی در قطعه 3- بازرسی برای علائم عیوب طولی 4- برقرار کردن یک میدان طولی در قطعه 5- بازرسی برای علائم حاصل از عیوب عرضی 6- مغناطیس زدایی 7- تمیز کردن کامل سطح قطعه از مواد آزمایش کاربرد: در صنایع لوله سازی ، خودرو ، فورجینگ، هوافضا ، کشتی سازی ، بازرسی فنی و غیره مزایا و محدودیت های بازرسی با ذرات مغناطیسی: آزمون ذرات مغناطیسی روشی حساس برای آشکارسازی عیوب سطحی کوچک به شمار می رود و از این جنبه در برخی موقعیتها از پیشرفته ترین روشهای بازرسی هم برتر میباشد. تشخیص عیوب زیر سطحی نیز به شرط آنکه فاصله آنها از سطح زیاد نباشد با این تکنیک امکانپذیر است . اغلب احتیاجی به تمیز کردن دقیق سطوح نبوده و دستیابی به نتایج قابل قبول حتی در حالیکه عیوب حاوب موار آلوده کننده هم باشد ممکن است. هرچند بازرسی با ذرات مغناطیسی یک روش کمی نیست ولی یک اپراتور ورزیده و با تجربه ممکن است بتواند ابعاد دهانه و عمق ترک ها را از نتایج حاصل از این نوع تست ها تخمین بزند . البته عمق ترک هایی که با این روش مشخص شده اند را می توان با استفاده از دیگر روشهای غیر مخرب با دقت تعیین کرد . یکی دیگر از مزایای بازرسی با ذرات مغناطیسی این است که تجهیزات آن نسبتاً ارزان بوده و دستگاههای جانبی چندانی مورد نیاز نمی باشد. محدودیت اصلی روش ذرات مغناطیسی این است که تنها برای بازرسی مواد فرومغناطیسی مناسب بوده و همچنین برای دستیابی به نتایج بهتر لازم است میدان مغناطیسی القاء شده بر امتداد عیوب عمود باشد. از همین رو است که برای پیدا کردن ترک های قطعه باید لزوماً دو یا چند مرحله مغناطیس کردن طی شود، به علاوه باید قطعات بازرسی شده مغناطیس زدایی شوند. هنگامیکه بازرسی قطعات بزرگ مد نظر باشد شدت جریان مورد نیاز بسیار بالا بوده و باید دقت های لازم برای جلوگیری از گرمایش موضعی و سوخته شدن سطح در نقاط اتصال الکتریکی اعمال شود. هر چند که نشانه های سطحی حاصل از بازرسی با ذرات مغناطیسی ممکن است به سادگی قابل رؤیت باشند ولی اغلب اوقات مهارت و تجربه اپراتور در تفسیر نتایج و نشانه های یاد شده از اهمیت تعیین کننده ای برخوردار می باشد. حساسیت تکنیک ذرات مغناطیسی عموماً بسیار خوب است ولی اگر سطح قطعه به وسیله لایه های روغنی یا دیگر مواد غیر مغناطیسی مسطور شده باشد، دقت آن کاهش خواهد یافت. |
تاریخ: 1392/8/9 |
تست کشش |
تست کشش چیست؟
تست (آزمون) کشش به احتمال اساسی ترین نوعتست مکانیکی است که می توان به روی مواد انجام داد. آزمون های کشش ، ساده ، به نسبت ارزان و به طور کامل استاندارد شده هستند. با اعمال کشش بر روی مواد ، به سرعت می توان دریافت که ماده چگونه در مقابل نیرو ها اعمالی رفتار میکند. همچنان که ماده تحت کشش قرار می گیرد، می توان استحکام و ازدیاد طول آن را اندازه گیری کرد
چرا آزمون کشش؟
از طریق انجام آزمون انجام کشش میتوان اطلاعاتی بسیار زیاد از ویژگی های مکانیکی ماده را بدست آورد و از ادامه آزمون کشش تا نقطه پارگی ، منحنی خوب و کامل از استحکام کششی ماده بدست می آید. منحنی حاصل ، چگونگی رفتار و عکس العمل ماده در مقابل تنش کششی را نمایان می سازد. در نقطه شکست و پارگی ، استحکام کششی و ازدیاد طول در این نقطه را میتوان محاسبه کرد. قانون هوک در اغلب آزمون های کششی مواد ، ملاحظه می شود که در بخش ابتدایی آزمون ، رابطه بین نیروی اعمالی و ازدیاد طول در منحنی تنش-کرنش به صورت خطی است . در این ناحیه ، خط حاصل از ارتباطی که بنام قانون هوک معروف است ، تبعیت میکند. دراین ناحیه ، نسبت تنش به کرنش( (E=?/ε ثابت است. (E) شیب خط در ا ین ناحیه است و به آن مدول الاستیک یا مدول یانگ گفته می شود و تنش (?) و کرنش (ε) با هم تناسب خطی دارند . مدول الاستیک مدول الاستیک مقایسی برای ارزیابی سفتی (Stiffness) ماده است و فقط در ناحیه خطی منحنی تنش- کرنش مفهوم پیدا می کند. اگر نیرویی به ماده در ناحیه خطی منحنی تنش- کرنش وارد شودو سپس اعمال نیرو قطع شود، ماده به همان ابعادی که قبل از اعمال نیرو داشت ، بازمیگردد. از نقطه از منحنی که دیگر خطی نیست و از خط مستقیم منحرف می شود، دیگر قانون هوک جاری نیست و برخی تغییرات ابعادی ماندگار و غیرقابل بازگشت برای ماده رخ می دهد. از این نقطه به بعد در آزمون کشش ، با افزایش تنش(نیرو) رفتار ماده "پلاستیک" خواهد بود: به آن معنا که اگر اعمال تنش بر روی ماده قطع شود، نمونه به ابعادی که قبل از اعمال نیرو داشت ، بازنمی گردد.
