Rilevatore di difetti: metodi di ispezione per il controllo qualità

La misura e il controllo dei difetti fanno parte della vita quotidiana dei professionisti dell’Assicurazione qualità (QA) e del Controllo qualità (QC) che utilizzano il rilevatore di difetti per ispezioni precise e mirate.

Durante la rilevazione dei difetti, l’operatore si concentra solitamente sulla ricerca di alterazioni o irregolarità sul campione ispezionato.
Quando si parla di ispezioni di parti metalliche, ci si riferisce alla ricerca di discontinuità sulla struttura del materiale.

Tali discontinuità possono influire sulla conformità del prodotto, ciò dipenderà dai risultati della valutazione del difetto e dai criteri stabiliti in origine per l’accettabilità del prodotto.

Quali tipologie di difetti può intercettare un rilevatore di difetti?

Tra le varie tipologie di difetti che possono essere rilevate a seguito di un controllo, troviamo crepe superficiali o profonde, porosità in superficie, cristallizzazioni dei materiali.

Questi difetti possono essere individuati singolarmente o in più combinazioni sulla medesima parte ispezionata, motivo per cui il controllo dei difetti è fondamentale per l’assicurazione della qualità e il controllo della qualità.

Quali sono le cause dei difetti riscontrati attraverso le ispezioni?

I difetti sopra descritti possono avere cause diverse.
La misura e il controllo dei difetti aiuta a rilevare tali imperfezioni e a valutarle per identificarne le possibili cause.
Solitamente quelle più comuni sono:

Cause congenite, cioè inerenti alla produzione del materiale.
Problemi relativi al processo di colata, al trattamento termico, a lavorazioni ad alta temperatura e a problemi di natura meccanica.

Quali sono i metodi di controllo dei difetti più comuni?

Le industrie utilizzano metodi differenti per ispezionare i propri prodotti.
Ecco tre fra i metodi più comuni di misura e controllo non distruttivo dei difetti nei vari settori di utilizzo.

Nella foto sopra: Rilevatore di difetti ad ultrasuoni – SAFD500

Controllo ultrasonoro UT

Questo metodo di controllo non distruttivo dei difetti sfrutta l’utilizzo di onde sonore a frequenze molto alte, superiori a quelle percepibili dagli esseri umani, per identificare e verificare i difetti mantenendo l’integrità della parte.

Inoltre, è possibile ottenere risultati ispezionando solamente

uno dei due lati del componente grazie all’utilizzo di una sonda. L’operazione consiste nel misurare con precisione il tempo necessario impiegato da un impulso ultrasonico per passare attraverso lo spessore della parte ispezionata, riflettendo sulla superficie opposta e ritornando infine alla sonda.
Durante questo processo, se il fascio di ultrasuoni incontra un difetto, c’è una riflessione precoce del segnale, che quindi evidenzia la discontinuità.
Il controllo ad ultrasuoni consente di individuare sia difetti di superficie che di profondità, tra cui:

Difetti sulla finitura superficiale che potrebbero non essere visibili ad occhio nudo.
La corrosione del materiale.
Inclusioni non metalliche.
Discontinuità congenite nel materiale.
Discontinuità durante la colata.
Fessure del materiale.
Difetti derivanti da processi di usura o di produzione, da lavorazioni a caldo e da trattamento termico.
Rotture da fatica che insorgono durante l’esercizio.
Difetti nelle saldature.

Le principali applicazioni del controllo a ultrasuoni UT per misura dei difetti si evidenziano nei seguenti settori:

Industria metallurgica.
Ispezioni di saldatura.
Industrie:
aerospaziale.
navale.
cantieristica.
Tutti i settori che richiedono controlli non distruttivi.

Inoltre, il controllo a ultrasuoni UT è un metodo di controllo dei difetti molto versatile, in quanto può essere applicato su molti materiali diversi, tra cui:

Acciaio
Ghisa grigia e sferoidale
Alluminio
Rame
Ottone
Zinco

SAMA Tools affianca i responsabili della qualità con rivelatori di difetti a ultrasuoni come:

Nella foto sopra: operatore che utilizza un Rilevatore di difetti ad ultrasuoni – SAFD500

Metodo dei liquidi penetranti PT

Un altro metodo di controllo non distruttivo dei difetti è quello dei liquidi penetranti, che permette un’ispezione tramite la capillarizzazione di un liquido.
Si tratta di un metodo utile per la rilevazione di difetti superficiali che sfrutta le capacità di penetrazione di un liquido altamente capillare.

L’idea è quella di far penetrare un flusso di liquido molto sottile nel difetto superficiale per poi individuarlo con un agente chiamato rilevatore.
Dopo l’applicazione del mezzo di contrasto, ciò che inizialmente risultava invisibile diventa visibile alla luce naturale (nel caso di liquidi visibili) oppure tramite l’utilizzo di una lampada di Wood (nel caso di liquidi fluorescenti). I liquidi fluorescenti trovano applicazione ad esempio nell’ispezione di pezzi complessi e/o cavi non accessibili alla luce naturale.

