Skip to main content
Industrial Quality Solutions
Metrology Shop Slovensko
späť
Industrial Quality Solutions
odporúčané vyhľadávané výrazy
populárne vyhľadávané výrazy
Nedeštruktívne skúšanie
Kontrola kvality

Nedeštruktívne skúšanie

Detegovanie chybných komponentov v ranom štádiu pomocou priemyselnej počítačovej tomografie
Nedeštruktívne skúšanie

Čo je nedeštruktívne skúšanie?

Nedeštruktívne skúšanie (NDT - Nondestructive testing) je technika na kontrolu chýb v dieloch, obrobkoch alebo zostavách. Pri NDT možno použiť rôzne metódy ako röntgen, ultrazvuk, počítačovú tomografiu alebo magnetický prášok.

Cieľom NDT je detegovať chyby v materiáloch v ranom štádiu a odstrániť chybné súčasti z výroby. Aby bolo možné tieto chyby odhaliť, skúšobné kusy sú počas nedeštruktívneho skúšania vystavené tepelnému, mechanickému a chemickému namáhaniu. Chyby alebo defekty zahŕňajú póry, vzduchové bubliny, trhliny alebo povrchovú koróziu. Skúška sa musí vykonať bez zničenia alebo poškodenia skúšobného kusu. Po skúške musí byť súčasť alebo materiál rovnako vhodný na použitie ako pred skúškou. To robí z NDT dôležitú metódu pre kontrolu kvality a testovanie bezpečnosti komponentov a systémov, keďže chybné materiály a konštrukčné nedostatky môžu v extrémnych prípadoch ohroziť bezpečnosť súčasti alebo stavby.

Aký je rozdiel oproti deštruktívnym metódam skúšania?

Aký je rozdiel oproti deštruktívnym metódam skúšania?

Na rozdiel od nedeštruktívnej skúšky sa pri deštruktívnej skúške materiál poškodí tak, že ho už nie je možné použiť. Na tento účel sa používajú špeciálne vyrobené normalizované skúšobné kusy. Navyše sa nedá s istotou povedať, že ďalšia vyrobená súčasť bude bez chýb. V priemysle je preto mimoriadne dôležité vykonávať nedeštruktívne skúšky, aby sa zaistila kvalita, bezpečnosť a hospodárnosť výroby.

Účel deštruktívneho skúšania spočíva v inom detaile: Zničenie skúšobného kusu poskytuje dôležité informácie o tom, ktorý materiál je vhodný a aká by mala byť geometria a rozmery neskôr vyrábaného dielu.

Deštruktívne skúšanie sa vykonáva za účelom stanovenia charakteristík materiálu. To pri nedeštruktívnom skúšaní neplatí. Na základe nich je známe iba to, či je potrebné vyšetrovanú súčasť vymeniť, alebo či je technicky bezpečná.

Rôzne metódy nedeštruktívneho skúšania

Rôzne metódy nedeštruktívneho skúšania

Existuje mnoho metód nedeštruktívneho skúšania. Okrem už spomínaných skúšobných metód, ako je ultrazvuková alebo röntgenová kontrola, existujú aj iné techniky ako akustické skúšanie, termografia alebo georadar. Pri NDT sa používa aj laserová kontrola. Výber metódy závisí od rôznych faktorov, ako je typ materiálu, veľkosť skúšobného kusu alebo typ zisťovanej chyby.

Najdôležitejšími metódami NDT sú "klasické" metódy, ktoré rozlišujeme na kontrolu povrchu a kontrolu vnútorných štruktúr.

Metódy kontroly povrchu

  • Vizuálna kontrola je optická kontrola na kontrolu súčastí a zariadení. Je vhodná obzvlášť na kontrolu kvality povrchov a počas montáže súčastí. Možno pri nej použiť rôzne pomôcky, ako sú lupy, zrkadlá, mikroskopy, endoskopy, kamery, skenery alebo samozrejme voľné oko. Jednou z nevýhod nedeštruktívnej vizuálnej kontroly je však to, že je možné zistiť iba povrchové chyby alebo defekty, zatiaľ čo chyby vo vnútri skúšobného kusu spočiatku zostávajú neodhalené. Preto sú nutné ďalšie metódy nedeštruktívneho skúšania.

