1.2. Сущность нк и его задачи

Основными задачами, стоящими перед НК материалов и изделий являются следующие:

1.Контроль дефектов типа несплошностей и посторонних включений (условно - дефектоскопия).

2.Размерный контроль (в том числе толщинометрия).

3.Контроль структурных характеристик материалов.

4.Контроль физико-механических свойств материалов.

Две последних разновидности НК условно называют структурометрией.

Теоретическими основами методов НК являются известные закономерности (явления, эффекты) взаимодействия какого-либо физического поля или вещества с объектом контроля. Как правило, эти закономерности описываются математическим выражением, связывающим параметры физического поля с параметрами объекта контроля.

Первичной информацией в методах НК, осуществляемых с помощью специальных приборов (дефектоскопов), служит главным образом электрический, но также и световой, звуковой или другой сигнал, который является результатом взаимодействия физического поля с объектом контроля, содержит в себе информацию о состоянии объекта и требует расшифровки.

Таким образом, основными этапами НК материалов и изделий являются организация их взаимодействия с физическими полями и (или) веществами, регистрация и расшифровка результатов этого взаимодействия. Далее осуществляется сравнение этой первичной информации о фактическом состоянии объекта с установленными требованиями, после чего следует принятие решения о приемке или браковке контролируемого объекта.

В зависимости от природы физических полей, взаимодействующих с изделием, различают 9 видов НК:

1. Акустический (АК).

2. Радиационный (РК).

3. Тепловой* (ТК).

4. Электрический* (ЭК).

5. Магнитный** (МК).

6. Вихретоковый** (ВК) (иначе – электромагнитный).

7. Радиоволновый (РВК) (иначе - СВЧ-контроль, то есть контроль электромагнитными волнами сверхвысокой частоты)***.

8. Оптический (ОК).

9. Проникающими веществами.

9.1.Капиллярный (КК).

9.2.Течеискание (КТ – контроль течеисканием).

(Примечание: * - виды НК, применяемые преимущественно для неметаллических материалов; ** - преимущественно для металлов; *** - только для неметаллических материалов)

В свою очередь каждый вид НК включает в себя ряд методов, которые отличаются принципом и средствами реализации взаимодействия того или иного физического поля с объектом НК.

2. Дефекты продукции

Дефект – каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям. В табл. 2.1 приведена классификация дефектов.

Т а б л и ц а 2.1

Классификация видов дефектов

Признак дефекта	Вид дефекта
1. Месторасположение дефекта	1.1. Поверхностный 1.2. Подповерхностный 1.3. Внутренний
2. Потенциальная опасность дефекта (степень влияния дефекта на эффективность и безопасность использования продукции)	2.1. Критический 2.2. Значительный 2.3. Малозначительный
3. Наличие предусмотренных правил и средств обнаружения дефекта	3.1. Явный 3.2. Скрытый
4. Возможность устранения дефекта	4.1. Устранимый 4.2. Неустранимый
5. Происхождение дефекта	5.1. Конструкторский 5.2. Производственно-технологический 5.3. Эксплуатационный
6. Тип дефекта	6.1. Несплошность 6.2. Несоответствие размеров изделия 6.3. Несоответствие физико-механических свойств материала изделия 6.4. Несоответствие структуры материала изделия

Поверхностные дефекты залегают на поверхности изделий.

Подповерхностные дефекты расположены непосредственно под поверхностью изделия (на глубине до 0,5–1 мм) или под слоем покрытия, нанесенного специально на поверхность изделия или образовавшегося в процессе его эксплуатации. Внутренние дефекты залегают на глубине более 1 мм. Такое разделение дефектов облегчает предварительный выбор возможных МНК.

Критический дефект – это дефект, при наличии которого использование продукции по назначению практически невозможно или недопустимо.

Значительный дефект – это дефект, который существенно влияет на использование продукции по назначению, но не является критическим.

Малозначительный дефект – это дефект, который существенно не влияет на использование продукции по назначению. Такое разделение дефектов производится:

 для последующего выбора вида контроля качества продукции (выборочный или сплошной) и

 для назначения таких характеристик выборочного контроля, как риск потребителя.

Риск потребителя – это вероятность приемки дефектной продукции. Это одна из двух возможных ошибок при контроле. В теории вероятности она называется ошибкой второго рода и заключается в принятии неверной гипотезы.

В статистическом контроле существует и такое понятие, как риск поставщика – вероятность браковки годной продукции (ошибка первого рода, при которой отвергают верную гипотезу).

Чтобы не пропустить критический дефект, контроль продукции должен быть сплошным и в ряде случаев – неоднократным. Если в продукции возможно возникновение значительных дефектов, то ее контроль допускается осуществлять выборочно только при достаточно низком значении риска потребителя. Если в продукции возможно возникновение только малозначительных дефектов, то ее контроль можно осуществлять выборочно при относительно высоком значении риска потребителя.

