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Prove non distruttive

Prove non distruttive

Per conoscere il comportamento dei materiali sottoposti a particolari stress ed evitare rischi di lesioni, rotture e difetti è fondamentale effettuare delle prove non distruttive (NDT), diagnosi che evidenziano possibili anomalie sulla superficie del manufatto o nel volume dello stesso, senza danneggiarlo o asportare del materiale.

Tali tecniche di controllo si rivelano essere essenziali sui semilavorati, prodotti e strutture di diverse dimensioni, perché permettono di evidenziare e individuare eventuali cricche o punti di discontinuità prima di proseguire nella lavorazione. Il materiale in esame non viene alterato e ne viene preservata l’integrità. Il supporto alla produzione è innegabile, con risparmi considerevoli non solo in termini economici ma anche sotto l’aspetto della tempistica.
In più, i controlli non distruttivi possono essere messi in atto anche a valle di un processo che presenti rischi di rotture per i materiali, in quelli che vengono definiti controlli in linea.

La sicurezza e l’affidabilità dei prodotti ne escono rafforzati, perché la loro conformità viene monitorata passaggio dopo passaggio limitando in maniera considerevole le probabilità di rottura in esercizio.
Il campo di applicazioni è ampio e eterogeneo, includendo materiali metallici o non metallici, di forme e spessori diversi. Sta alla competenza e all’esperienza dell’operatore stabilire volta per volta quale sia il controllo più distruttivo più appropriato da mettere in atto, senza tralasciare che, per loro stessa natura, tali controlli si prestano anche ad un incrocio dei risultati.

Quanti tipi di controlli non distruttivi esistono?



I controlli non distruttivi possono suddividersi in due grandi categorie. A seconda del tipo di oggetto da esaminare, considerandone la forma, i materiali dei quali è composto oppure l’accessibilità che offre agli strumenti di analisi ed allo stesso operatore di laboratorio, possiamo infatti stilare due grandi macro-insiemi di Controlli non Distruttivi.
Vedremo in un secondo passaggio le ulteriori suddivisioni interne a queste categorie, per il momento ci limitiamo ad accennare che le due metodologie possono, quando necessario, essere anche messe in atto in maniera congiunta per ottenere dati ancora più accurati e precisi che possono essere incrociati tra di loro.
Queste metodologie si dividono quindi in volumetriche e superficiali, con le prime capaci di evidenziare difetti in tutto il corpo o volume dell’oggetto in analisi e le seconde che invece si limitano a mostrare difetti affioranti sulla superficie oppure molto prossimi ad essa.
Addentriamoci quindi in ciascuna delle due metodologie per conoscerle nel dettaglio.

Controlli non distruttivi superficiali



È il nome stesso a suggerirlo: i controlli distruttivi superficiali si limitano ad analizzare la superficie dei materiali in oggetto, anche in piccoli dettagli, oppure a seconda del tipo di esame possono evidenziare difetti prossimi alla superficie ed in aree subsuperficiali.
I vantaggi di questo tipo di controlli risiedono nella localizzazione dei difetti sia in estensione che nella forma, mentre come è ovvio dedurre non riescono a quantificare l’estensione o l’entità del danno in profondità, l’unico vero limite.

Sono fondamentalmente 4 i tipi di controlli superficiali, ciascuno identificato da un preciso acronimo.

  • VT /Visual Test), ossia il sistema di controllo visivo, che è anche il primo da mettere in atto in caso di costruzioni metalliche strutturali ed in presenza di saldature. Questo è infatti l’unico esame che permette di verificare la correttezza delle geometrie del cordone di saldatura.
  • PT o esame tramite liquidi penetranti. Tale esame va ad ispezionare l’integrità superficiale di un materiale preferibilmente non poroso attraverso l’aspersione di una sostanza liquida (per spruzzatura, spennellatura o in alcuni casi per immersione). Il liquido penetra per capillarità negli eventuali difetti o nelle crepe, e con una specifica combinazione tra il colore generalmente rosso del penetrante e quello neutro del rivelatore consente di evidenziare il difetto affiorante, ove sia presente.

Gli altri due controlli superficiali si addentrano in prossimità della superficie, e sono nello specifico:

  • ET o esame a correnti indotte, che mediante un campo magnetico alternato riesce a verificare eventuali interruzioni del flusso elettromagnetico, valutando così la qualità del manufatto in base ai segnali registrati, sia nel caso di prodotti saldati che non saldati.
  • MT o magnetoscopia, un procedimento che ha naturalmente bisogno di un materiale ferromagnetico per essere mette in atto, e che serve a localizzare discontinuità superficiali o sub-superficiali. In questi casi, le linee di flusso vengono deviate o disperse, rendendo visibile ad occhio nudo il profilo della discontinuità, oppure sfruttando la luce emanata da una Lampada di Wood.

 

Controlli non distruttivi volumetrici



Accanto a quelli superficiali, possono essere messi in atto i controlli non distruttivi volumetrici, un secondo macro-insieme di test che permette di verificare l’integrità di un manufatto o di un materiale nella sua interezza e quindi anche in profondità.
Le informazioni acquisite permettono di valutare accettabilità e conformità di un manufatto, perché individuano nell’intero volume oggetto di esame la presenza di anomalie che non lo rendono idoneo in base a stringenti prescrizioni i ai requisiti di progetto, e che possono causarne la rottura quando in esercizio.
Anche questi controlli vengono identificati e classificati in base a precisi acronimo, secondo il metodo di indagine messo in atto.