استحکام در نقطه تسلیم نقطه تسلیم ، نقطه ای است که از آن بعد منحنی تنش-کرنش دیگر خطی نیست و با افزایش تنش در این نقطه ، تغییر شکل پلاستیک (دائمی )در نمونه رخ میدهد روش آفست برای برخی از مواد (به طور مثال فلزات و پلاستیک ها)نقطه تسلیم (یا به عبارت دیگر نقطه گذار از محدوده الاستیک به محدوده پلاستیک) به صورت مشخص بر روی منحنی تنش-کرنش مشاهده نمی شود. به همین دلیل از روش آفست برای تعیین استحکام تسلیم ماده استفاده می شود. این روش در استانداردهای ASTM E8 (فلزات)و استاندارد ASTM D638 (پلاستیک ها) تشریح شده است. در روش آفست ، از کرنش 2 /0 درصد ، خطی به موازات ناحیه خطی منحنی رسم می شود. تقاطع خط با منحنی ، نقطه تسلیم آفست را مشخص میکند.. مدول ها ی جایگزین گاهی اوقات در بخش نخستین منحنی تنش- کرنش ، خطی واضح مشاهده نمی شود. در نتیجه نمی توان مدول الاستیک را محاسبه کرد. در این مواقع ، ASTM E111روش های جایگزین برای تعیین مدول مواد را معرفی کرده است.مدول "سکانت" و مدول" مماسی" دو مدول جایگزین هستند. در مدول سکانت ،از هرنقطه بر روی منحنی تنش –کرنش خطی به مرکز رسم می کنیم. شیب خط برابربامدول سکانت خواهد بود. کرنش (الانگیشن) می توان مقدار تغییر طول نمونه ای که در آزمون کشش مورد آزمایش قرار میگیرد را بدست آورد. این مقدار را می توان به صورت تغییر طول مطلق یابه صورت تغییر نسبی (کرنش)گزارش کرد.کرنش را می توان به شکل های مختلف بیان کرد.کرنش مهندسی مهمترین ومعمول ترین روش بیان مورد استفاده کرنش است و برابر است نسبت تغییرات طول به طول اولیه : L-Lo/Lo = e = ?L/Lo کرنش دیگر کرنش حقیقی است که در آن کرنش از معادله(Li/Lo) ln =ε محاسبه می شود. Li طول نمونه در هر لحظه است. استحکام کششی نهایی یکی از ویژگی های مواد که به هنگام آزمون کشش اندازه گیری می شود، استحکام کشش نهایی(UTS) است . این مقدار، حداکثر نیرویی است که نمونه میتواند طی تست تحمل کند. استحکام کششی نهایی می تواند معادل استحکام در نقطه شکست باشد و یا نباشد. این ها همه به این بستگی دارد که ماده ی تحت آزمون چه رفتاری از خود نشان می دهد بدان معنا که آیا رفتار آن ترد، منعطف و یا ترکیبی از این دواست . گاهی اوقات ماده در محیط آزمایشگاه می توان رفتار منعطف از خود نشان دهد، اما در محیط کار و عمل و در محیط بسیار سرد، ممکن است رفتار ترد و شکننده از خود بروز دهد. |
تاریخ: 1392/7/29 |
آزمون های غیر مخرب |
آزمونهای غیرمخرب به مجموعهای از روشهای ارزیابی و تعیین خواص دستگاهها و قطعات ساخته شده گفته میشود که هیچگونه آسیب یا تغییری در سامانه ایجاد نکنند. در مقاله زیر به صورت مختصر به انواع روشهای مورد استفاده در این آزمون می پردارزیم.
