Оптико-визуальный метод

Этот метод оптического неразрушающего контроля основан на наблюдении объекта контроля или его изображения с помощью оптических или оптико-электронных приборов.

При оптико-визуальном контроле близкорасположенных объектов при-меняются лупы с увеличением 2...10 раз. Для контроля удалённых объектов, расположенных на расстоянии более 200 мм, используются телескопические лупы.

Возможности этого метода существенно расширились с появлением гибких эндоскопов, изготовленных с использованием технологий волоконной оптики.

Типичный технический эндоскоп - это оптический прибор, выполненный на основе гибких световодов и обеспечивающий сравнительно большое увеличение - до 15-кратного. Длина световодов может достигать нескольких метров.

Оптико-визуальный метод позволяет обнаружить различные поверхностные дефекты: трещины, механический износ, поверхностную коррозию, пробоины, эррозионные повреждения, обрывы, нарушение сплошности защитных покрытий и т.д.

При проектировании объектов часто предусматриваются технологические лючки, через которые вводятся эндоскопы для осмотра закрытых полостей и труднодоступных участков. Оптико-визуальный метод получил широкое распространение в авиации.

С его помощью выявляется большая часть дефектов планера. В газотурбинных двигателях с помощью гибких эндоскопов через специальные лючки проводится осмотр основных элементов газовоздушного тракта. При этом выявляются забоины на лопатках компрессора, перегрев лопаток турбины (по цветам побежалости), прогары, обрывы бандажных полок, лопаток и т.д.

К недостаткам этого метода следует отнести малую чувствительность, большую трудоемкость. Он позволяет обнаружить трещины шириной (раскрытие) 0,1...0,01 мм и только поверхностные.

Капиллярные методы

Эта группа методов основана на свойстве смачивающих жидкостей под действием капиллярных сил проникать в узкие полости поверхностных дефектов.

Наибольшее распространение получили цветной, люминесцентный, применяется, но реже люминесцентно-цветной метод. Отличаются они способом выявления дефектов.

Цветной метод основан на регистрации ярких красителей на фоне поверхности детали. При люминесцентном методе используются флюоресцирующие в ультрафиолетовых лучах жидкости. Люминесцентно-цветной метод является смешанным - использует оба эффекта.

Сущность контроля этими методами сводится к следующему.

Первой и весьма трудоёмкой операцией является очистка контролируемой поверхности от лакокрасочных покрытий, окалины, загрязнений и т. д. (рис.7,а). В большинстве случаев требуется обезжиривание поверхности, после чего на поверхность наносят индикаторную жидкость (рис.7,б). В качестве индикаторных используются жидкости ярких цветов или люминесцирующие, обладающие хорошей проникающей способностью. Избыток жидкости удаляют с поверхности детали (рис.7,в), в детали остаётся только жидкость, проникшая в дефекты.

Рис.7. Капиллярный метод цветной дефектоскопии

Заключительной операцией является нанесение на контролируемую поверхность проявляющей жидкости (рис.7,г), в качестве которой желательно использовать жидкость белого цвета, обладающую хорошей абсорбцией.

Проявляющая жидкость абсорбирует оставшуюся в дефектах индикаторную жидкость и либо окрашивается в яркий цвет красителя, либо люминесцирует при облучении ультрафиолетовыми лучами.

Таким образом, капиллярная дефектоскопия обеспечивает обнаружение не видимых невооруженным глазом микротрещин. Она эффективна только в тех случаях, когда несплошности материала имеют полости, выходящие на поверхность детали, и когда глубина дефектов значительно превышает их ширину раскрытия.

Чувствительность капиллярного метода характеризуется следующими данными: ширина раскрытия трещин на поверхности более 0,001 мм, глубина более 0,01 мм, протяжённость более 0,1 мм, шероховатость поверхности Rz в пределах 10...20.

Эти методы не эффективны для контроля деталей с грубой поверхностью и, практически, не применимы для контроля изделий с пористой поверхностью.

Достоинства капиллярных методов:

- высокая чувствительность и разрешающая способность;

- контроль деталей, изготовленных из любых непористых материалов, включая пластмассы, стекло, керамику и т.д.;

- простота и дешевизна необходимого оборудования и материалов;

- наглядность результатов контроля;

- точная установка положения дефекта;

-контроль деталей самых разнообразных форм с использованием универсальных технологий;

- изготовление дефектограмм;

-простота технологии контроля, позволяющая быстро готовить специалистов.

Недостатки методов:

- необходимость удаления защитных покрытий, что обусловливает высокую трудоёмкость контроля;

- низкая вероятность обнаружения дефектов, покрытых окисными плёнками или сжатых остаточными или рабочими напряжениями в детали;

- токсичность используемых материалов.

Однако относительно последнего недостатка следует заметить, что появились материалы для капиллярного контроля, не содержащие озоноразрушающих компонентов, не токсичные, безвредные для здоровья людей и не вызывающие аллергию.