بازرسی نفوذ رنگ چیست؟

بازرسی نفوذ رنگ - مثالی از تست های غیرمخرب (Non-Destructive Test) 

بازرسی نفوذ رنگ چیست؟
بازرسی نفوذ رنگ Dye Penetrant Inspection (DPI) که به آن بازرسی مایع نافذ (LPI) یا تست نفوذ کننده (PT) نیز می‌گویند، یکی از قدیمی‌ترین و ساده‌ترین روش‌های غیرمخرب NDT است که اولین نسخه‌های آن (با استفاده از نفت سفید و مخلوط روغن) به قرن نوزدهم بازمی‌گردد.
بازرسی نفوذ رنگ برای تشخیص هرگونه ناپیوستگی متصل به سطح مانند ترک ناشی از فرسودگی و همچنین شکستگی، تخلخل، جوش ناقص و نقص در اتصالات استفاده می شود.

اصول:
DPI یا Dye Penetrant Inspection بر اساس عمل مویرگی است، جایی که مایع با کشش سطحی کم به ناپیوستگی‌های سطح شکسته شده تمیز و خشک نفوذ می‌کند. ماده نافذ ممکن است با غوطه ور کردن، اسپری کردن یا مسواک زدن روی جزء آزمایشی اعمال شود. پس از اینکه زمان نفوذ کافی طی شد، مازاد نافذ حذف می شود، یک توسعه دهنده developer اعمال می شود. توسعه دهنده کمک می کند تا ماده نافذ را از نقصی که در آن نشانه نامرئی برای بازرس قابل مشاهده است بیرون بکشد. بسته به نوع رنگ مورد استفاده - فلورسنت یا غیرفلورسنت (مرئی)، بازرسی تحت نور ماوراء بنفش یا سفید انجام می شود.

مواد:
مواد نافذ به سطوح حساسیت طبقه بندی می شوند. مواد نافذ قابل مشاهده معمولاً قرمز رنگ هستند و کمترین حساسیت را نشان می دهند. مواد نافذ فلورسنت حاوی دو یا چند رنگ هستند که در اثر تابش اشعه ماوراء بنفش (UV-A) (همچنین به عنوان نور سیاه شناخته می شود) فلورسانس می شوند. از آنجایی که بازرسی نافذ فلورسنت در یک محیط تاریک انجام می شود و رنگ های برانگیخته نور زرد مایل به سبز درخشانی را ساطع می کنند که به شدت در برابر پس زمینه تاریک متضاد است، این ماده به عیوب حساس تر است. هنگام انتخاب یک سطح باید عوامل زیادی را در نظر گرفت، از جمله حساسیت سطح نمونه، اندازه عیوب سطح مورد نظر و محیطی که آزمایش در آن انجام می شود. همچنین باید اطمینان حاصل شود که مواد شیمیایی مورد آزمایش با نمونه سازگار هستند تا معاینه باعث ایجاد رنگ‌آمیزی یا تخریب دائمی نشود. این تکنیک می تواند کاملا قابل حمل باشد، زیرا در ساده ترین شکل آن، بازرسی تنها به 3 قوطی اسپری آئروسل aerosol ، مقداری پارچه بدون پرز و نور مرئی کافی نیاز دارد. سیستم‌های ثابت با ایستگاه‌های کاربرد، شستشو و توسعه اختصاصی، پرهزینه‌تر و پیچیده‌تر هستند، اما منجر به حساسیت بهتر و نمونه‌برداری بالاتر می‌شوند. 

مراحل بازرسی

از پیش تمیز کردن:
سطح تست تمیز می شود تا هرگونه کثیفی، رنگ، روغن، گریس یا هر جرمی که می تواند نفوذ را از عیب دور نگه دارد یا نشانه های نامربوط یا نادرست ایجاد کند، پاک می شود. روش‌های تمیز کردن ممکن است شامل حلال‌ها، مراحل تمیز کردن قلیایی و بخار مجدد باشد. هدف نهایی این مرحله یک سطح تمیز است که در آن هر گونه نقص موجود روی سطح باز یرطرف شده و سطح خشک و عاری از آلودگی باشد.

سپس ماده نافذ روی سطح مورد آزمایش قرار می گیرد. به ماده نافذ اجازه داده می شود تا در هر عیب فرو رود (معمولاً 5 تا 30 دقیقه). زمان ماندن عمدتاً به ماده نافذ مورد استفاده، مواد مورد آزمایش و اندازه عیوب مورد نظر بستگی دارد. همانطور که انتظار می رود، نقص های کوچکتر به زمان نفوذ طولانی تری نیاز دارند. به دلیل ماهیت ناسازگار آنها باید مراقب بود که از اعمال نافذ مبتنی بر حلال روی سطحی که قرار است با یک ماده نافذ قابل شستشو با آب بازرسی شود، خودداری کرد.