انواع روشها آزمون انتشار امواج صوتی وقتی که مادهای جامد تحت تنش میباشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با بسامد بالا میگردند. این امواج در ماده منتشر شده و میتوان توسط حسگرهای خاصی آنها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج میتوان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود. تست نشرآوایی ( اکوستیک امیشن ) یک روش نوین در زمینه تستهای غیر مخرب است. از این روش میتوان برای تشخیص و موقعیت یابی عیوب مختلف در سازه های تحت بار و اجزای آنها استفاده کرد . تخلیه سریع انرژی از یک منبع متمرکز در درون جسم باعث ایجاد امواج الاستیک گذرا و انتشار آنها در ماده میشود.این پدیده را اکوستیک امیشن مینامند.با توجه به انتشار امواج از منبع تا سطح ماده، میتوان آنها را توسط سنسورهایی ثبت کرد و از این طریق اطلاعاتی در مورد وجود و محل منبع انتشار امواج به دست آورد. این امواج میتوانند فرکانسهایی تا چند MHz داشته باشند. برای شنیدن صدای مواد و شکست سازه ها از سنسورهای التراسونیک در محدوده kHz 20 تا MHz 1 استفاده میشود و فرکانسهای متداول در این روش در محدوده kHz 300 - 150 هستند . دستگاههای مورد استفاده با توجه به نوع کاربردشان میتوانند به صورت یک دستگاه کوچک قابل حمل تا یک دستگاه بزرگ دهها کاناله باشند. یک سنسور منفرد به همراه ابزارهای وابسته برای کسب و اندازهگیری سیگنالهای اکوستیک امیشن تشکیل یک کانال اکوستیک امیشن را میدهد. از سیستم چندکاناله برای اهدافی نظیر موقعیت یابی منابع و یا آزمون نواحی که برای یک سنسور منفرد خیلی بزرگ است استفاده میشود . اجزایی که در تمامی دستگاهها برای دریافت سیگنال وجود دارد عبارتند از : سنسور، پیش تقویت کننده، فیلتر و تقویت کننده. آزمون بصری و نوری این روش پایهایترین، ابتداییترین و معمولاً سادهترین روش آزمون کنترل کیفیت و پایش تجهیرات میباشد. در این روش مسئول کنترل کیفیت میبایست مواردی را بطور بصری چک کند. البته گاهی اوقات از دوربینهایی استفاده میشود که تصاویر را به رایانه فرستاده و رایانه عیوب را تشخیص میدهد. آزمون رادیوگرافی آزمون رادیوگرافی به استفاده از امواج گاما و ایکس، که قابلیت نفوذ در بسیاری از مواد را دارا میباشند، برای بررسی مواد و تشخیص عیوب محصولات گفته میشود. در این روش اشعه ایکس و یا رادیواکتیو به سمت قطعه هدایت میشود و پس از عبور از قطعه بر روی فیلم منعکس میشود. ضخامت و مشخصههای داخلی باعث میشوند نقاطی در فیلم تاریکتر و یا روشنتر دیده شوند. آزمون ذرات مغناطیسی در این روش ذرات آهن بر روی مادهای با خاصیت آهنربایی ریخته میشود و میدان مغناطیسی در آن القا میشود. در صورت وجود خراش و یا ترکی بر روی سطح و یا در نزدیکی سطح، در محل عیب قطبهای مغناطیسی تشکیل میشود و یا میدان مغناطیسی در آن ناحیه دچار اعوجاج میگردد. این قطبهای مغناطیسی باعث جذب ذرات آهن میشوند. در نتیجه وجود عیب را میتوان از تجمع ذرات آهن تشخیص داد. آزمون فراصوت در این روش امواج فراصوت با بسامد بالا و با دامنه کم به داخل قطعه فرستاده میشوند. این امواج پس از برخورد به هر گسستگی بازتابیده میشوند و قسمتی از این امواج به سمت حسگر رفته و حسگر آن را دریافت میکند. از روی دامنه و زمان بازگشت این امواج میتوان به مشخصههای این گسستگی پی برد. از کاربردهای این روش میتوان به اندازهگیری ضخامت و تشخیص عیوب موجود در قطعات نام برد. آزمون مایعات نافذ در این روش سطح قطعه با مایعی رنگی قابل مشاهده و یا فلورسنت پوشیده میشود. پس از مدتی این مایع در درون شکافها و حفرههای سطحی قطعه نفوذ میکند. پس از آن مایع از سطح جسم زدوده میشود و ماده ظاهر کتتده به روی سطح پاشیده میشود. اختلاف روشنایی مایع نافذ و ظاهر کننده باعث میشود که عیوب سطحی به راحتی مشاهده شوند. این تست برای ظاهر سازی عیوبی به کار میرود که به سطح راه داشته باشد وبر روی اکثر مواد از هر جنس که باشد می توان استفاده نمود در ضمن زبری سطح مورد آزمایش باید در حد مناسب باشد .