Tahribatsız muayene yöntemi nedir?

Malzeme üzerindeki kusurları ve boyutları o malzemeye zarar vermeden kontrol edilmesidir. Tahribatsız muayene yöntemlerinin aksine, muayene uygulanan malzeme veya ürünlerin tekrar kullanılması olanaklarını ortadan kaldıran veya kısmen yok eden tekniklere tahribatlı muayene teknikleri adı verilir.

Bu teknikler; çekme, basma, burulma, eğme, yorulma, sürünme ve korozyon gibi parçayı tahrip ettikten sonra sonuç veren tekniklerdir. Yani bu teknikler malzemelere hasar verilerek yapılır

Kullanılacak bütün malzeme ve parçaların tahribatlı olarak denenmesi düşünülemeyeceğine göre bunların bütününü temsil eden yalnız bir veya birkaç tanesi üzerinde yapılan muayenelerden elde edilen sonuçların, bütün geri kalanlar için de aynı olduğunu kabul etmek her zaman mümkün olmaz. Tahribatlı tekniklere dayandırılmış birçok muayene programında sonuçlarda önemli ölçülerde belirsizlik gözlenmiştir.

Tahribatsız Muayene Neden Önemlidir?

Tahribatsız oluşu ve tahribatlı yöntemlere göre daha hızlı olması hemen hemen her alanda yaygın olarak kullanımlarını sağlamıştır.

Tahribatsız muayene uygulamaları üretim anında sistemler durdurulmadan da yapılabilir ve çoğu uygulamada sonuçlar test esnasında alınmasından dolayı tercih nedeni olmuştur.

Parçalar tahrip edilmediği için hurdaya ayrılma durumu yoktur.

Aynı parçaya farklı testler uygulanabilir.

Parça dağıtılmadan kontrol edilebilir.

Test cihazları taşınabilir olup taşınamayan parçaların kontrolü yapılabilir.

Günümüz teknolojisinde tahribatsız muayene amaçlar aynı olsa da NDT (Non-Destructive Testing), NDE (Non-Destructive Evaluation) ve NDI (Non-Destructive Inspection) gibi isimler almaktadır.

Tahribatsız muayene özellikle uçak bakım alanında hem sivil hem de askeri hava taşıtlarının bakım ve servis sürelerinin azalması açısından oldukça önemlidir. Parçaların boyutları ve geometrik şekilleri nasıl olursa olsun tahribatsız muayene ile kontrol edilebilmektedir.

Malzemeler üretimleri esnasında çeşitli problemler nedeni ile istemeyen kusurlara sahip olabilir. Bunlar malzemenin görevini yaparken problemlere neden olur. İki çeşit kusur vardır. Bunlar:

Hatalar: Bir süreksizlik belirtisi tolerans ve malzeme şartnamelerine göre "Kabul edilemez." olarak adlandırılıyorsa buna hata denir.

Süreksizlik: Çalışma şartlarında parçanın performansını etkilemiyorsa "Kabul edilebilir." olarak değerlendiriliyorsa buna süreksizlik denir.

Tahribatsız Muayenede Kullanılan Yöntemler ve Uygulama Alanları

Bütün tahribatsız test yöntemleri iki esas fonksiyonla tanımlanır. Bunlardan biri nüfuziyet, diğeri de algılama fonksiyonudur.

Nüfuziyet fonksiyonu, nüfuz edici elemanın test malzemesi içerisine girici ve fiziksel süreksizlikleri algılama elemanına aktarılmasıdır.

Algılama elemanı ise nüfuz edici elemanından aldığı bilgileri test operatörünün algılayacağı bilgiler hâline getirir.

Örneğin; radyografide malzemeye nüfuz edici eleman radyasyon, algılayıcı elemanda radyografik filmdir. Film üzerindeki bilgiler kimyasal işlemlerden sonra gözle algılanır belirtiler hâline gelir.

