1. NDT là gì? Giới thiệu chung về Kiểm tra không phá huỷ - NDT
Kiểm tra không phá hủy hay kiểm tra không tổn hại (viết tắt theo tiếng Anh là NDT, Non-Destructive Testing), hay còn gọi là đánh giá không phá hủy (viết tắt theo tiếng Anh là NDA, Non-Destructive Evaluation), kiểm định không phá hủy (viết tắt theo tiếng Anh là NDI, Non-Destructive Inspection), hoặc dò khuyết tật là việc sử dụng các phương pháp vật lý để kiểm tra phát hiện các khuyết tật bên trong hoặc ở bề mặt vật kiểm mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng. Theo Wikipedia
Ngày nay, NDT là một yêu cầu không thể thiếu trong việc kiểm soát chất lượng của các sản phẩm, công trình … NDT có vai trò cốt yếu trong bất kỳ chương trình QA/QC nhằm đảm bảo sự nguyên vẹn, đồng nhất và tin cậy của sản phẩm cũng như duy trì và nâng cao chất lượng của sản phẩm.
Kiểm tra NDT được ứng dụng trong hầu hết mọi giai đoạn của quá trình sản xuất hoặc vòng đời của một bộ phận để xác minh vấn đề, xử lý phù hợp hoặc kiểm tra hư hỏng khi vận hành …
2. Các phương pháp kiểm tra không phá hủy
Sự xuất hiện của nhiều phương pháp kiểm tra không phá huỷ là do sự đa dạng về đối tượng bao gồm: vật liệu, cấu hình; quá trình chế tạo; môi trường sử dụng khác nhau. Thêm vào đó là sự đa dạng bất liên tục về vị trí trong hay ngoài, ngang hay dọc cũng như các loại hình mặt, khối, tròn…
Hiện nay, có 6 loại phương pháp kiểm tra không phá huỷ được dùng phổ biến trong thực tế đó là kiểm tra trực quan (Visual Testing VT) kiểm tra bột từ (Magnetic Particle Testing MT) chụp ảnh phóng xạ (Radiographic Testing RT), siêu âm (Ultrasonic Testing UT), kiểm tra thẩm thấu lỏng (Liquid Penetrant Testing PT), kiểm tra dòng điện xoáy (Eddy Current Testing ECT).
2.1. Phương pháp kiểm tra trực quan - Visual Testing (VT)
Kiểm tra trực quan (VT) là phương pháp xác định các khuyết tật và khiếm khuyết bề mặt bằng quan sát trực tiếp hoặc có sự trợ giúp của các thiết bị, dụng cụ. Là phương pháp phổ biến nhất trong rất nhiều phương pháp NDT, được sử dụng đầu tiên để kiểm tra bất kỳ đối tượng nào.
Kính hiển vi điện tử cầm tay, màn hình LCD phóng đại 80X
Nói chung, VT luôn là giai đoạn đầu tiên của các phương pháp kiểm tra khác. Lâu đời, phổ biến, hiệu quả nhất
Kiểm tra điều kiện bề mặt, hình dạng, trùng khít, rò rỉ, bất liên tục bề mặt
Cần điều kiện chiếu sáng tốt bề mặt
Yêu cầu thị lực, kỹ năng và kinh nghiệm
Thiết bị và kỹ thuật từ rất đơn giản đến phức tạp và đắt tiền
VT từ xa - video probe
Remote VT phát triển mạnh cùng với sự phát triển của công nghệ xem- nhìn (video). Khởi đầu từ việc kiểm tra trực tiếp bằng mắt sử dụng các ống nội soi quang học (cứng, mềm) để nhìn các bất liên tục trong máy móc, nội soi video đã ra đời cùng với việc gắn camera vào đầu ống nội soi để quan sát đối tượng kiểm tra trên màn hình TV.
Do các camera ngày càng nhỏ nhờ các chip thu-phát gắn liền (charge-coupled discharge device/CCD ), VT nội soi vô tuyến ngày nay trở nên rất phổ biến để kiểm tra bên trong đối tượng. Các chip CCD ngày càng nhỏ hơn đang thay thế các thiết bị quang học nội soi hoặc các ống dẫn quang mềm - video probe VT.
