Οπτικός έλεγχος συγκολλήσεων: η ουσία της διεξαγωγής και της διαδικασίας βήμα προς βήμα

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Καθώς βελτιώνονται οι τεχνολογίες συγκόλλησης, μειώνονται οι κίνδυνοι διαφόρων ειδών ελαττωμάτων και αποκλίσεων από τις τυπικές παραμέτρους. Ωστόσο, ακόμη και οι αυτόματες και ρομποτικές μηχανές συγκόλλησης δεν επιτρέπουν την πλήρη εξάλειψη των κινδύνων απόκτησης αρμών κακής ποιότητας. Επομένως, ανεξάρτητα από την εφαρμοζόμενη τεχνολογία για την παραγωγή εργασιών συγκόλλησης, μετά την εκτέλεσή της, εφαρμόζεται διαδικασία για έναν ολοκληρωμένο έλεγχο της ποιότητας των συγκολλήσεων. Η μέθοδος οπτικής επιθεώρησης είναι το αρχικό βήμα στη συνολική διαδικασία επιθεώρησης συγκόλλησης.

Βασικά

Ο έλεγχος των αρμών συγκόλλησης πρέπει να νοείται ως μια τεχνολογική διαδικασία που μπορεί να πραγματοποιηθεί σε διαφορετικά στάδια της παραγωγικής διαδικασίας, αλλά σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να πραγματοποιείται σύμφωνα με τις κανονιστικές οδηγίες. Στις βασικές αρχές αυτής της λειτουργίαςπεριλαμβάνει:

• Πραγματοποιείται επιθεώρηση σε εξαρτήματα, ακατέργαστα και τελικά προϊόντα προκειμένου να διαπιστωθεί η συμμόρφωση αυτού του αντικειμένου με τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά.
• Κατά την εκτέλεση ελέγχου, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η τρέχουσα κατάσταση του αντικειμένου μελέτης, τα χαρακτηριστικά των δομικών και διαστάσεων παραμέτρων.
• Μόνο εξειδικευμένο προσωπικό που γνωρίζει τους τεχνικούς κανόνες οπτικής επιθεώρησης σύμφωνα με το GOST R EN 13018-2014 επιτρέπεται να ελέγχει. Επιπλέον, το όραμα των άμεσων συμμετεχόντων στη δοκιμή πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις του ISO 9712.
• Κατά τη διάρκεια των εργασιών επιθεώρησης, το αντικείμενο-στόχος δεν πρέπει να υποβάλλεται σε καταστροφή και μηχανική καταπόνηση, η οποία, καταρχήν, μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στη δομή του υλικού και στην απόδοσή του.

Αρχές και στόχοι της μεθόδου

Η ουσία αυτής της μεθόδου ελέγχου είναι η μελέτη των επιφανειών των αντικειμένων-στόχων με εξωτερική επιθεώρηση. Στο αρχικό επίπεδο, ο χειριστής εξετάζει τη ζώνη συγκόλλησης χρησιμοποιώντας τη δική του όραση, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ειδικές τεχνικές συσκευές. Για παράδειγμα, τα οπτικά όργανα καθιστούν δυνατή τη μελέτη επιφανειών όσον αφορά την προσέγγιση και τον τονισμό της ζώνης μέσω της φωτεινής ακτινοβολίας. Αυτό καθιστά δυνατό όχι μόνο τον οπτικό έλεγχο, αλλά και τη διόρθωση ορισμένων παραμέτρων ενός ήδη εντοπισμένου ελαττώματος.

Ως αποτέλεσμα της επιθεώρησης, θα πρέπει να σχηματιστεί ένας ελαττωματολογικός χάρτης που να δείχνει τα σημεία ζημιάς, ελαττωμάτων και αποκλίσεων στη θέση της συγκολλημένης άρθρωσης. Με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν, η ραφή οριστικοποιείται ή απορρίπτεταιλεπτομέρειες ανάλογα με τις δυνατότητες αποκατάστασης του ιστότοπου.