Per applicare correttamente questo processo, è necessario prestare attenzione ai seguenti aspetti:

Pulire la superficie rimuovendo eventuali contaminanti come grasso, polvere o qualsiasi altro tipo di particelle.
Applicare il liquido penetrante e attendere la capillarizzazione nel materiale.
Eliminare l’eccesso di liquido penetrante mediante acqua o solvente.
Applicare il rilevatore bianco.
Ispezionare la superficie.
Pulire con soluzioni protettive anticorrosione.

I principali vantaggi dell’utilizzo del metodo dei liquidi penetranti PT sono:

Reattività a piccoli difetti superficiali.
Anche le parti con geometrie complesse possono essere facilmente ispezionate.
Grandi aree e materiali diversi possono essere facilmente ispezionati a basso costo.
Il difetto è visivamente indicato sulla superficie.
È un metodo pratico perché la strumentazione che serve è portatile, conveniente e poco costosa.
Dimensioni relative, forma e profondità del difetto possono essere individuati.
È una metodologia molto semplice che non ha bisogno di particolare formazione.

I campi di applicazione dei liquidi penetranti sono molteplici ed i nostri prodotti possono essere utilizzati per rilevare discontinuità in qualsiasi tipo di materiale non poroso.

Per quanto riguarda la metallurgia, di particolare interesse sono due applicazioni: nel controllo dei processi di saldatura per rilevare eventuali discontinuità da difetti nel processo (cricche a cratere, cricche di ritiro, porosità, cricche di scoria, incisioni marginali) e nel controllo di elementi sottoposti a fatica per rilevare discontinuità dovute a sollecitazioni puntuali ripetute e prolungate nel tempo.

Nella foto sopra: Magnetoscopio portatile AC/DC – SAYK390 e liquidi penetranti

Controllo magnetoscopico MT

Questo è un altro metodo di controllo non distruttivo dei difetti in cui viene applicato un campo magnetico sul pezzo in esame e le eventuali indicazioni presenti producono una variazione delle linee di flusso del campo generato che sono visibili per mezzo di polveri magnetiche.

Si possono eseguire con liquidi magnetici e liquidi magnetici fluorescenti.

Il principio di funzionamento consiste nel fatto che la presenza di discontinuità, come ad esempio crepe e altri difetti, disturba un particolare campo magnetico creato durante l’ispezione.
Quindi, dopo aver applicato un liquido contenente particelle magnetiche sulla parte da ispezionare e aver creato un campo magnetico con un apposito strumento, tali particelle andranno ad individuare la discontinuità del materiale accumulandosi su questa.

Grazie al suo principio di funzionamento, questo metodo è utilizzato principalmente per rilevare difetti su materiali ferromagnetici come:

Ferro
Nichel
Cobalto
Altre leghe

Ci sono diversi strumenti a marchio SAMA Tools, oltre ai rilevatori di difetti già citati, che sono ideali per questo controllo non distruttivo:

Per quanto riguarda la formazione degli operatori per il Metodo della Magnetoscopia (MT), in accordo ad UNI EN ISO 9712:2012, ci sono molti Enti di formazione come ad es. Bureau Veritas, che rilasciano l’attestato di frequenza addestramento.

Questo è un prerequisito per accedere all’esame per ottenere la certificazione in base al livello specifico.

Conclusioni sui rilevatori di difetti

In sintesi, in questo articolo abbiamo evidenziato cosa sia il controllo dei difetti e l’importanza che riveste per scongiurare rotture di varie tipologie di pezzi che possiamo trovare da ogni parte attorno a noi.

A questo proposito, in Italia così come nel resto del mondo, abbiamo assistito negli anni a diversi casi di negligenza nei controlli dei materiali, che hanno causato danni anche mortali.

Pertanto, per fare in modo che ciò non accada più è essenziale il lavoro dei professionisti del QA e del QC che per mezzo di rilevatori di difetti e altri strumenti riescono a prevenire tali danni.

SAMA Tools affianca da molti anni questi professionisti fornendo strumenti e attrezzature necessarie per ciascun metodo di controllo non distruttivo dei difetti sopracitato.
Se vuoi vedere gli strumenti di misura e controllo dei difetti da noi offerti per poter valutare quello adatto alla tua applicazione, fai clic qui.

Naturalmente, se non sei ancora sicuro o hai dubbi, contattaci per una consulenza gratuita, i nostri tecnici dedicano molto tempo a questa parte di assistenza pre-acquisto, che riteniamo essenziale per svolgere un lavoro di qualità.