Một ống “chui” nội soi video mềm với một đầu xoay chứa một thiết bị thu-phát (CCD) nhỏ. Một hệ thống VT xách tay hoàn chỉnh có thể xếp gọn trong hộp-vali kéo thông dụng: đầu soi - scope, bộ điều khiển camera, bộ xử lý-máy tính, nguồn sáng và màn hình video hiển thị tất cả được kết nối với nhau theo dây thuận tiện cho việc sử dụng ngay.
2.2. Phương pháp kiểm tra thẩm thấu - Penetration Testing (PT)
Dung dịch chất thấm được áp dụng cho bề mặt của một thành phần được làm sạch trước. Chất lỏng được kéo vào các khuyết tật mở ra trên bề mặt bằng nguyên lý mao dẫn. Chất thấm dư được làm sạch cẩn thận khỏi bề mặt.
Một chất hiện được áp dụng để kéo chất thâm bị mắc kẹt trở lại bề mặt nơi nó được loang ra và tạo thành một chỉ thị. Chỉ thị này dễ nhìn hơn nhiều so với khuyết tật thực tế. Được sử dụng để xác định vị trí các vết nứt, độ xốp và các khuyết tật khác phá vỡ bề mặt của vật liệu và có đủ thể tích để bẫy và giữ vật liệu thấm.
Thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng được sử dụng để kiểm tra các khu vực rộng lớn rất hiệu quả và sẽ hoạt động trên hầu hết các vật liệu không xốp.
Ưu điểm của phương pháp PT:
- Diện tích bề mặt lớn hoặc khối lượng lớn các bộ phận / vật liệu có thể được kiểm tra nhanh chóng và với chi phí thấp.
- Các bộ phận có hình dạng phức tạp thường xuyên được kiểm tra.
- Các chỉ thị được tạo ra trực tiếp trên bề mặt của chi tiết cung cấp hình ảnh trực quan về các bất liên tục.
- Đầu tư thiết bị tối thiểu.
Nhược điểm của phương pháp PT:
- Chỉ phát hiện khuyết tật mở ra trên bề mặt.
- Chuẩn bị bề mặt là rất quan trọng vì tạp chất có thể che khuyết điểm.
- Yêu cầu một bề mặt tương đối trơn tru và không xốp.
- Làm sạch là cần thiết để loại bỏ hóa chất.
- Yêu cầu nhiều thao tác trong điều kiện được kiểm soát.Cần lưu ý xử lý hóa chất (độc tính, cháy, chất thải).
2.3. Phương pháp kiểm tra bằng bột từ - Magnetic Particle Testing (MT)
Một từ trường được tạo ra trong một chi tiết được làm từ vật liệu sắt từ. Các dòng điện từ đi qua vật liệu, và thoát ra và nhập lại vật liệu ở các cực. Các khiếm khuyết như vết nứt hoặc khoảng trống không thể hỗ trợ nhiều thông lượng và đẩy một phần thông lượng ra bên ngoài chi tiết. Các hạt từ tính phân bố trên chi tiết sẽ bị thu hút bởi các vùng rò rỉ và tạo ra một dấu hiệu nhìn thấy được. Được sử dụng để kiểm tra vật liệu sắt từ (những vật liệu có thể bị từ hóa) cho các khuyết tật tạo ra bởi sự chuyển đổi tính thấm từ của vật liệu. Kiểm tra hạt từ có thể phát hiện các khuyết tật bề mặt và gần bề mặt.
Ưu điểm của phương pháp MT:
- Diện tích bề mặt lớn của các bộ phận phức tạp có thể được kiểm tra nhanh chóng.
- Có thể phát hiện các lỗ hổng bề mặt và dưới bề mặt.
- Chuẩn bị bề mặt là ít quan trọng hơn là trong kiểm tra thẩm thấu.
- Chỉ thị hạt từ được sản xuất trực tiếp trên bề mặt của phần và tạo thành một hình ảnh của sự gián đoạn.
