Regionalna Izba Gospodarcza, ul. 1-go Sierpnia 26 b, Stalowa Wola, tel

Transkrypt

1 Ocena jakości odlewów na podstawie wzorców wzrokowo dotykowych wg normy EN 1370:2012 Roman Gruca TÜV Akademia Polska Sp. z o.o. TÜV Rheinland Uprawnienia 3 st. VT, MT, PT, ET, UT, RT wg EN 473 / ISO 9712 Kierownik Jednostki Certyfikującej Personel NDT

2 Czym są badania NDT Badania nieniszczące (NDT) stanowią zbiór praktycznych metod weryfikacji spełnienia wymagań jakościowych, głównie pod kątem bezpieczeństwa eksploatacji prostych i złożonych obiektów technicznych (np. blach, odkuwek, konstrukcji spawanych, turbozespołów w energetyce, zestawów kołowych w kolejnictwie, konstrukcji lotniczych). Badania nieniszczące nie powodują zmian własności materiału i funkcji obiektu technicznego.

3 Podział metod NDT Metody badań najszerzej stosowane na obiektach technicznych: metody powierzchniowe Badania wizualne VT Badania magnetyczno proszkowe MT Badania penetracyjne PT Badania prądami wirowymi ET (wykrywające wady na powierzchni) metody objętościowe Badania ultradźwiękowe UT Badania radiograficzne RT (wykrywające wady w objętości)

4 Podział metod NDT Metody badań NDT dedykowane dla półfabrykatów typu ODLEW POWIERZCHNIA Badania wizualne VT - pierwsza podstawowa metoda wykrywająca wady powierzchniowe Badania penetracyjne PT (staliwo, żeliwo, stopy lekkie) Badania magnetyczno proszkowe MT (mat. dia- i paramagnetyczne) Badania prądami wirowymi ET (mat. przewodzące prąd elektryczny) możliwość weryfikacji wykrytych miejsc po badaniu VT OBJĘTOŚĆ Badania ultradźwiękowe UT lub Badania radiograficzne RT - w zależności od grubości ścianki; wybór metody wg norm obiektowych lub na podstawie ustaleń dwustronnych

5 VT podstawowe zasady Podstawowe założenia metody VT: podstawowy podział: VTbezpośrednie badanie wzrokowe z możliwością wykorzystania prostych przyrządów optycznych (lupy, lusterka) oraz bardziej złożonych (endoskopy); VT zdalne badanie przy użyciu wideoendoskopów; podział organizacyjny: badanie VT ogólne - identyfikacja, kompletność; badanie VT szczegółowe - pod kątem wad na powierzchni obiektu; podstawowym nośnikiem informacji jest światło; normatywne warunki oświetleniowe, zdolność widzenia narządu wzroku, wymóg wg EN 473 / ISO 9712 (widzenie w polu bliskim, dalekim, zdolność rozróżniania barw); czas obserwacji, czas przeznaczony na ocenę obiektu!!! wiedza techniczna o obiekcie wiedza o miejscach i wadach najbardziej niebezpiecznych z punktu widzenia wytrzymałości i eksploatacji obiektu NAJWAŻNIEJSZE umiejętność i obycie w korzystaniu z norm i przepisów w których zawarte są kryteria oceny niezgodności!!!

6 Badaniawizualne wizualneodlewów Badania wizualne VT Metoda badań nieniszczących polegająca na bezpośrednim wykryciu i ocenie nieciągłości występujących na powierzchni obiektu. Wykorzystuje się tutaj bezpośrednio narząd wzroku specjalisty lub wspomagany prostą optyką (lupy, lusterka kontrolne) oraz wzorce porównawcze wzrokowo - dotykowe Normy i przepisy VT związane z obszaru odlewnictwa EN 1370 EN EN 473 / ISO 9712 Ocena stanu powierzchni odlewów Zasady ogólne prowadzenia badań VT Kwalifikacja i certyfikacja personelu NDT

7 Wady odlewnicze -powierzchniowe B C D E F J - wtrącenia powierzchniowe - porowatość gazowa - fałdy i niespawy -strupy - pozostałość po podpórkach rdzeniowych - spoiny(miejsca naprawiane) kontrola jakości powierzchni: A G H - powierzchni surowa(metody formierskie) - powierzchnia po cięciu termicznym - powierzchnia po czyszczeniu mechanicznym 2/13/2013 7