Στόχευση ελαττωμάτων για εντοπισμό

Τα κύρια ελαττώματα και αποκλίσεις της συγκόλλησης, που εντοπίζονται κατά τον εξωτερικό έλεγχο, περιλαμβάνουν:

• Έλλειψη διείσδυσης. Διαρροή ή μερική εσφαλμένη ευθυγράμμιση των επιφανειών δύο τμημάτων λόγω ανεπαρκώς λιωμένων άκρων.
• Κοίλες. Αντίθετα, επιτρεπόταν η υπερβολική διείσδυση της ρίζας της συγκόλλησης, με αποτέλεσμα να παραμορφωθεί η δομή της βάσης. Σε αυτήν την περίπτωση, η οπτική επιθεώρηση διορθώνει μόνο το γεγονός της παρουσίας ενός ελαττώματος και τα χαρακτηριστικά του αποκαλύπτονται με εσωτερικές μη καταστροφικές μεθόδους δοκιμών.
• Υποκοπές. Μια εσοχή που ακολουθεί τη γραμμή του κράματος. Επιτρέπεται λόγω λανθασμένης κατεύθυνσης τόξου κατά τη συγκόλληση ή λόγω εξωτερικής μηχανικής βλάβης.
• Κατακρούσεις. Συνήθως σχηματίζεται λόγω ακατάλληλης παροχής προστατευτικού μείγματος αερίων ή σε παραβίαση του καθεστώτος θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της τήξης.

Εφαρμοσμένο όργανο ελέγχου

Σε βασικό επίπεδο, χρησιμοποιούνται τα πιο απλά εργαλεία οπτικής επιθεώρησης, συμπεριλαμβανομένων μεγεθυντικών φακών, παχύμετρων, χάρακων και τετραγώνων. Οι μετρητές πάχους δινορευμάτων και υπερήχων, που δίνουν μια ιδέα για τις παραμέτρους διαστάσεων των ελαττωμάτων, μπορούν να αποδοθούν σε εξειδικευμένες συσκευές για επαγγελματικές δοκιμές.

Χρησιμοποιείται ευρέως για οπτική επιθεώρηση και πρότυπα, με τα οποία, ακόμη και χωρίς συγκεκριμένες μετρήσεις, είναι δυνατός ο προσδιορισμός των αποκλίσεων των χαρακτηριστικών της ραφής από τις τυπικές τιμές. Με αυτόν τον τρόπο σύγκρισης, τα σχήματα των κενών, των ακμών καισυναρμολογημένα μέρη για επακόλουθη σύνδεση. Ειδικά για τον προσδιορισμό του βαθμού κυματισμού και τραχύτητας της επιφάνειας, χρησιμοποιούνται προφίλ-προφίλμετρα.

Χαρακτηριστικά της οπτικής επιθεώρησης λέιζερ

Τόσο η ανθρώπινη όραση όσο και οι δυνατότητες των οπτικών οργάνων έχουν τους περιορισμούς τους κατά την εξέταση επιφανειών με αυξημένη ακρίβεια παρατήρησης. Το πιο αποτελεσματικό εργαλείο για την εις βάθος οπτική επιθεώρηση των συγκολλημένων αρμών είναι ένα σύστημα σάρωσης λέιζερ με κάμερα υψηλής ακρίβειας. Τέτοιες συσκευές καθιστούν δυνατή τη δημιουργία τρισδιάστατων γραφικών εικόνων των τοποθεσιών παρατήρησης με άμεσο υπολογισμό των σφαλμάτων συγκόλλησης. Δηλαδή, στον τρόπο της λειτουργικής ανάλυσης, φτιάχνει έναν χάρτη ελαττωμάτων με τη μορφή υπολογιστικού μοντέλου.