Tahribatsız Muayenede Uygulanan Yöntemler Sırasıyla Şu Şekilde Sıralanabilir;

1. Göz ile Muayene

2.Ultrasonik Muayene

3. Radyografik (Röntgen) Işınları ile Muayene

4. Manyetik Parçacık ile Muayene

5.Girdap akımları (Eddy Akımı) ile Muayene

6. Sıvı Emdirme (Penetran Sıvısı) ile Muayene

1. Göz ile Muayene

Bir ürünün yüzeyindeki süreksizlikler, yapısal bozukluklar, yüzey durumu gibi kaliteyi etkileyen parametrelerin optik bir yardımcı (büyüteç gibi) kullanarak veya kullanmaksızın muayene edilmesidir.

Gözle muayene çok basit bir metot olarak görünse de en önemli muayene yöntemidir. Genellikle bir başka tahribatsız muayene metodunun uygulanmasından önce yapılması gereken bir çalışmadır. Zaten diğer tahribatsız muayene yöntemleri için hazırlanmış uygulama standardlarının çoğunda da öncelikle gözle muayene yapılması ve bulguların kaydedilmesi istenir.

Bu yöntem, metalik veya metalik olmayan bütün malzemelere uygulanabilir. Çoğu durumda muayene yüzeyi hazırlığı olarak yüzey temizliği yapılması istenmez. Daha

doğrusu yüzeyin, beklenen hataların en iyi görüneceği şekilde olması gerekir. Yeterli ışık şartları altında ve uygun bakma açılarında inceleme yapılmalıdır

Avantajları

Hızlı ve güvenilirdir.

Diğer tahribatsız muayene yöntemlerine uygulama öncesi destek sağlar.

Erişimi olmayan yerlerin kontrolüne olanak sağlar..

Ekonomik bir kontrol yöntemidir

Gözle muayene farklı yüzey süreksizliklerinin tespitinde kullanılır. Direkt gözle temas sağlanamayan bölgelere ulaşmak için, boroskop gibi cihazlar kullanılarak test gerçekleştirilir.

Birçok insan görsel kontrolün üretim tamamlandıktan sonra gerçekleşeceğini düşünür. Fakat kaynak öncesi ve kaynak sırasında yapılan kontroller, kaynak bittikten sonra oluşacak hataları ortadan kaldıracak ve üretim sonu kontrol işlemini kolaylaştıracaktır.

2.Ultrasonik Muayene

Yüksek frekanslı ses dalgalarıyla malzeme kontrol yöntemidir

Malzeme içine gönderilen yüksek frekanslı ses dalgaları ses yolu üzerinde bir engele çarparlarsa yansırlar.

Çarpma açısına bağlı olarak yansıyan sinyal alıcı başlığa (prop) gelebilir veya gelmeyebilir. Alıcı başlığa (prop) yansıyan sinyal, ultrasonik muayene cihazının ekranında dalga çizgileri (eko) oluşturur. Yankının konumuna göre yansıtıcının muayene parçası içindeki koordinatları hesaplanabilir.

Ayrıca yankının yüksekliği de yansıtıcının büyüklüğü hakkında bir fikir verir. Yankı sinyalinin şekline bakılarak yansıtıcının türü hakkında da bir yorum yapmak mümkün olabilir.

İletme ve yansıma metodu ile muayenesi yapılacak parçaya bir noktadan yüksek frekanslı ses dalgaları gönderilir. Bu dalgalar üretici başlık (prob) tarafından algılanarak osiloskop ekranında ekolar halinde görülür veya üretici başlığın verdiği ses dalgaları alıcı başlık tarafından yakalanarak yine osiloskop ekranında ekolar halinde görülür. Ekolara bakılarak parçada hata bulunup bulunmadığı tespit edilir.

Ultrasonik Muayene Yöntemi ile Yapılabilecek Ölçümler

Boyut ölçülmesi (kalınlık gibi)

Boy ve kalınlık

Ultrasonik termometre (bir çubuğun sıcaklıkta boyut değiştirmesi tespit edilebilir).

Yüzey sertliğinin ölçülmesi

Özelliklerin tespiti

a- Elastik modülü

b- Tane büyüklüğü, ayrışan fazlar, kalıntılar, soğuk ve sıcak işlem dereceleri

c- İç gerilmelerin tespiti

Hataların (süreksizlerin ) tespiti

Ultrasonik Muayene Tekniklerinin Üstünlükleri

Malzemedeki hataları üç boyutlu olarak tespit etmek mümkündür.