در این روش ابتدا باید سطح رااز چربی وآلودگی تمیز کرد سپس مایع نافذ را بر روی سطح پاشیده وحداقل به مدت پنج دقیقه صبر می کنیم تا مایع نافذ به درون عیب نفوذ کند سپس سطح را تمیز کرده وماده ظاهر ساز را بر روی سطح می پاشیم که این ماده معمولا سفید رنگ است اگر عیبی در سطح وجود داشته باشد اثر آن بر روی سطح مشخص میگردد. آزمون الکترومغناطیس در این روش با استفاده از یک میدان مغناطیسی متغیر در یک ماده رسانا جریان الکتریکی گردابی القا میشود و این جریان الکتریکی اندازهگیری میشود. وجود گسستگیهایی مانند ترک در ماده باعث ایجاد وقفه در این جریان میشود و بدین طریق میتوان به وجود چنین عیبی پی برد. در ضمن مواد مختلف دارای رسانایی الکتریکی نفوذپذیری متفاوتی هستند. بنابراین میتوان بعضی از مواد را با این روش ردهبندی نمود. آزمون نشتی روشهای مختلفی برای تشخیص نشتی در مخازن تحت فشار و مانند آن، استفاده میشود که مهمترین آنها عبارتاند از: گوشیهای الکتریکی، گیج فشار، گاز و یا مانع نافذ و همینطور تست حباب صابون. آزمون ترموگرافی یکی از این روشهای مراقبت وضعیت و پیش بینی عیوب ماشین آلات مکانیکی و الکتریکی بهره گیری از آنالیزهای حرارتی می باشد زیرا عملکرد هر دستگاه همواره با انتشار گرما همراه است و معمولا هر ایراد مکانیکی و الکتریکی در تجهیزات با افزایش و یا کاهش دما بروز می نماید. گرمای منتشر شده از سطح بیرونی اجسام به صورت تشعشعات مادون قرمز که توسط چشم انسان قابل رویت نیستند آزاد می گردد. اما این تشعشات را می توان از طریق دوربین های ترموگرافی که پیشرفته ترین و کامل ترین تجهیزات در زمینه آنالیز حرارتی محسوب می شوند ، مشاهده نمود. از آنالیزهای حرارتی می توان جهت شناسائی و تشخیص عیوبی مانند اتصالات الکتریکی نامناسب ، شل بودن قطعات و تجهیزات ، تغییرات متالورژی ، بار بیش از حد ، خنک کاری نامناسب ، ولتاژ نامناسب ، اتصال و رسانائی نامناسب ، کثیف بودن تجهیزات ، وجود آلودگی محیطی ، اکسیده شدن اتصالات ، ظرفیت نامناسب ، خوردگی و فرسایش خارجی ، عدم هم محوری و ارتعاشات بیش از حد و بسیاری عیوب دیگر را که در نهایت باعث معیوب شدن قطعات و تجهیزات می گردند ، استفاده نمود. آزمون نشت شار مغناطیسی تصویربرداری مغناطیسی از سطوح فلزی توسط حسگرهای میدان مغناطیسی یک تکنیک پر کاربرد در تست غیر مخرب سطح برای تشخیص وجود نقص در نمونه های فلزی است. در میان تکنیکهای تصویربرداری مغناطیسی، روش تست نشت شار مغناطیسی یک روش پرکاربرد در تست غیر مخرب سطوح فلزی فرومغناطیسی همانند لوله های انتقال و مخازن ذخیره نفت و گاز است. در این روش نمونه فرومغناطیس توسط آهنربای دایمی و یا یک سیم پیچ تا نزدیکی ناحیه اشباع مغناطیده میشود. وجود هر گونه ناپیوستگی در ماده مانند ترک، موجب تغییر موضعی شار نشتی در محل ترک می شود. توزیع و شدت شار نشتی اطلاعات مفیدی در باره موقعیت و ابعاد ترک با خود به همراه دارد. این شار نشتی توسط یک حسگر مغناطیسی قابل اندازهگیری است. خواص حسگر مغناطیسی بر توانایی سیستم تست در تشخیص ترکها و خوردگیها با ابعاد مختلف بسیار موثر است. |
تاریخ: 1392/8/1 |