  • Pri kapilárnych skúškach sa na komponent nanesú farebné alebo fluorescenčné kontrastné činidlá, napr. nastriekaním alebo ponorením. Činidlo sa usadí v trhlinách, póroch alebo otvoroch na povrchu a zviditeľní ich. Kapilárne skúšky sa často používajú najmä pri zvaroch. Nevýhodou týchto skúšok je negatívny vplyv kontrastného činidla na životné prostredie a to, že sfarbenie neposkytuje presnú indikáciu hĺbky trhlín alebo otvorov. Okrem toho môžu drsné povrchy vykazovať pseudo chyby, ktoré nie sú skutočnými chybami. Napriek týmto obmedzeniam zostáva kapilárna skúška dôležitou metódou pri kontrole kvality súčastí a systémov.

  • Skúšanie magnetickým práškom známe aj ako magnetická prášková metóda, je metóda nedeštruktívneho skúšania, ktorá sa používa pre magnetizovateľné materiály a súčasti. Pri tejto metóde sa najprv skúšobný kus zmagnetizuje. Na skúšobný kus sa pomocou kvapaliny alebo prášku nanesú fluorescenčné magnetické častice. Chyby sa stanú viditeľnými, pretože generujú iné magnetické pole. Magnetická prášková metóda je veľmi rýchla skúšobná metóda a umožňuje detekciu aj najmenších trhlín, ktoré môžu byť až štyrikrát tenšie ako ľudský vlas.

    MT preto ponúka vysokú citlivosť pri detekcii povrchových chýb a často sa používa pri spracovaní kovov a v automobilovom priemysle. Ďalšou výhodou metódy je jej jednoduchá realizácia. Napriek svojim výhodám má skúška magnetickým práškom aj obmedzenia, pretože ju možno použiť iba s magnetizovateľnými materiálmi a výsledky môžu byť ovplyvnené magnetickými vlastnosťami materiálu.

  • Metóda vírivých prúdov je nedeštruktívna skúška, ktorú možno použiť iba pre elektricky vodivé materiály. Povrch skúšobného kusu sa skúma na prítomnosť chýb. Okolo dielu sa vytvorí magnetické pole, ktoré vo vnútri skúšobného kusu vytvára vírivé prúdy, ktoré následne vytvárajú vlastné magnetické pole. Zmeny v materiáli, ako sú trhliny, vzduchové bubliny alebo podobné chyby, ale aj nečistoty, generujú iné magnetické pole ako skutočný materiál, pretože majú inú elektrickú vodivosť.

    Výhodou tohto nedeštruktívneho skúšania je, že v porovnaní s inými metódami má nízku spotrebu zdrojov a nízke náklady na údržbu. Metóda vírivých prúdov je preto jednou z najekonomickejších a najekologickejších metód nedeštruktívneho skúšania. Často sa používa v automobilovom priemysle a letectve a kozmonautike. Metódu vírivých prúdov však možno použiť iba na elektricky vodivých materiáloch a je obmedzená na kontrolu povrchu, pretože vírivé prúdy sa indukujú iba v horných vrstvách materiálu.

Metódy kontroly vnútorných komponentov

Röntgenová kontrola

Röntgenová kontrola

Röntgenová kontrola, známa aj ako rádiografická skúška, je dôležitá metóda nedeštruktívneho skúšania, ktorá umožňuje nahliadnuť do vnútra komponentu. Na rozdiel od ultrazvukového skúšania dokáže rádiografická skúška určiť aj typ a presnú polohu chýb, čo je výhodou v mnohých aplikáciách. Digitálna röntgenová kontrola, ako je počítačová tomografia, prináša mnohé ďalšie výhody, pretože výsledky skúšok je možné digitálne ukladať a vyhodnocovať.