- Chi phí thiết bị tương đối thấp.
Nhược điểm của phương pháp MT:
- Chỉ có thể kiểm tra vật liệu sắt từ.
- Việc căn chỉnh hướng từ trường và khuyết tật là rất quan trọng.
- Dòng điện lớn là cần thiết cho các bộ phận rất lớn.
- Yêu cầu bề mặt tương đối trơn tru.
- Sơn hoặc các lớp phủ không từ tính khác ảnh hưởng xấu đến độ nhạy.
- Việc khử từ và làm sạch sau kiểm tra thường là cần thiết.
2.4. Phương pháp kiểm tra siêu âm - Ultrasonic Testing (UT)
Sóng âm tần số cao được truyền vào vật liệu bằng cách sử dụng các biến tử. Sóng âm
truyền qua vật liệu và được nhận bởi cùng biến tử hoặc biến tử thứ hai. Lượng năng lượng được truyền hoặc nhận và thời gian nhận năng lượng được phân tích để xác định sự hiện diện của các khuyết tật. Có thể đo được các thay đổi về độ dày vật liệu và các thay đổi về tính chất vật liệu.
Máy dò khuyết tật bằng phương pháp siêu âm Novotest UD3701
Được sử dụng để xác định khuyết tật bề mặt và dưới bề mặt trong nhiều vật liệu bao gồm
kim loại, nhựa và gỗ. Kiểm tra siêu âm cũng được sử dụng để đo độ dày của vật liệu và cũng có thể mô tả đặc tính của vật liệu dựa trên vận tốc âm thanh và các phép đo suy giảm sóng âm.
Ưu điểm của phương pháp UT:
- Độ sâu thâm nhập để phát hiện hoặc đo khuyết tật vượt trội so với các phương pháp khác.
- Chỉ cần tiếp cận một mặt.
- Cung cấp thông tin khoảng cách.
- Yêu cầu chuẩn bị bề mặt chi tiết là tối thiểu.
- Phương pháp có thể được sử dụng nhiều hơn là ứng dụng phát hiện khuyết tật.
Nhược điểm của phương pháp UT:
- Bề mặt phải có thể tiếp cận được đầu dò và chất tiếp âm.
- Yêu cầu kỹ năng và đào tạo là rộng hơn so với kỹ thuật khác.
- Bề mặt hoàn thiện và độ nhám có thể gây trở ngại cho việc kiểm tra.
- Các chi tiết mỏng có thể khó kiểm tra.
- Khuyết tật tuyến tính được định hướng song song với chùm âm thanh có thể không phát hiện được.
- Tiêu chuẩn tham khảo là thường xuyên cần thiết.
2.5. Phương pháp chụp ảnh phóng xạ - Radiographic Testing (RT)
Tia X được sử dụng để tạo ra hình ảnh của vật thể bằng cách sử dụng phim hoặc đầu ghi khác nhạy cảm với bức xạ. Đối tượng thử nghiệm được đặt giữa nguồn bức xạ và đầu ghi. Độ dày và mật độ của vật liệu mà tia X phải xuyên qua ảnh hưởng đến lượng phóng xạ đạt tới đầu ghi. Sự thay đổi này trong bức xạ tạo ra một hình ảnh trên đầu ghi thường cho thấy các đặc điểm bên trong của đối tượng thử nghiệm.
Máy đo chiều dày lớp mạ bằng tia X W series
Được sử dụng để kiểm tra gần như bất kỳ vật liệu nào cho các khuyết tật bề mặt và dưới bề mặt. Tia X cũng có thể được sử dụng để xác định vị trí và đo lường các đặc điểm bên trong, xác nhận vị trí của các bộ phận ẩn trong một bộ phận lắp ráp và để đo độ dày của vật liệu.
Ưu điểm của phương pháp RT:
- Có thể được sử dụng để kiểm tra hầu như tất cả các vật liệu.
- Phát hiện khuyết tật bề mặt và dưới bề mặt.
- Khả năng kiểm tra các hình dạng phức tạp và cấu trúc nhiều lớp mà không cần tháo gỡ.