Επιπλέον, η συσκευή δεν παρέχει απλώς την απαραίτητη λίστα αρχικών παραμέτρων για επακόλουθη ανάλυση, αλλά, ανάλογα με τους αλγόριθμους επεξεργασίας δεδομένων, μπορεί ανεξάρτητα να ταξινομήσει τη σύνδεση με βάση γεωμετρικούς δείκτες, τύπο ελαττώματος κ.λπ. η μονάδα σάρωσης με μικροεπεξεργαστή αποφασίζει σχετικά με τις δυνατότητες περαιτέρω χρήσης του εξαρτήματος, λαμβάνοντας υπόψη τη σοβαρότητα των αποκλίσεων που ανιχνεύονται από τον κανόνα.

Προετοιμασία του χώρου επιθεώρησης

Σύμφωνα με τους κανονισμούς, οι εργασίες εκτελούνται σε σταθερό χώρο, εξοπλισμένο με ειδικές πλατφόρμες, βάσεις και τραπέζια για την υποδοχή του υπό μελέτη αντικείμενο και εξοπλισμού. Συχνά, ο έλεγχος πραγματοποιείται εντός της περιοχής παραγωγής, γεγονός που οφείλεται στην ελαχιστοποίηση του κόστους logistics κατά τη μετακίνησημέρη από το άμεσο μέρος της συγκόλλησης στη ζώνη ελέγχου. Σε αυτή την περίπτωση, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στους φράχτες από την περιοχή όπου εκτελούνται τεχνολογικές εργασίες. Ο τόπος για τη μελέτη επιλέγεται επίσης λαμβάνοντας υπόψη την υγειονομική και περιβαλλοντική κατάσταση, η οποία ισχύει ιδιαίτερα για τις επιχειρήσεις στη χημική και μεταλλουργική βιομηχανία.

Όσο καλύτερα φωτίζεται η περιοχή εργασίας, τόσο πιο ακριβή θα είναι τα αποτελέσματα της οπτικής επιθεώρησης των συγκολλήσεων. Ο φωτισμός πρέπει να είναι αρκετά έντονος για αξιόπιστη μελέτη της ελεγχόμενης επιφάνειας, αλλά να μην υπερβαίνει τα 500 Lx όσον αφορά την ένταση του φωτός.

Προετοιμασία για επιθεώρηση

Ανεξάρτητα από τον τύπο και τα χαρακτηριστικά του αντικειμένου που εξετάζεται, οι επιφάνειές του πρέπει να καθαρίζονται σωστά. Τυχόν ξένες επιστρώσεις που δεν αποτελούν μέρος της φυσικής δομής της ραφής υπόκεινται σε αφαίρεση. Αυτό ισχύει για άλατα, χρώμα, βρωμιά, ίχνη σκουριάς και σκωρίας που αφήνονται μετά τη συγκόλληση. Τα αντικείμενα των οποίων οι επιφάνειες έχουν χρωματιστά χρώματα δεν επιτρέπεται πάντα να ελέγχονται. Εάν η ελεγχόμενη επιφάνεια είναι μέρος του εξοπλισμού λειτουργίας, τότε η μονάδα πρέπει να σταματήσει κατά τη διάρκεια της μελέτης.

Κατά κανόνα, αυτό αναφέρεται σε τεχνολογικό εξοπλισμό που έχει επισκευαστεί με συγκόλληση. Μιλάμε για συστήματα εξαερισμού, συστήματα ψύξης, μονάδες συμπιεστή κ.λπ. Κατά την προετοιμασία δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στο κιτ εργαλείων οπτικού ελέγχου και στα αναλώσιμα που θα χρησιμοποιηθούν κατά την εργασία. Τα εργαλεία πρέπει να είναισωστά διαμορφωμένο, βαθμονομημένο, δοκιμασμένο για απόδοση και ακρίβεια.