8 Wzorce wzrokowo -dotykowe Wzorce są replikami: - wad odlewniczych, - postaci powierzchni: surowej, oczyszczonej mechanicznie, po cięciu termicznym, -pęknięć. Znormalizowane zestawy wzorców: -BNIFNº 359, Bureau de Normalisation des Industries de la Fonderie, 110x160 mm, do wszystkich materiałów odlewniczych -SCRATAASTM A 802 Shorterset, Castings Technology International, Advanced Manufacturing Park, 100x150 mm, do staliwa i żeliwa - SCRATA Precision set, Castings Technology International, Advanced Manufacturing Park, 100x150 mm, do staliwa i żeliwa, odlewy precyzyjne 2/13/2013 8

9 Wzorce SCRATA Shorterset Wszystkie płytki (wzorce) mają wymiary 150 x 100 mm i są rzeczywistym odwzorowaniem aktualnie spotykanych powierzchni odlewniczych. Płytkiprzeznaczone sądo określania kategorii (B, C, D, E, F, J, H, G, A) oraz klasy jakości / nasilenia wad na powierzchni, które tworzą się w procesach odlewania w formach piaskowych. Chropowatość próbek ma za zadanie przedstawić naturalną powierzchnię, którą otrzymuje się w procesie odlewania. Nie jest natomiast miarą ziarnistości ścierniwa używanego do obróbki strumieniowo-ściernej. Próbki (wzorce) występują w dziewięciu kategoriach, gdzie każda kategoria ma pięć klas jakości/ stopni nasilenia(stopień 1 określa najwyższą jakość/ najmniejsze nasilenie wad). 2/13/2013 9

10 SCRATA kategoria i poziom nasilenia A- chropowatość powierzchni naturalny stan powierzchni odlewu po śrutowaniu: A1 A4 2/13/

11 SCRATA kategoria i poziom nasilenia B- wtrącenia na powierzchni materiał niemetaliczny na powierzchni odlewu: B2 B5 2/13/

12 SCRATA kategoria i poziom nasilenia C- porowatość gazowa pęcherze na powierzchni odlewu: : C1 C3 2/13/

13 SCRATA kategoria i poziom nasilenia D - fałdy i niespawy powierzchniowe nieregularności występujące w postaci zmarszczek, tzw. skóra słonia : D2 D5 2/13/

14 SCRATA kategoria i poziom nasilenia E- strupy lekko wznoszące się nieregularności, nakładki: E1 E4 2/13/

15 SCRATA kategoria i poziom nasilenia F - podpórka rdzeniowa części podpórek rdzeniowych lub wewnętrznych ochładzalników: F3 F5 2/13/

16 SCRATA kategoria i poziom nasilenia G - stan powierzchni ciecie termiczne powierzchnia po cięciu palnikiem albo cięciu łukowym z przedmuchem powietrza pod ciśnieniem: G2 G4 2/13/

17 SCRATA kategoria i poziom nasilenia H stan powierzchni czyszczenie mechaniczne powierzchnia po mechanicznym usuwaniu zalewki powierzchni odlewanej lub powierzchni czyszczonej wcześniej termicznie: H1 H5 2/13/

18 SCRATA kategoria i poziom nasilenia J spoiny naprawcze lico spoiny, które całkowicie lub częściowo zostało usunięte poprzez termiczne lub mechaniczne wyrównywanie: J3 J4 2/13/

19 SCRATA kategoria i poziom nasilenia Pozostałe wady odlewnicze (stopień nasilenia ustalany pomiędzy zleceniodawcą a wykonawcą) HOT TEARS - pęknięcie gorące pęknięcie na powierzchni o nieregularnym przebiegu, które ostatecznie ma miejsce na obszarach krzepnięcia: 2/13/

20 SCRATA kategoria i poziom nasilenia Pozostałe wady odlewnicze (stopień nasilenia ustalany pomiędzy zleceniodawcą a wykonawcą) CHIPPING - czyszczenie mechaniczne usuwanie zalewek ślady powstałe po narzędziach dłutujących po mechanicznym usuwaniu zalewek z większych odlewów: 2/13/

21 EN1370:2012 -wprowadzenie EN 1370 :2012 Ocena stanu powierzchni odlewu Zakres obowiązywania normy określa metody badań jakości powierzchni odlewów ma zastosowanie w przypadku wszystkich materiałów oraz technologii odlewniczych, za wyjątkiem odlewów wykonanych w technologii odlewania cisnieniowego Wymagane uzgodnienia pomiędzy wytwórcą a zleceniodawcą kategoria i klasa jakości / poziom nasilenia nieciągłości które będą brane pod uwagę w badaniu badane obszary odlewu ilość badanych odlewów etap wytwarzania w którym badanie VT będzie realizowane 2/13/

22 EN1370:2012 -wprowadzenie Warunek brzegowy 1 co do moŝliwości uzyskania danej klasy chropowatości powierzchni (kategorie A, G, H) w zaleŝności od zastosowanej technologii odlewania (tablica 1) 2/13/