- Chuẩn bị phần tối thiểu là bắt buộc.
Nhược điểm của phương pháp RT:
- Đào tạo vận hành và kỹ năng yêu cầu cao.
- Truy cập vào cả hai mặt của cấu trúc thường được yêu cầu.
- Việc định hướng chùm tia bức xạ tới các khuyết tật không phải là thể tích là rất quan trọng.
- Vùng kiểm tra cho các mặt cắt dày có thể tốn thời gian.
- Đầu tư thiết bị tương đối đắt tiền.
- Nguy cơ bức xạ có thể xảy ra đối với nhân viên.
2.6. Phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy - Eddy Current Testing (ECT)
Dòng điện xoay chiều được truyền qua một cuộn dây tạo ra từ trường. Khi cuộn dây được đặt gần vật liệu dẫn điện, từ trường biến thiên sẽ gây ra dòng điện trong vật liệu. Các dòng điện này di chuyển trong các vòng khép kín và được gọi là dòng xoáy. Dòng điện xoáy tạo ra từ trường riêng của chúng có thể đo được và được sử dụng để tìm các khuyết tật và mô tả tính dẫn điện, tính thấm và các đặc điểm về kích thước.
Được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bề mặt và gần bề mặt trong vật liệu dẫn điện, chẳng hạn như kim loại. Kiểm tra dòng xoáy cũng được sử dụng để phân loại các vật liệu dựa trên độ dẫn điện và tính thấm từ, và đo độ dày của các tấm kim loại mỏng và lớp phủ không dẫn điện như sơn.
Ưu điểm của phương pháp ECT:
- Phát hiện các khuyết tật bề mặt và gần bề mặt.
- Đầu dò kiểm tra không cần phải tiếp xúc với chi tiết kiểm tra.
- Phương pháp không chỉ được sử dụng để phát hiện khuyết tật mà còn nhiều ứng dụng khác.
- Yêu cầu chuẩn bị bề mặt được tối giản.
Nhược điểm của phương pháp ECT:
- Chỉ có thể kiểm tra vật liệu dẫn điện.
- Vật liệu sắt từ yêu cầu xử lý đặc biệt để giải quyết tính thấm từ.
- Độ sâu thâm nhập bị giới hạn.
- Các khuyết tật nằm song song với cuộn dây đầu dò kiểm tra có thể không bị phát hiện.
- Kỹ năng và đào tạo yêu cầu rộng hơn các kỹ thuật khác.
- Bề mặt hoàn thiện và độ nhám có thể gây nhiễu.
- Tiêu chuẩn tham khảo là cần thiết để thiết lập.
3. Ứng dụng của các phương pháp kiểm tra không phá huỷ
3.1. Kỹ thuật cơ khí
Kỹ thuật cơ khí là một ngành Khoa học kỹ thuật, ứng dụng các nguyên lý vật lý, kỹ thuật và khoa học vật liệu để thiết kế, phân tích, chế tạo và bảo dưỡng các loại máy móc và hệ thống cơ khí. Nó là một lĩnh vực kỹ thuật liên quan đến Thiết kế, Chế tạo và Vận hành máy móc. Kỹ thuật Cơ khí là ngành lâu đời nhất, rộng lớn nhất của Kỹ thuật.
Các phương pháp NDT được sử dụng trong lĩnh vực này trong khâu phân tích, quá trình chế tạo (các công đoạn trong quá trình) và bảo dưỡng các loại máy móc và hệ thống cơ khí, hay còn gọi là các sản phẩm cơ khí nói chung. Đóng góp của NDT là kiểm soát và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí với từng khâu, công đoạn, quá trình của sản phẩm cơ khí.