Διαδικασία ελέγχου εισερχόμενων

Το πρώτο στάδιο εξωτερικού ελέγχου εντός της παραγωγικής διαδικασίας, το οποίο στοχεύει στον έλεγχο των ακατέργαστων και των εξαρτημάτων πριν από τις εργασίες συναρμολόγησης. Σε αυτό το στάδιο, εντοπίζονται ρωγμές, ηλιοβασιλέματα, εγκοπές, αποκολλήσεις και κελύφη συγκολλήσεων, τα οποία είναι ασύμβατα με τις απαιτήσεις περαιτέρω τεχνολογικών εργασιών. Σύμφωνα με τις οδηγίες για οπτική επιθεώρηση στο στάδιο της επιθεώρησης εισόδου, το μήκος των τμημάτων που μπορούν να ελεγχθούν χωρίς βοηθητικό εξοπλισμό δεν μπορεί να υπερβαίνει τα 100 mm.

Διαφορετικά, χρησιμοποιούνται όργανα μέτρησης, τα οποία επιτρέπουν τη διόρθωση των γεωμετρικών παραμέτρων των ελαττωμάτων σε λειτουργία ροής. Παρεμπιπτόντως, εκτός από τις απευθείας συγκολλημένες ραφές, σε αυτό το στάδιο μπορεί να εκτιμηθεί η κατάσταση των άκρων των εξαρτημάτων που θα συναρμολογηθούν ακόμη με συγκόλληση.

Λογιστική για ελεγχόμενες παραμέτρους μετά τη συγκόλληση

Το κύριο στάδιο των εργασιών για την οπτική επιθεώρηση εξαρτημάτων, που πραγματοποιείται μετά την ολοκλήρωση της συναρμολόγησης των κατασκευών με θερμική συγκόλληση. Το κύριο αντικείμενο της έρευνας είναι η επιφανειακή επιφάνεια με τη μορφή τελειωμένης άρθρωσης. Κατά κανόνα, η οπτική επιθεώρηση των συγκολλήσεων στρώμα προς στρώμα πραγματοποιείται με στερέωση επιφανειακών ελαττωμάτων. Εάν δεν είναι δυνατός ο ακριβής προσδιορισμός και αξιολόγηση των παραμέτρων των συριγγίων, των ρωγμών και των σημαδιών καταστροφής του σφαιριδίου συγκόλλησης, τότε γίνεται εσωτερική ανάλυση της δομής με τη σύνδεση εξοπλισμού ακτινοβολίας ή υπερήχων.

Μετρημένες παράμετροι κατά τον έλεγχο

Από την άποψη των απαιτήσεων για την τεχνολογική συναρμολόγηση μεταλλικών μερών και κατασκευών, είναι πιο σημαντικό να μην διορθωθεί το ίδιο το γεγονός της παρουσίας ενός ελαττώματος, αλλά οι δείκτες διαστάσεων του. Σύμφωνα με τις οδηγίες για οπτικό και μετρητικό έλεγχο, οι ακόλουθες τιμές θα πρέπει να καταγράφονται κατά τη διάρκεια μιας ολοκληρωμένης μελέτης:

• Πλάτος, μήκος και βάθος ραφής.
• Το μέγεθος του εξογκώματος της ραφής.
• Παράμετροι για μάρκες, ρωγμές και κελύφη.
• Βάθος κοπής.
• Κοπή συγκόλλησης φιλέτου.
• Μήκος ασυνεχειών.

Σε ατομική βάση, σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού, μπορεί επίσης να συνταχθεί ένας χάρτης της σχετικής θέσης των ραφών. Για παράδειγμα, η διατήρηση μιας ορισμένης απόστασης μεταξύ των σημείων σύνδεσης είναι συχνά προϋπόθεση για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας ολόκληρης της κατασκευής, επομένως η συνεκτίμηση των κενών θεωρείται ως μία από τις ύψιστες τιμές ελέγχου.