Röntgenová kontrola je veľmi dôležitá: NDT 4.0, teda kombinácia digitalizácie rádiografického skúšania a využitia AI, prináša rozhodujúce výhody.

Ultrazvukové skúšanie

Ultrazvukové skúšanie

Pri ultrazvukovom skúšaní sa ultrazvukové vlny vysielajú zo sondy cez skúšobný diel. Chybné oblasti v materiáli odrážajú vlny, ktoré možno sledovať na obrazovke. Meraním doby prechodu ultrazvukových vĺn a ich odrazu sa presne určí typ a poloha chyby. Moderné ultrazvukové skúšanie dokonca meria veľkosť chyby.

Ultrazvukové skúšanie je vhodné na nedeštruktívne skúšanie plochých a objemných súčastí, napríklad na meranie hrúbky steny. Ultrazvukové skúšanie poskytuje lepšie výsledky ako röntgenová kontrola pre ploché chyby. Jednou z nevýhod je však to, že materiál je počas skúšky vystavený nielen akustickému, ale aj tepelnému namáhaniu. Ultrazvukové skúšanie je tiež náročnejšie pri hrubých povrchoch.

CT skeny

CT skeny

Pri NDT s počítačovou tomografiou (CT) sa testovaný objekt röntgenuje podobne ako pri rádiografickom skúšaní. Zachytia sa početné 2D snímky z rôznych uhlov pohľadu. Tieto snímky sa potom pomocou počítača prevedú na trojrozmerný model. Tento model potom poskytuje pohľad do vnútra objektu a zobrazuje možné chyby alebo odchýlky v materiáli. Unikátnou vlastnosťou CT-NDT je, že poskytuje vyššie rozlíšenie ako iné metódy nedeštruktívneho skúšania, čo znamená, že je možné detegovať aj veľmi malé alebo ťažko zistiteľné chyby.

S priemyselnou počítačovou tomografiou je možné kontrolovať aj malé, zložité súčasti s maximálnou presnosťou. Ovládanie zariadenia a vyhodnocovanie dát merania sa vykonáva pomocou špeciálneho softvéru. Týmto spôsobom je možné vytvárať skeny, ktoré spĺňajú vysoké metrologické požiadavky priemyslu, detegovať lomy jadra a dokonca aj najmenšie chyby, póry a dutiny v súčasti. CT skeny dokonca zachytia aj súčasti, ktoré staršia meracia technika nemohla kontrolovať kvôli ich neprístupnosti.

ZEISS INSPECT X-Ray

Efektívna analýza objemových dát

Vizualizujte a analyzujte svoje súčasti až do vnútorného jadra pomocou CT dát. Bez ohľadu na to, aký CT hardvér používate, výkonný softvér ZEISS INSPECT vám pomôže vizualizovať a analyzovať vaše dáta. Vyhodnocujte chyby, štruktúry a zostavy a svoje výsledky zhrňte do zrozumiteľných reportov - dokonca aj s videom.

Začať hneď

Už nemusíme prepínať medzi rôznymi softvérovými riešeniami. Namiesto toho zostávame v jednej rodine a môžeme vytvárať správy a vyhodnotenia.

Horst Lang Head of Corporate Quality Operations Support, Festo​

Prečo je nedeštruktívne skúšanie v priemysle tak dôležité?

Moderná technológia NDT vytvára pre priemysel veľkú pridanú hodnotu. Včasné odhalenie chybných súčastí umožňuje ich odstránenie z výrobného procesu. Ak je to možné, dá sa vykonať oprava. V prípade neopraviteľných chýb sa materiál zošrotuje a vráti do materiálového cyklu.

To prináša nasledujúce výrazné výhody:

  • Úspora zdrojov, času a peňazí
  • Menej reklamácií
  • Vyššia kvalita a bezpečnosť súčastí
  • Znížené riziko pre ľudí a životné prostredie v dôsledku chýb súčastí.