3.2. Cơ khí động lực
Ngành cơ khí động lực nghiên cứu về các loại máy động lực, hệ thống truyền động, hệ thống điều khiển và kết cấu cơ khí. Các sản phẩm cụ thể được kiểm tra phổ biến bằng phương pháp NDT có thể kể đến các chi tiết tiêu biểu nhất như bánh răng truyền động, trục khuỷu, hệ thống đường ống dẫn nhiên liệu cho động cơ, các kết cấu khung, vỏ động cơ… Các chỉ tiêu kiểm tra như nứt vỡ, độ cứng, độ dày,…
3.3. Cơ khí nông lâm, xây dựng, giao thông, dệt may
Trong lĩnh vực nông lâm xây dựng, giao thông, dệt may thì các phương pháp NDT nằm trong mục tiêu mục đích và ứng dụng của các sản phẩm cơ khí với đối tượng là các loại nông lâm thủy hải sản, các công trình xây dựng giao thông, các dây chuyền dệt may.
Cụ thể như với các sản phẩm nông lâm sản có thể kể đến ứng dụng như thiết bị khử trùng diệt khuẩn bằng phương pháp hạt nhân, thiết bị ghi đo mật độ, hàm lượng dẫn xuất trong sản phẩm; với các công trình xây dựng, giao thông là các thiết bị ghi đo mật độ, lưu lượng, đo mức, kiểm tra chất lượng công trình; với ngành dệt may, là ứng dụng khử trùng diệt khuẩn bảo quản hàng hóa, hay chiếu xạ tăng độ bền sản phẩm.
Ở đây chủ yếu là tính kết hợp các phương pháp kỹ thuật kết hợp với nhau tạo ra chất lượng sản phẩm cuối cùng.
3.4. Tự động hóa, cơ điện tử, robot
Đặc trưng của các ngành này là tính tự động hóa rất cao. Đóng góp của NDT ở đây nằm ở góc độ công nghệ. Ta có thể đưa ví dụ điển hình là các bo mạch điện tử trong thiết bị tự động hóa được chế tạo sản xuất dưới sự kiểm soát chất lượng bằng các phương pháp NDT.
Chi tiết sản phẩm này từ các nguyên vật liệu đầu vào đến sản phẩm cuối cùng đầu ra đều có sự hiện hữu mang tính tất yếu. Đó là các chỉ tiêu sản phẩm như thành phần vật liệu, độ đồng nhất vật liệu, độ dày vật liệu nền và lớp phủ,… Tỷ trọng đóng góp của công đoạn kiểm tra NDT chiếm phần lớn về giá trị sản phẩm.
3.5. Vật liệu cơ khí
Có thể kể đến sự đóng góp các phương pháp NDT tham gia sâu vào các công đoạn đúc, gia công, hàn, xử lý bề mặt vật liệu,…, không còn là giải pháp kỹ thuật mà là giải pháp công nghệ, thể hiện qua các thuật ngữ chuyên môn ngành cơ khí như siêu âm chụp ảnh mối hàn, vật đúc, thẩm thấu từ xác định khuyết tật,…
3.6. Công nghệ nhiệt lạnh, máy năng lượng
Các hệ thống trao đổi nhiệt, đường ống truyền dẫn chất lỏng, khí, ga trong các công trình nhiệt điện, thủy điện, hóa dầu là những ví dụ điển hình mà phương pháp NDT luôn thường trực xuất hiện trong suốt quá trình xây dựng, chế tạo, lắp ráp, vận hành bảo trì bảo dưỡng.
4. Kết luận: Mua các thiết bị kiểm tra không phá huỷ - NDT ở đâu uy tín?
Hiện Tecostore - Thế giới thiết bị đo lường và Giải pháp kỹ thuật đang phân phối rất nhiều mẫu mã thiết bị kiểm tra không phá hủy mối hàn, thiết bị phát hiện khuyết tật (visual bugs), thiết bị chụp ảnh phóng xạ ... đến từ các hãng uy tín như Insize, Shimadzu, ACCRETECH, Bowman ...
Các dòng máy móc được phân phối tại Tecostore đều đảm bảo chính hãng 100% với chính sách giá vô cùng tốt, chế độ mua hàng - giao hàng - bảo hành tin cậy.
Nếu bạn đang có nhu cầu tìm mua những sản phẩm đo lường vừa chất lượng mà giá cả vẫn vô cùng hợp lý, hãy gọi ngay đến số hotline: 0966580080 của Tecostore nhé!
