Na czym polegają badania penetracyjne?

Wyzwaniem dla producentów jest utrzymanie ciągłości materiałowej w wytwarzanych przedmiotach. Problem ten pojawia się niezależnie od wykorzystanego do produkcji surowca. W jego rozpoznaniu niezwykle pomocne są badania penetracyjne. W naszym wpisie przedstawiamy, na czym one polegają oraz dlaczego warto je przeprowadzać.

 

Czym jest metoda badania penetracyjnego?

Badania penetracyjne (PT) należą do grupy badań nieniszczących. Tak, jak ich przynależność wskazuje, pozwalają na zdiagnozowanie właściwości materiałowych bez wpływu na ich parametry oraz z zachowaniem uwarunkowań konstrukcyjnych poddawanego oględzinom przedmiotu. Same badania penetracyjne cieszą się długą tradycję, a dzięki unowocześnieniom wciąż są popularne i chętnie stosowane na równi z innym metodami. Interesującą nas diagnostykę przeprowadza się w wyspecjalizowanych laboratoriach badań nieniszczących.

Wykrycie nieciągłości materiałowej wymaga zastosowania penetrantu. Jest to typ cieczy o małym napięciu powierzchniowym poddającej się zjawisku włoskowatości. W jego przebiegu dochodzi do podniesienia się do różnego poziomu w rurkach – kanalikach o rozmaitej średnicy płynu znajdującego się w stanie równowagi. Podczas badań penetracyjnych rolę kanalików odgrywają szczeliny w diagnozowanym obiekcie. Zatem przyjęcie penetrantu, a następnie jego wypłynięcie pozwala stwierdzić wadę. Badaniom penetracyjnym poddaje się przedmioty wykonane z różnych materiałów, np. metali nieżelaznych, ceramiki, żeliwa, stali. Wszystkie badane obiekty powinny odznaczać się nieporowatą fakturą.

 

W jaki sposób przeprowadza się badanie penetracyjne?

Wykonywanie analizy penetracyjnej zleca się laboratorium badań nieniszczących po danym etapie produkcji lub po zakończonym procesie produkcji jako element kontroli jakości. Ich celem jest wykrycie wad, którymi mogą być pęknięcia, przyklejenia, zawalcowania, naderwania, rozwarstwienia oraz inne usterki. Metoda badań penetracyjnych szczególnie przydatna jest do wykrywania nieszczelności w spoinach spawalniczych.

Przebieg badania penetracyjnego składa się z kilku etapów:

1. Przygotowanie – powierzchnie produktu trzeba odtłuścić, oczyścić najlepiej za pomocą specjalnego zmywacza. Później niezbędne jest dokładne osuszenie uwzględnianego obszaru.
2. Aplikacja penetrantu – przygotowany płyn można nanieść metodą natryskową lub przy użyciu pędzla. Istotne jest równomierne pokrycie całej powierzchni. Następnie należy chwilę, czyli co najmniej 10 minut, odczekać, aby penetrant wniknął do szczelin. Penetranty występują w dwóch odmianach. Substancje pierwszego typu mają przeważnie barwę czerwoną, a metoda z ich zastosowaniem nazywana jest barwną. W drugim typie analizy wykorzystuje się preparat o właściwościach fluoroscencyjnych. Ocena efektów jego działania wymaga zastosowania lampy emitującej światło UV.
3. Naniesienie wywoływacza – możliwe jest wówczas, gdy usunie się nadmiar penetrantu, co powinno się robić ostrożnie i z wyczuciem, aby nie wybrać preparatu z ewentualnych pęknięć. Sam wywoływacz ma przeważnie białawy kolor, a jego działanie powoduje, że absorbuje on penetrant, który wyniknął do uszkodzeń. Powstające na kontrastowej powierzchni plamy z penetrantu świadczą, że w tych miejscach doszło do przerwania spójności materiału.

Badanie penetracyjne należy wykonywać w odpowiednich warunkach laboratoryjnych. Szczególnie ważne jest, aby nie dopuścić do zbyt wysokiej temperatury.

Opisywana metoda badań jest nieskomplikowana i wyjątkowo oszczędna, a zapewnia wysoką efektywność. Szczególnie przydatna jest w budownictwie, przemyśle motoryzacyjnym oraz lotniczym. Przeprowadzenie badań penetracyjnych pozwala wykryć wady i usterki wpływające na stabilność konstrukcji oraz bezpieczeństwo ich eksploatacji.