Uygulama kolaylığı mevcuttur.

Malzeme içerisindeki hataların tespitinde hassastır.

Sarf malzemesi daha azdır.

Özellikle kalın parçalarda, düzlemsel hataların daha duyarlı bir şekilde belirlenmesini sağlar.

3. Radyografik (Röntgen) Işınları ile Muayene

Radyografik yöntemde görüntü oluşumu; muayene edilecek parçadan geçmeözelliğine sahip ışınlar malzemeden geçişi sırasında zayıflamaktadır.Malzemedekihatalardan dolayı ışınlar emilmeden geçer. Malzemenin hatasız olan kısmından geçen ışınlaremildiklerinden dolayı malzeme altına yerleştirilen filmde az etki bırakırlar. Hatalı olan kısımdan emilmeden geçen ışınlar filmde daha fazla etki bırakmasıyla, film üzerinde radyografik görüntü oluşur.

Radyasyon kaynağı x ışını veya gama ışını olabilir. Bu görüntü malzeme içindeki boşluklar veya kalınlık/ yoğunluk değişiklikleri nedeniyle oluşur. Malzemenin iç yapısının bu şekilde görüntülenmesi radyografik muayene olarak adlandırılır. Eğer malzemenin arka tarafına film yerine radyografik bir dedektör yerleştirilerek malzemeden geçen ışınım algılanarak bir monitöre aktarılması durumunda teknikte Radyoskopi olarak adlandırılan yöntem elde edilir.

AvantajlarıTest ortamından farklı bir yerde ve zamanda görülebilecek kalıcı kayıt sağlar

İnce parçalar için uygundur

Hassasiyet her film üzerinde gösterilmektedir

Herhangi bir malzemede uygulanabilir.

DezavantajlarıGenel olarak kalın parçalarda uygun değildir.

Sağlık için zararlı olabilir.

İki boyutlu hatalar için direkt ışın gereklidir

Otomasyona uygun değildir.

Radyografik muayene tekniği radyoaktif kaynaklardan elde edilen radyoaktif ışınlar ve radyografik filmler kullanılarak metal ya da ametal malzemelerin içinde bulunan süreksizliklerin tespit edilmesi yöntemidir. Söz konusu radyoaktif ışınlar Gamma Işınları ve X-Işınları olarak sınıflandırılırlar.

Radyografide, gama ve X-ışını tüpünden doğrusal olarak yayılan ve şiddetleri uzaklığın karesi ile azalan gama ve X-ışınları malzemeden geçirilir. Bu ışınlar, malzemenin kalınlığı, yoğunluğu ve bileşimine bağlı olarak malzemede sönümleşerek zayıflarlar.Parçanın kalın ve yüksek yoğunluklu yerleri filimde açık, ince ve düşük yoğunluklu yerleri koyu görünür. Bu özelliğinden dolayı malzemenin içindeki

süreksizlikler ve hatalar film üzerinde malzemeden daha koyu gözükerek hataların yerler tespit edile bilir. Hatalar çevreleri ile olan ton zıtlıklarından anlaşılır. Her türden metale, seramik, plastik gibi metal olmayan malzemelere uygulanabilir.

Radyografik muayene yöntemi; havacılık/denizcilik sanayinde, basınçlı kaplar ve kazançlar, kaynak sektörü, imalat, otomotiv, döküm, otomotiv, gemi ve basınçlı kapların üretiminde ve kaynak dikişlerinin kontrolünde, petrokimya tesislerinin ve güç santrallerinin inşaasında, su ve doğalgaz boru hatlarında ,çelik, alüminyum, döküm,dövme,plastik,cam,seramik ve fiberglas gibi malzemelerin kontrollerinde ve işletme içi periyodik bakımlarda yaygın olarak uygulanan çok yüksek hassasiyette bir muayene metotudur.

4. Manyetik Parçacık ile Muayene

Manyetik parçaçık muayenesi ferromanyetik özelliğe sahip demir, nikel, kobalt ve bunların alaşımları olan malzemelerin yüzey ve yüzeyaltı süreksizliklerinin tespitinde kullanılan bir muayene metotudur.