Επιθεώρηση για διορθωτικές ενέργειες

Στη διαδικασία επιδιόρθωσης ελαττωματικών ραφών και αποκατάστασης της κατεστραμμένης δομής μεταλλικών μερών, εκτελούνται επίσης λειτουργίες ελέγχου, οι στόχοι των οποίων περιλαμβάνουν:

• Παρακολούθηση της πληρότητας του ελαττώματος.
• Εντοπισμός νέων ελαττωμάτων που προκαλούνται από τη χρήση μέσων για τη διόρθωση της δομής της ραφής.
• Έλεγχος του συνολικού σχήματος της ελαττωματικής περιοχής.
• Παρακολούθηση της καθαριότητας του χώρου - ειδικότερα, παρακολούθηση μόλυνσης του κόμβου με λάδια, προϊόντα διάβρωσης, βιομηχανική σκόνη κ.λπ.

Επίσηςη οπτική μέθοδος ελέγχου επιτρέπει τη διατήρηση εντός των κανονιστικών ορίων των παραμέτρων των μηχανικών εργασιών που απαιτούνται για τη διόρθωση της δομής της συγκολλημένης άρθρωσης. Συγκεκριμένα, ελέγχονται το βάθος δειγματοληψίας μιας ελαττωματικής ραφής, το πλάτος της ζώνης απογύμνωσης, η ποσότητα των ακμών κοπής, οι γωνίες λοξοτμήσεων κ.λπ.

Εγγραφή αποτελεσμάτων

Τα δεδομένα ελέγχου καταγράφονται σε ειδικό μητρώο, μετά το οποίο συντάσσεται τεκμηρίωση με τη μορφή πράξης, πρωτοκόλλου ή συμπεράσματος βάσει των αποτελεσμάτων της έρευνας. Όταν εκτελείται οπτικός ποιοτικός έλεγχος, τοποθετείται επίσης ένα σημάδι στην επιφάνεια της περιοχής στόχου που υποδεικνύει τα αποτελέσματα της επιθεώρησης. Για παράδειγμα, μπορεί να είναι ένα γραμματόσημο με πρόσβαση σε περαιτέρω τεχνολογικές λειτουργίες εντός της παραγωγικής διαδικασίας. Διαφορετικά, το κενό αποστέλλεται για επισκευή ή αναθεώρηση.

Συμπέρασμα

Οι τεχνολογίες για την οργάνωση και τη διενέργεια εργασιών ελέγχου και επαλήθευσης σε σχέση με στερεά μέρη και υλικά βελτιώνονται συνεχώς, καθιστώντας δυνατό τον εντοπισμό των μικρότερων ελαττωμάτων του χωρίς ζημιά στο αντικείμενο μελέτης. Ωστόσο, εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ενεργά οι απλούστερες μέθοδοι οπτικής επιθεώρησης, οι οποίες περιορίζονται σημαντικά στις δυνατότητες ελέγχου σημείων.

Αυτή η πρακτική είναι πραγματικά ασύγκριτη από άποψη αποτελεσματικότητας με σύγχρονα μέσα μη καταστροφικής εσωτερικής ανάλυσης των ίδιων συγκολλήσεων. Όμως, όπως σημειώνεται στις οδηγίες για οπτικό και μετρητικό έλεγχο, η εξωτερική εξέταση επηρεάζει μόνο τα πιο έντονα ελαττώματα.επιφάνειες, μερικές από τις οποίες μπορούν να εξαλειφθούν χωρίς τη χρήση εξειδικευμένων συσκευών και αναλώσιμων. Με άλλα λόγια, με ελάχιστο κόστος για την οργάνωση ελέγχων και τεχνικών μέτρων, αποκαλύπτεται ο πιο πρόχειρος γάμος. Στη συνέχεια, το τεμάχιο εργασίας αποστέλλεται στα επόμενα στάδια πιο ακριβούς ελέγχου, που απαιτεί τη χρήση εξειδικευμένων μαγνητικών, ακτίνων Χ και συσκευών υπερήχων, οι οποίες είναι ακατάλληλες για χρήση στον πρωτεύοντα έλεγχο εμφανών επιφανειακών ελαττωμάτων.