23 EN1370:2012 -wprowadzenie Warunek brzegowy 2 co do moŝliwości uzyskania danej klasy jakości / poziomu nasilenia dla wad odlewniczych (kategorie B, C, D, E, F, J) w zaleŝności od realnie uzyskanej chropowatości A na powierzchni odlewu (tablica 5) 2/13/

24 Badanie chropowatości powierzchni Technika badania przeprowadzenie badania bez przyrządów optycznych, za pomocą wzorców wymaganych dla danej kategorii i klasy porównanie pomiędzy wzorcem (umieszczonym moŝliwie blisko powierzchni) a powierzchnią odlewu powinno odbywać się w warunkach wystarczającego oświetlenia powierzchni tj. min. 350 lux (przywołano normę EN 13018) Kryterium oceny porównanie jest zadowalające, jeŝeli brana pod uwagę powierzchnia ma chropowatość odpowiadającą wzorcowi lub mniejszą 2/13/

25 Klasyfikacja wymiarowa nieciągłości -VD Technika badania pomiar nieciągłości powierzchniwych wklęsłych lub wypukłych; ustalenie wysokości lub głębokości H oraz długości L. (rys. 1 i 2) pomiary powinny odbywać się w warunkach wystarczającego oświetlenia powierzchni tj. min. 350 lux (przywołano normę EN 13018) oraz odpowiedniej czystości powierzchni tj. braku wszelkich zanieczyszczeń utrudniających pomiary 2/13/

26 Klasyfikacja wymiarowa nieciągłości -VD Kryterium oceny uzyskane wartości pomiarowe H i L muszą mieścić się w przedziałach narzuconych przez wymaganą klasę VD (Visual examination of discontinuities Dimensions) (tablica 3) jeŝeli wysokość lub głębokość nieciągłości jest mniejsza niŝ dolna wartość graniczna przedziału dla H nie podlega ona ocenie 26

27 Klasyfikacja porównawcza nieciągłości -VC Technika badania przeprowadzenie badania bez przyrządów optycznych, za pomocą wzorców wymaganych dla danej klasy VC (Visual examination of discontinuities by Comparators) porównanie pomiędzy wzorcem (umieszczonym moŝliwie blisko powierzchni) a powierzchnią odlewu powinno odbywać się w warunkach wystarczającego oświetlenia powierzchni tj. min. 350 lux (przywołano normę EN 13018) (tablica 4) Kryterium oceny ocena jest zadowalająca, jeŝeli dana powierzchnia jest taka sama lub lepsza niŝ stosowane wzorce porównawcze. 2/13/

28 Przykład praktyczny Opis obiektu badania odlew z Ŝeliwa sferoidalnego wykonany w formie piaskowej; część gąsienicy napędowej (patrz zdjęcie) Wymagania dla obiektu na podstawie uzgodnień dwustronnych zlecono odlewni wykonanie serii odlewów części gąsienicy z następującymi wymaganiami jakościowymi powierzchni odlewu: A1, H2, G1, VD3, VC1 wg EN /13/

29 Przykład praktyczny Badanie A3 A1 A1 2/13/

30 Przykład praktyczny Badanie L= /13/

31 Przykład praktyczny Badanie C3/C4 C3 C2 2/13/

32 Przykład praktyczny Badanie D3 D1 2/13/

33 Przykład praktyczny WYNIK BADANIA Wymagania: Rejestracja: Ocena: A1 tak (A3) nie spełnia H2 nie spełnia G1 nie spełnia VD3 H=9, L=130 nie spełnia VC1 B1 nie spełnia C2 tak (C3/C4) nie spełnia D1 tak (D3) nie spełnia F1 nie spełnia J1 nie spełnia 2/13/

34 Podsumowanie norma EN 1370 pokazuje inne podejście do oceny wad niŝ np. EN ISO 5817 w obszarze spawalnictwa; nacisk na ocenę porównawczą oraz ocenę nasilenia wad; utrudniona, subiektywna ocena nasilenia wad w przypadku powierzchni mniejszych niŝ format płytki wzorca (100x150mm); prosta technika oceny; moŝliwość oceny powierzchni po naprawie spawalniczej odlewu; wymagana szeroka wiedza badacza VT w zakresie technologii i wad odlewniczych; specjalistyczne szkolenie VT w obszarze odlewnictwa. 2/13/

35 Dziękuję za uwagę TÜV Rheinland TÜVAkademia Polska Sp. z o.o. ul. Wolności Zabrze tel tel fax akademia@pl.tuv.com Roman GRUCA tel