Manyetik parçacık testinin esasını kontrol edilecek olan malzemelerin mıknatıslanabilme özelliğine sahip olması teşkil eder. Kontrol edilecek olan malzemeye cihaz tarafından akım verilerek malzemenin mıknatıslanması sağlanır. Mıknatıslanması sonucunda rastgele dizilmiş moleküller, düzgün sıralı bir şekilde geçer ve bir mıknatıs görevi yapar.

KAÇAK AKIM

Manyetik parçacık yöntemi yüzey ve yüzeye yakın hataların tespitinde ve yerlerinin belirlenmesi işleminde kullanılan oldukça basit, hızlı ve düşük maliyetle uygulanabilirliğinden dolayı ferromanyetik malzemelere uygulanan oldukça geniş bir kullanıma sahiptir.

Bu yöntemde yüzey hatalarının belirlenebilmesi hatanın boyutuna ve yüzeye yakınlığına bağlı olup sadece ferromanyetik yani mıknatıslanabilen malzemelere uygulanır.

 Yöntemin temel esası incelenen malzemenin manyetikleştirilmesi esasına dayanmaktadır. Manyetikleştirme işlemi, parçadan elektrik akımı veya doğrudan manyetik akı geçilerek gerçekleştirilir.

Ferromanyetik malzemeler bu manyetik akıya hiç bir direnç göstermezler aksine bu manyetik akının geçmesine katkıda bulunurlar. Görüleceği gibi eğer manyetik alan içerisinde hata varsa, hatadaki boşluk alan çizgilerini engelleyecek ve saptıracaktır. Bu duruım hata üzerinde yoğun bir kaçak akım oluşturur ve kaçak akımın büyüklüğü hatanın buyutu ile doğru orantılıdır

Ferromanyetik malzemelerdeki ince ve sığ yüzeysel çatlakların detekte edilmesi için en iyi yöntemdir .Hızlı ve nispeten basit bir yöntemdir.İnce boya tabakaları bulunması durumunda da uygulanabilir.Test parçasının boyutu ve şekli bakımından kısıtlaması çok azdır.Portatif bir yöntemdir.Manyetik parçacık testinin sadece mıknatıslandırılabilen malzemelere uygulanabiliyor olması, bu yöntemin uygulama alanını sınırlandıran bir özelliktir.Malzemeye Manyetik parçaçık cihazı ile uygulanan doğru akım sonucu malzeme yüzeyinde manyetik alan oluşur. Eğer malzeme üzerinde bir süreksizlik varsa bu süreksizliğin uç kısımlarında da N ve S kutupları oluşur. Oluşan bu kutuplar süreksizlik üzerinde süreksizliğin tespit edilmesini sağlayacak manyetik akı çizgilerinin oluşmasına neden olurlar. Malzeme üzerine demir tozu ve floresan maddesi karışımı olan özel solüsyon uygulandığında, süreksizlikler üzerindeki alan çizgilerinde biriken bu demir tozları, çizgiler şeklinde görülerek süreksizliklerin tespit edilmesini sağlarlar.

Ferromanyetik olmayan malzemelere uygulanamaz.Süreksizlik uygulanan manyetik alan yönüne uygun açıda konumlanmamış durumda ise belirlenemez. Büyük parçalar

için çok yüksek mıknatıslama akımları gerekebilir. Muayene yüzeyinin çok pürüzlü olması sonucu olumsuz etkiler. Muayene yüzeyinde boya veya kaplama varsa bunun kalınlığı muayene sonucunu doğrudan etkiler. Manyetik tozlar kuru ise un görünümünde toz şeklindedir. Tozlar, kullanıldıkları yere göre yaş ve kuru olarak iki tiptedir. Ayrıca, bu tozlar kullanılacakları zemin ile kontrast oluşturacak renkte veya floresans içerikli olarak seçilirler. Bu yöntemle parça üzerinden geçirilen akım yönüne parallel veya oluşan manyetik Alana dik olan en az 10 m derinliğinde, en az 1 m genişliğinde ve 0,2 mm boyundaki yüzeysel ve yüzeyin en fazla 40 m altındaki hatalar belirlenebilir.