Vediamo le sigle e le corrispondenti tecniche:

  • RT ovvero Radiografia (Radioscopia), il più diretto ed immediato
  • UT i cosiddetti ultrasuoni, che fanno impiego di onde acustiche ad alte frequenze e diverse a seconda dei materiali da esaminare (metallici o lapidei, ad esempio)
  • AT è la sigla che identifica gli esami per emissione acustica, per evidenziare la propagazione dei difetti
  • TIR o termografia, esame che analizza un’immagine acquisita ad infrarossi e che rileva la diversa risposta termica che si manifesta nei punti di discontinuità.

Controlli volumetrici e metodologie

Nel merito dei controlli volumetrici è però necessario presentare anche una precisa diversa metodologia inerente in questo caso la specifica direzione che i segnali inviati verso l’oggetto in esame possono prendere.
Si può infatti parlare di metodologie per trasmissione o di metodologie per riflessione.
Analizziamo anche questo aspetto nel dettagli:

  • I controlli per trasmissione hanno bisogno di poter attraversare per intero l’oggetto in esame, che deve quindi offrire al tecnico di laboratorio entrambe le sue “facce”. I flussi, per rivelare le eventuali anomalie nel pezzo, hanno bisogno di poter “uscire” dalla faccia opposta a quella di ingresso, è il caso lampante dei controlli RT (Radiografici o Radioscopici)
  • I controlli per riflessione, al contrario, entrano da una sola delle facce e si propagano all’interno del pezzo ritornando indietro: al tecnico è quindi sufficiente avere accesso ad una soltanto delle facce per individuare difetti e loro dimensioni, ed è il caso ben specifico dei controlli UT (Ultrasuoni) i quali però, in caso di controlli più particolari, possono anche essere effettuati per trasmissione, applicando due sonde in luogo di una.

I controlli termografici (TIR) e quelli sulle emissioni acustiche (AT) hanno invece una classificazione di tipo differente, in quanto sono basati su particolari condizioni del pezzo del quale viene verificata l’emissione di energia.

Quali scopi hanno i controlli non distruttivi?


Ciascuno dei diversi macro-gruppi, volumetrici e superficiali, offre pregi e limiti quanto a valore dei dati raccolti, e sta all’esperienza del tecnico di laboratorio, anche in base alle effettive caratteristiche da rilevare, studiare la giusta combinazione tra di essi.
Lo scopo dei controlli non distruttivi è infatti osservare una triplice procedura di analisi, le cui fasi sono Rilevazione del difetto o dell’assenza di esso; Caratterizzazione del difetto con definizione della sua natura, e quindi definizione della sua accettabilità o meno; Dimensionamento del difetto, che deve essere precisamente misurato.

 

Quali controlli non distruttivi attua Sologea?



Grazie all’esperienza del proprio personale qualificato come 2° e 3° livello in accordo con le normative UNI EN ISO 9712, SOLOGEA LAB può controllare particolari realizzati sia in leghe metalliche che in materiali compositi.

Disponiamo delle più moderne strumentazioni idonee ad eseguire controlli in diverse condizioni, tanto sul campo quanto in laboratorio.

I metodi di Prove non Distruttive che SOLOGEA LAB utilizza sono i seguenti:

  • Radiografie

Mediante le tecniche radiografiche risulta possibile evidenziare un gran numero di discontinuità presenti in manufatti industriali, getti o saldature, quali ad esempio porosità, inclusioni, soffiature, cricche, tarli, inclusioni di scoria, mancanza di penetrazione.

  • Ultrasuoni

Gli Ultrasuoni sono onde elastiche di tipo meccanico che si trasmettono nei corpi solidi. Essi si prestano bene ad indagini su difetti sia sub-superficiali che interni a un materiale, purché tali difetti siano caratterizzati da presenza di almeno una superficie riflettente

  • Magnetoscopia

La magnetoscopia è un sistema di indagine che si realizza magnetizzando il pezzo da esaminare, ed evidenziando il flusso disperso che si registra in corrispondenza delle discontinuità. Tale tecnica è particolarmente utilizzata per indagini su difetti sia superficiali che sub-superficiali su materiali ferrosi.

  • Liquidi penetranti

L’esame con liquidi penetranti è volto ad accertare discontinuità quali cricche, sovrapposizioni, piegature, e mancate fusioni che affiorano sulla superficie da esaminare. Il controllo viene effettuato principalmente sui materiali metallici, ma può essere eseguito anche su altri materiali, purché siano inerti ai prodotti impiegati per l’indagine e non siano eccessivamente porosi

  • Esame visivo

I controlli visivi vengono generalmente utilizzati per rilevare specifiche caratteristiche superficiali e/o dimensionali quali allineamenti, forme e dimensioni di componenti di macchine, di impianti e di manufatti, stato delle superfici. Possono essere effettuati sia ad occhio nudo che con speciali macchinari per l’ingrandimento.

 

La scelta corretta del tipo di controllo da impiegare scaturisce da un’attenta analisi della problematica nel suo insieme ed è per questo che SOLOGEA LAB, grazie al suo personale qualificato, potrà esservi di supporto nella scelta della miglior tecnica da impiegare a seconda del tipo di materiale, dell’accessibilità, della conoscenza dei difetti tipici in esercizio, sensibilità dei controlli ecc.

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