Явный дефект - это дефект, для выявления которого в нормативно-технической документации (НТД) предусмотрены соответствующие правила, методы и средства НК. Явные дефекты обычно обнаруживают в результате производственно-технологического или регламентированного эксплуатационного контроля

Скрытый дефект – это дефект, для выявления которого в НТД не предусмотрены соответствующие правила, методы и средства НК. Скрытые дефекты имеют обычно конструкторско-технологическое происхождение и служат, как правило, причиной проведения целевого эксплуатационного контроля. При обнаружении скрытых дефектов сведения о них и методах их обнаружения вносят в НТД, после чего скрытые дефекты переходят в категорию явных дефектов.

Устранимый дефект – это дефект, устранение которого технически возможно и экономически целесообразно. Неустранимый дефект – это дефект, устранение которого технически невозможно или экономически нецелесообразно.

Устранимость или неустранимость дефекта зависят главным образом от конкретных условий производства и необходимых затрат. Кроме того, один и тот же дефект может быть отнесен к устранимым или неустранимым в зависимости от того, обнаружен он на ранних или заключительных этапах технологического процесса или ремонта. Неустранимые дефекты могут переходить в категорию устранимых в связи с усовершенствованием технологии производства (ремонта) продукции и снижением затрат на исправление брака.

Конструкторские дефекты – это дефекты, причиной которых являются ошибки конструкторов, материаловедов и технологов, допущенные на стадии проектирования изделия и технологического процесса его изготовления. Эти дефекты могут быть результатом ошибок, допущенных при выборе материала изделия, расчете его размеров, выборе технического оснащения и режимов изготовления изделия.

Производственно-технологические дефекты возникают на стадиях изготовления и ремонта изделий в результате нарушений технологических режимов сварки, пайки, клепки, склеивания, механической, термической и других видов обработки, нанесения гальванических и др. покрытий.

Эксплуатационные дефекты возникают после некоторой наработки в результате усталости материала изделий, коррозии, изнашивания и т.д., а также в результате неправильного технического обслуживания и эксплуатации.

Знание происхождения дефектов позволяет быстро принять необходимые меры к устранению причин их возникновения. Следует заметить при этом, что экономические затраты, связанные с устранением причин возникновения дефектов, резко возрастают в ряду основных этапов жизненного цикла продукции: «проектирование  производство  эксплуатация изделий». В то же время практика показывает, что вероятность происхождения дефектов резко убывает в том же ряду. Поэтому считается, что дополнительные денежные средства, вложенные на стадии опытно-конструкторских работ и научно-исследовательских работ, дают на порядок бóльшую экономию на этапе производства и на 2-3 порядка бóльшую экономию - на стадии эксплуатации изделий.

К несплошностям изделий относятся крупные поры (раковины), пористость (скопление мелких пор), трещины, расслоения в слоистых материалах, непроклеи, непровары, а также условно – инородные включения. По форме несплошности условно разделяют на объемные, плоские и нитевидные (волосяные).

Примерами размерных дефектов являются любые несоответствия геометрических размеров и формы изделия установленным требованиям, в том числе разнотолщиность (разностенность) изделия, волнистость и макроотклонения поверхности изделия, его пропеллерообразность, неплоскостность и пр.

К дефектам структуры материалов относятся, например, крупнозернистость, межкристаллитная коррозия и пр. – в металлах, нарушения схемы армирования – в композиционных материалах, несоответствия степени кристалличности или степени ориентации – в термопластах.

Примерами несоответствий физико-механических свойств материалов могут служить недопустимые отклонения их плотности, модуля упругости, коэффициента теплопроводности, электрических характеристик и пр.

С понятием «дефект» связан ряд терминов (брак, отказ, неисправность), не являющихся его синонимами. Брак – это продукция, передача которой потребителю не допускается из-за наличия дефектов. Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия, которое до возникновения отказа было работоспособным. Отказ может возникнуть в результате наличия в изделии дефектов, но появление дефектов не всегда означает, что возник отказ.

Неисправность – это определенное состояние изделия (неисправное, неработоспособное).

Термин «дефект» применяют при контроле качества продукции, а термин «неисправность» – при использовании продукции. Дефектное изделие – это изделие, имеющее хотя бы один дефект.

Антонимом этого понятия является «годное изделие» – изделие, удовлетворяющее всем установленным требованиям. Годная продукция не содержит дефектов, препятствующих ее приемке, но имеет допускаемые отклонения показателей качества.

Допускаемое отклонение показателя качества продукции – отклонение фактического значения показателя от номинального значения, находящееся в пределах, установленных НТД.

Номинальное значение показателя качества – это регламентированное значение показателя, от которого отсчитывается допускаемое отклонение.

Регламентированное значение показателя качества продукции – это значение показателя, установленное НТД.

Погрешность производства продукции – отклонение фактического (действительного) значения параметра производимой продукции от его номинального значения, установленного НТД.

Характерные показатели качества и дефекты ПКМ и изделий из них, а также рекомендуемые для них виды НК приведены в табл. 2.2.

Т а б л и ц а 2.2