Kto môže vykonávať NDT?

Nedeštruktívne skúšanie podlieha norme DIN EN ISO 9712. V súlade s touto normou môžu postupy nedeštruktívneho skúšania vykonávať iba certifikované osoby. Certifikácia sa riadi prísnymi smernicami, aby sa zabezpečila kvalita a bezpečnosť skúšok.

V závislosti od ich skúseností a školenia môžu certifikované osoby dosiahnuť tri úrovne v príslušnom skúšobnom postupe. Pre každú skúšobnú metódu je potrebná samostatná certifikácia. Napríklad osoba certifikovaná iba na vykonávanie ultrazvukového skúšania nesmie vykonávať nedeštruktívnu rádiografiu alebo skúšanie vírivými prúdmi.

Tri úrovne certifikácie zahŕňajú nasledujúce:

  • Úroveň 1: Oprávnenie vykonávať skúšobné postupy a dokumentovať výsledky skúšok
  • Úroveň 2: Oprávnenie dodatočne vyhodnocovať výsledky skúšok (podľa noriem a predpisov)
  • Úroveň 3: Osoba vykonávajúca skúšku môže rozhodnúť o vhodnom skúšobnom postupe, určiť skúšobnú metódu a je tiež zodpovedná za zariadenie, v ktorom sa skúška vykonáva

Certifikáciu vydávajú rôzne certifikačné orgány, ako je Nemecká spoločnosť pre nedeštruktívne skúšanie (DGZfP), Americká spoločnosť pre nedeštruktívne skúšanie (ASNT) a iné orgány. Tie zasa vyžadujú potvrdenie od Nemeckého akreditačného orgánu (DAkkS).

Certifikáty sa musia obnovovať každých 5 rokov, aby sa zaistilo, že skúšajúci majú aktuálne a odborné znalosti o svojich skúšobných postupoch.

AI: Výhody NDT 4.0

AI: Výhody NDT 4.0

Priemyselná počítačová tomografia sa stala jednou z najdôležitejších metód v NDT. Komplexné vnútorné štruktúry sa kontrolujú na chyby bez poškodenia a v 3D. Výsledkom je koordinácia procesných parametrov a neustále zlepšovanie výrobného procesu.

Digitalizácia a automatizácia nedeštruktívneho skúšania prináša pokrok v priemysle a označuje sa ako NDT 4.0. Využitie AI je obzvlášť prospešné, pretože testovanie vykonávané človekom je ovplyvnené rôznymi faktormi, ako napr. únavou. Tieto faktory nehrajú úlohu pri automatizovanom NDT. Navyše: Výsledky skúšok alebo vyhodnotenia chýb sa môžu líšiť z osoby na osobu. Skúšky vykonané tou istou osobou sa môžu líšiť tiež, napríklad kvôli únave. Automatizovaná detekcia chýb založená na AI odstraňuje ľudské chyby a maximalizuje reprodukovateľnosť výsledkov skúšok. Vďaka strojovému učeniu sa AI môže kedykoľvek naučiť nové skúšobné parametre a proces skúšania sa môže neustále zlepšovať. Cieľom NDT 4.0 je posunúť nedeštruktívne skúšanie na vyššiu úroveň a spojiť ľudskú odbornosť a skúsenosti s efektivitou umelej inteligencie na dosiahnutie synergie.

Automatizovaná detekcia chýb založená na AI eliminuje ľudské chyby a maximalizuje reprodukovateľnosť výsledkov skúšok. Vďaka strojovému učeniu sa AI môže kedykoľvek naučiť nové skúšobné parametre a proces skúšania sa môže neustále zlepšovať. Cieľom NDT 4.0 je posunúť nedeštruktívne skúšanie na vyššiu úroveň a spojiť ľudskú odbornosť a skúsenosti s efektivitou umelej inteligencie na vytvorenie synergie.

Zdieľať túto stránku

Kompatibilné produkty