Области применения капиллярных методов контроля
Капиллярный метод выявляет только дефекты, имеющие выход на поверхность детали. Если дефект будет неглубоким, то пенетрант не будет задерживаться и будет вымываться из дефекта и такой дефект нельзя обнаружить капиллярным методом. Чтобы работал капиллярный метод, надо чтобы глубина дефекта не менее чем в 10 раз превосходила раскрытие дефекта.
Капиллярным методом можно контролировать детали из любых конструкционных материалов: чёрных и цветных металлов (магнитных и немагнитных), пластмасс, стекла и керамики. Но! Незаменимая область применения капиллярных методов – контроль изделий из немагнитных, неметаллических, композиционных и других перспективных материалов, где капиллярный метод является одним из немногих, а зачастую и единственным.
Капиллярные методы позволяют контролировать объекты любых форм и размеров, начиная от корпуса ракеты и кончая миниатюрной лопаткой турбореактивного двигателя, которые имеют очень сложную форму и выполнены из немагнитных материалов. И только капиллярные методы обеспечивают полный контроль всей поверхности лопатки, гарантируя безопасную работу авиадвигателя и всего летательного аппарата.
В настоящее время уже разработаны методы капиллярного контроля пористых изделий и материалов, например, таких перспективных материалов, как керамические изделия, находящие все большее применение в машиностроении, автомобильной промышленности, медицине.
Важным достоинством капиллярного метода, особенно люминесцентного, является высокая чувствительность - 0,1 мкм. С помощью капиллярного метода выявляются сварочные, термические, шлифовочные, усталостные, деформационные трещины, пористость, трещины на фоне пористости и т.п. Основными объектами контроля являются ответственные детали массового производства, особенно сложной формы, такие как лопатки турбин, крепеж, литье, детали корпусов и элементов систем управления из легких сплавов и аналогичные детали энергетических и транспортных машин из коррозионно-стойких немагнитных никелевых и титановых, а также других термостойких сплавов.
Важно, что капиллярный метод используется не только при контроле качества деталей при их изготовлении в цехах завода и лабораториях. Он применяется широко и в полевых условиях при необходимости технического обследования таких сооружений, как мосты, грузоподъемные краны, трубопроводы и сосуды под давлением и других сложных технических объектов. Ведь весь комплект необходимых материалов для цветного капиллярного контроля размещается в небольшой переносной сумке.
Можно контролировать и внутренние поверхности труб, отверстий, пазов, но на глубину не больше диаметра трубы, отверстия или ширины паза. При использовании роботов и волоконной оптики капиллярный метод доступен для неразрушающего контроля внутренних полостей большой протяженности.
Авторитет капиллярного контроля ощутимо подняла аэрозольная упаковка дефектоскопических материалов. Аэрозольные баллончики сделали капиллярный контроль портативным и мобильным. Такие баллончики удобны, когда объектом контроля является не все изделие, а лишь отдельные участки поверхности, в труднодоступных местах, в случае применения на открытом воздухе. Пенетрант, содержащийся в баллончике, имеет гарантированное качество и может использоваться без дополнительной проверки. Баллончики экономичны, компактны, имеют небольшой вес и легко удерживаются в одной руке.
Постоянно расширяется температурный диапазон капиллярного метода. Образцы отечественных наборов российского производства допускают применение (от –40 °С до +100 °С), фирма Неlling предлагает наборы до +175 °С, а ВYCOSIN до +200 °С.
Универсальность капиллярного метода позволяет его использовать в самых различных областях машиностроения: от общего до атомного и космического, на транспорте (авиационный, железнодорожный, морского и др.), в химической и нефтеперерабатывающей отраслях, при транспортировке нефти и газа и множестве других.
Широка номенклатура деталей авиационной техники, контролируемых капиллярным методом: рабочие лопатки, диски тяговых двигателей и компрессоров, силовые шпангоуты, стрингеры, лонжероны, лопасти воздушных винтов самолётов и вертолётов, стойки и колёса шасси и др.
Для капиллярного контроля элементов ракет и управляемых снарядов из-за опасности контакта жидкого кислорода с индикаторной жидкостью на нефтепродуктах используются специальные пенетранты на водной основе.
Для нефтеперерабатывающих и химических предприятий методы капиллярной дефектоскопии применяются для контроля наличия коррозии деталей под воздействием хлоридов, для контроля дефектов в резервуарах и сварных швах трубопроводов.
Главные недостатки капиллярного неразрушающего контроля:
- большая трудоёмкость и многооперационность;
- сравнительно большая доля ручного труда;
- трудно поддается автоматизации;
- некоторые дефектоскопические материалы токсичны и пожароопасны;
- ультрафиолетовое облучение влияет на здоровье дефектоскописта;
- большая продолжительность всего процесса контроля;
- чувствительность к точности выполнения технологических операций;
- результаты контроля во многом зависят от квалификации дефектоскописта, его самочувствия в момент контроля, а также его добросовестности;
- переработка отходов капиллярного контроля при его массовом применении требует проведения специальных мероприятий по пожарной безопасности и охране окружающей среды.
Процесс развития капиллярных методов контроля в настоящее время связан прежде всего с ликвидацией указанных выше недостатков. Выпуск новых малотоксичных, пожаробезопасных и экологически чистых дефектоскопических материалов, автоматизация контроля и оценка его результатов с помощью современной вычислительной и телевизионной техники, сделают его еще более привлекательным.
Отдельно следует упомянуть, что капиллярный контроль может входить в состав комплекса методов (капиллярный, ультразвуковой, вихретоковый), которые применяются для критичных деталей, например, лопатки турбин отдельных видов газотурбинных двигателей.