Manyetik parçaçık muayenesi yüzey süreksizliklerinin tespiti için hızlı ve hassas bir tahribatsız muayene yöntemidir. Bu teknik, demir ve çelik imalat sektörü, havacılık/denizcilik sektörleri, döküm, dövme ve talaşlı imalat sektörleri, çelik konstrüksiyon ve kaynaklı imalat alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.

5. Girdap akımları (Eddy Akımı) ile Muayene

Elektrik akımını ileten malzemelerin yüzey/yüzey altı süreksizliklerinin tespiti için kullanılır. Elektromanyetik metot olarak da adlandırılan bu metodun prensibi probun

malzemede indüklediği girdap akımlarının olası hatalarla değişiminin algılanmasıdır.Laboratuvarımızda girdap akımı metodunda belirli ürünleri test ederken bu ürünlere yönelik oluşturulmuş standartlar esas alınarak test yapılmaktadır.

Uygulama Alanları:

Kaynak dikişlerinden, alüminyum uçak parçalarına kadar pek çok malzeme için güvenle uygulanabilen çok hızlı bir metottur. Malzeme özelliklerinin belirlenmesinde de kullanılabilmektedir.Sahada kontrol gerektiren tüm işlerde gezici ekibiyle yerinde kontrol yapılabilir.

Tahribatsız malzeme muayene yöntemlerinden biri olan Girdap Akımları Yöntemi temel olarak iletkenlerin incelenmesinin esası olan elektromagnetizmaya dayanmaktadırGirdap akımları, elektromagnetik indüksiyon denilen proses doğrultusunda elde edilir. İçerisinden akım geçen bir iletkenin etrafı bir magnetik alanla çevrilidir. Bu magnetik alanın gücü, kendini oluşturan bu akımla direkt olarak ilişkilidir. Büyüklüğü değişen bu akım, örneğin zamana bağlı olarak değişen bir alternatif akım, bir magnetik alan yaratır. Şayet elektrik iletkenliğine sahip bir malzeme bu magnetik alan içerisinde bırakılırsa, malzemenin içerisinde bir gerilim indüklenir.Malzeme iletken olduğunda bu gerilim malzemenin içerisinde bir akım indükler. Bu akım “Eddy current” (Eddy akımı ya da Girdap Akımı) olarak bilinir..

Eddy akımı kendini oluşturan akımın özelliklerini taşır fakat doğrultusu terstir. Malzeme yüzeyindeki eddy akımı doğrudan doğruya kendini oluşturan akımın frekansı ile ilgilidir. Bu açıdan, eddy akımının etkilediği derinlik bu frekansın artmasıyla azalacaktır. Malzeme yüzeyinden içerideki oluşan eddy akımları, yüzeyde oluşan akımların faz değişimleri ile ilişkilidir. Eddy akımları şayet çatlak, boşluk, yüzey hasarları veya hatalı kaynak birleştirmeleri gibi malzeme kusurları ile karşılaşırsa, akısın olması gerektiği doğrultuda yayınamazlar. Bunun sonucunda magnetik alanda bir değişiklik oluşur, ve buna bağlı olarak test bobini de reaksiyon verir. Eddy current test prosedüründe bu kavram malzeme hatalarının tespitinde kullanılmaktadır Tahribatsız muayene olarak girdap akımlarının temel avantajlarından biri çeşitli kontrol ve ölçümlerin gerçekleştirilebilmesidir. Genel olarak, girdap akımlarının kullanım yerleri şunlardır:

Çatlak Tespiti

Malzeme Kalınlık Ölçümü

Kaplama Kalınlığı Ölçümü

İletkenlik Ölçümü

Malzeme Belirleme

Isı Hasarları Tespiti

Doku Kalınlığı Tespiti

Isıl İşlem İzleme

Avantajları Küçük çatlaklara ve diğer hatalara karşı duyarlıdır.

Yüzey ve yüzeye yakın hataları tespit eder.

Kontrol hemen sonuç verir.

Ekipmanlar taşınabilir.

Metot kusur tespitinden çok daha fazlası için kullanılabilir.