حذف مواد نافذ اضافی:
سپس ماده نافذ اضافی از سطح جدا می شود. روش حذف بر اساس نوع ماده نافذ استفاده شده کنترل می شود. قابل شستشو با آب، قابل جابجایی با حلال، پس امولسیون پذیر چربی دوست، یا پس امولسیون پذیر آب دوست، انتخاب های رایج هستند. امولسیفایرها بالاترین سطح حساسیت را نشان می دهند و از نظر شیمیایی با ماده نافذ روغنی تعامل می کنند تا با اسپری آب قابل جدا شدن باشد. هنگام استفاده از حلال پاک کن و پارچه بدون پرز، مهم است که حلال را مستقیماً روی سطح آزمایش اسپری نکنید، زیرا این کار می تواند ماده نافذ را از معایب پاک کند. اگر ماده نافذ اضافی به درستی حذف نشود، پس از اعمال توسعه دهنده، ممکن است پس‌زمینه‌ای در ناحیه توسعه‌یافته باقی بماند که می‌تواند نشانه‌ها یا نقص‌ها را بپوشاند. علاوه بر این، این ممکن است نشانه های نادرستی ایجاد کند که به شدت توانایی شما را برای انجام یک بازرسی مناسب مختل می کند.

کاربرد توسعه دهنده Developer:

پس از حذف ماده نافذ اضافی، یک توسعه دهنده سفید روی نمونه اعمال می شود. چندین نوع توسعه دهنده موجود است، از جمله... توسعه دهنده مرطوب غیر آبی، پودر خشک، قابل تعلیق در آب و محلول در آب. انتخاب توسعه دهنده با سازگاری نافذ (نمی توان از توسعه دهنده محلول در آب یا معلق با نافذ قابل شستشو با آب استفاده کرد) و شرایط بازرسی کنترل می شود. هنگام استفاده از توسعه دهنده مرطوب غیر آبی (NAWD) یا پودر خشک، نمونه باید قبل از استفاده خشک شود، در حالی که توسعه دهنده های محلول و معلق در حالی که قسمت هنوز مرطوب از مرحله قبل است، اعمال می شود. NAWD به صورت تجاری در قوطی های اسپری آئروسل موجود است و ممکن است از استون، ایزوپروپیل الکل یا یک پیشرانه ترکیبی از این دو استفاده کند. توسعه دهنده باید یک پوشش نیمه شفاف و یکنواخت روی سطح ایجاد کند.
توسعه‌دهنده ماده نافذ را از نقص‌ها روی سطح می‌کشد تا نشانه‌ای قابل مشاهده را ایجاد کند که معمولاً به عنوان bleed-out شناخته می‌شود. هر ناحیه ای که خونریزی می کند می تواند مکان، جهت و انواع احتمالی عیوب روی سطح را نشان دهد. تفسیر نتایج و مشخص کردن عیوب از نشانه های یافت شده ممکن است به آموزش و/یا تجربه نیاز داشته باشد.

بازرسی:
بازرس از نور مرئی با شدت کافی (100 فوت شمع یا 1100 LUX، معمولی است) برای نافذ رنگ قابل مشاهده استفاده می کند. اشعه ماوراء بنفش (UV-A) با شدت کافی (1000 میکرووات بر سانتی متر مربع رایج است)، همراه با سطوح کم نور محیط (کمتر از 2 فوت شمع) برای بررسی های نافذ فلورسنت. بازرسی سطح آزمایش باید بعد از 10 تا 30 دقیقه زمان توسعه انجام شود، بسته به نوع محصول. این تاخیر زمانی اجازه می دهد تا عمل بلات رخ دهد. بازرس ممکن است هنگام استفاده از رنگ قابل مشاهده، نمونه را برای تشکیل نشانه مشاهده کند. همچنین تمرین خوبی است که نشانه‌ها را در حین شکل‌گیری مشاهده کنید، زیرا ویژگی‌های خونریزی بخش مهمی از توصیف عیوب تفسیری است.

تمیز کردن بعد بازرسی:
سطح آزمایش اغلب پس از بازرسی و ثبت عیوب تمیز می شود، به خصوص اگر فرآیندهای پوشش پس از بازرسی برنامه ریزی شده باشد.

مزایا و معایب

مزایا و معایب اولیه در مقایسه با سایر روش های NDT عبارتند از:

حساسیت بالا (ناپیوستگی های کوچک قابل تشخیص است).

محدودیت های کمی مواد (فلزی و غیرفلزی، مغناطیسی و غیر مغناطیسی، و مواد رسانا و نارسانا ممکن است بازرسی شوند).
بازرسی سریع مناطق و حجم های بزرگ.
مناسب برای قطعات با اشکال پیچیده.
نشانه ها مستقیماً روی سطح قطعه تولید می شوند و نمایشی بصری از نقص را تشکیل می دهند.
قابل حمل (مواد در قوطی های اسپری آئروسل موجود است)
کم هزینه (مواد و تجهیزات مرتبط نسبتاً ارزان هستند)

 

معایب

فقط عیوب شکستگی سطح قابل تشخیص است.
فقط موادی با سطح نسبتاً غیر متخلخل قابل بازرسی هستند.
قبل از تمیز کردن بسیار مهم است زیرا آلاینده ها می توانند عیوب را بپوشانند.
لکه دار شدن فلزات حاصل از ماشینکاری، آسیاب، و سنگ ریزه یا انفجار بخار باید حذف شود.
بازرس باید دسترسی مستقیم به سطح مورد بازرسی داشته باشد.
پرداخت سطح و زبری می تواند بر حساسیت بازرسی تأثیر بگذارد.
چندین عملیات فرآیندی باید انجام و کنترل شوند.
پس از تمیز کردن قطعات یا مواد قابل قبول مورد نیاز است.
حمل و نقل شیمیایی و دفع مناسب مورد نیاز است.

 نویسنده : Mohsen Lotfi Someie / منبع : WERMAC