Minimum parça hazırlığı gereklidir.

Test problarının parçaya değmesi gerekmez.

Kompleks şekillerde ve sayıda iletken malzeme kontrolünde kullanılabilir

Dezavantajları Sadece iletken malzemeler test edilebilir.

Prob yüzeye erişebilmelidir.

Diğer yöntemlerden daha kapsamlı beceri ve eğitim gerektirir.

Yüzey temizliği ve pürüzsülük gereklidir.

Limitli penetrasyon derinliği vardır.

Ayar için standart referanslar gereklidir.

Prob bobin sarımına ve tarama yönüne paralel olan tabakalar halinde dizilmiş hatalar tespit edilemezler

6. Sıvı Emdirme (Penetran Sıvısı) ile Muayene

Yüzey hatalarının tespiti için kullanılan bir muayene metodu olup, Tespit edilmek istenilen hataların muayene işlemi uygulanan yüzeyine açık olması gerekir, bu nedenle yüzey altında kalan veya herhangi bir nedenle yüzeyle bağlantısı kesilmiş bulunan hatalar bu metotla tespit edilemez. Metalik veya metalik olmayan bütün malzemelerde aşırı gözenekli olmamaları koşulu ile beklenen yüzey hatalarının tespiti için

kullanılabilir. Bir penetrant sıvı, vizkositesi, yüzey gerilimi ve yoğunluğu ile nitelendirilip, görünürlüğü ise boya veya fluoresant ile temin edilir. Penetrant testte kullanılan diğer elemanlar ise temizleyici ve developerdir. Penetrant muayene yönteminin uygulanma aşamaları

1. Muayene yüzeyinde ön-temizlik

2. Penetrantın uygulanması

3. Penetrasyon için bekleme

4. Ara-temizlik

5. Geliştirme

6. İnceleme

7. Değerlendirme ve rapor hazırlama

8. Son-temizlik

Her türlü yağ, kir ve pasdan mekanik yada kimyasal yolla arındırılarak ön temizleme işlemine tabi tutulan numune yüzeyine penetrant sıvı bir film halinde tatbik edilerek, penetrantın kapiler etki ile hatalara yeterince nüfuz edebilmesi için 5-30 dakika arasında beklenilir. Yeterince beklenilerek hatalara nüfuz etmiş penetrantın yüzeyde kalan fazla kısmı su, gaz tipi çözücüler veya emulgatör ile temizlenerek incelenen yüzey bez veya sıcak hava üflenilerek kurutulur. Hatalara penetrant nüfuz ettirilmiş ve kalıntıları temizlenmiş yüzeye, güçlü emiciliğe sahip ve penetrant ile yeterli kontrasta sahip geliştirici ince bir tabaka halinde incelenecek uygulanır. Yüzeye yayılan geliştirici hatalar içerisindeki penetrantı emerek yüzeye çıkmasını ve geliştirici sayesinde büyütülmüş olarak görülmesini sağlar. Penetrant:

a) Renklenmesine göre: Floresan ve floresan olmayan olmak üzere ikiye ayrılımaktadır.

b) Yıkanma şekline göre: Su ile yıkanabilen, sonradan su ile yıkanabilen ve solventle yıkanabilen olmak üzere üçe ayrılmaktadır.

Emulgatörler: Penetrant uygulanmasından sonra su ile yıkanamayan penetrantların özellikle pürüzlü yüzeyden temizlenebilir hale getirilmesi için kullanılan çözücülerdir. Yağlı ve sulu emulgatörler olmak üzere iki tipe ayrılırlar.

Temizleyiciler: Yüzeylerin muayeneye hazırlanmasında ve muayeneden sonra yüzeylerden uzaklaştırılmaları için kullanılan çözücülerdir. Temizleyiciler, su ve solventler (alevlenebilen ve alevlenmeyen) olarak iki tiptedirler.

Geliştiriciler (developer): Hatalara emdirilmiş penetrantı görünebilir hale getirmek için kullanılan yüksek emiciliğe sahip çeşitli tozlardır. Geliştiriciler, kuru ve sıvı taşıyıcılı olarak iki tipe ayrılırlar.