Учебники
по популярным
профессиям


>>> Перейти на полную версию сайта >>>

Профессиональное обучение

Сварка пластмасс

       

Неразрушающие методы контроля качества сварки пластмасс

Все сварные соединения подвергаются визуально-измерительному контролю (контролю внешним осмотром).

Внешний осмотр соединения позволяет установить искажение формы шва, выявить трещины, непровары, смещение деталей, прожоги, деформации, уменьшение толщины шва, подрезы, вмятины, несовпадение кромок. Вид сварных швов должен сохраняться постоянным по всей их длине. Сравнение цвета шва и основного материала позволяет в отдельных случаях судить о соблюдении технологического режима, о деструкции материала при сварке.

Внешнему осмотру следует подвергать все сварные соединения независимо от применения других методов контроля. При внешнем осмотре изделий, выполненных из оптически прозрачных материалов (полиметилметакрилата, полиэтилена, полистирола без красителей и др.), следует использовать сильный источник света, освещающий деталь либо под углом, либо с торца; таким образом удается выявить некоторые внутренние дефекты сварного шва. Наиболее ценная информация при контроле внешним осмотром может быть получена при исследовании сварных соединений из пленочных материалов, синтетических тканей и нетканых материалов. По внешнему виду сварной шов этих материалов должен быть ровным, без складок и сборок. Края шва должны иметь округлые очертания без резких переходов.

При контроле сварных соединений из «жестких» пластмасс результаты внешнего осмотра могут подтверждаться и уточняться люминесцентными методами контроля.

Визуально-измерительный контроль служит для выявления поверхностных или сквозных дефектов сварного соединения. Внутренние дефекты (поры, посторонние включения, нарушения внутренней геометрии и т.д.) этим способом обнаружены быть не могут. Для контроля внутренних областей сварного соединения из пластмасс применяются различные физические неразрушающие методы испытаний. Рассмотрим кратко сущность этих методов.

Неразрушающие методы контроля сварных соединений термопластов включают:

  • радиационные методы (инфракрасная и рентгенографическая дефектоскопия);
  • ультразвуковой метод;
  • капиллярные методы;
  • радиотехнические методы;
  • электростатический метод;
  • электроискровой метод;
  • электролитный метод;
  • тепловой метод;
  • оптические методы.

Инфракрасная дефектоскопия. Методы инфракрасной дефектоскопии основаны на регистрации инфракрасного излучения, отраженного или прошедшего через исследуемую среду. Контроль производится следующим образом. Поток ИК-излучения направляется излучателем на изделие. Спектр излучаемого сигнала зависит от типа ИК-источника.

Возможность выявления дефектов и внутренней структуры материала основывается на зависимости между оптической плотностью исследуемого мате- риала и интенсивностью прошедшей лучистой энергии. При таких испытаниях хорошо выявляются внутренние трещины, несплавления и пустоты диаметром около миллиметра и более.

Рентгенографический метод контроля состоит в том, что через исследуемый материал с различными структурой или дефектами пропускается рентгеновское излучение. Преобразование прошедшего излучения в видимое изображение с помощью фотопленки или флюороскопического экрана позволяет судить о внутреннем состоянии изделия. Таким образом можно выявить характер, границу, конфигурацию и глубину залегания дефекта. Чем больше плотность материала, чем больше он ослабляет излучение, тем более высокую контрастную чувствительность будет иметь рассматриваемый способ контроля.

Поскольку коэффициент ослабления излучения у большинства пластмасс весьма мал, следует уменьшать напряжение на трубке. Таким образом, основной особенностью рентгеновского контроля сварных соединений термопластов является необходимость применения более мягкого излучения по сравнению с излучением, используемым при контроле сварных металлических конструкций.

Капиллярные методы дефектоскопии основаны на способности жидкости проникать в поверхностные дефекты изделия. Они применяются для обнаружения всех типов поверхностных трещин, расслоений, течей в сварных конструкциях из полимерных материалов.

К капиллярным методам относятся: люминесцентный, цветной (метод красок) и люминесцентно-цветной. В первом и третьем методах применяют люминесцентные жидкости, которые высвечиваются под действием ультрафиолетовых лучей. Во втором методе в качестве проникающих жидкостей используются красящие жидкости.

Методика проведения контроля аналогична методикам, используемым при контроле металлических сварных конструкций.

С помощью проникающих жидкостей возможен контроль сквозных отверстий на соединениях из полимеров небольшой толщины (от 0,5 до 3,0 мм).

Радиотехнические методы контроля основаны на применении радиоволн сверхвысоких частот – от 1 до 100 ГГц. Радиоволны хорошо проникают в диэлектрики. В этом случае не требуется контакта между зондирующим устройством и контролируемым изделием. При наличии в изделии трещин, инородных включений и прочих дефектов радиоволны, отражаясь или проходя через них, меняют фазу (фазовый метод), амплитуду (амплитудный метод) или характер поляризации (поляризационный метод).

Радиотехнические методы применяют для контроля сварных конструкций, у которых швы не имеют грата. При этом выявляются трещины с раскрытием более 0,1 мм и глубиной более 3 мм, непровары; особенно хорошо выявляются инородные включения.

Электростатический метод, как и капиллярные методы, позволяет выявить поверхностные дефекты (трещины, поры, несплошности и др.) в сварных соединениях из пластмасс. Метод прост, дешев, высокопроизводителен.

Методика проведения контроля аналогична методике контроля с использованием проникающей жидкости. На поверхность очищенного изделия наносят жидкость, которая состоит из воды, смачивающего вещества и веществ, обеспечивающих слабую электропроводность. После просушивания поверхность опыляют порошком, частицы которого несут электрические заряды. При этом в жидкости, оставшейся в дефекте, происходит направленное перемещение ионов: если частицы порошка имеют положительный заряд, то отрицательные ионы жидкости будут перемещаться к вершине дефекта, а положительные ионы – к основанию дефекта. Далее напыленный порошок удаляют с поверхности изделия; при этом за счет кулоновского притяжения между положительными частицами порошка и отрицательными ионами жидкости образуется видимое изображение дефекта.

Электроискровой метод контроля основан на электроизоляционных свойствах полимерных материалов. Если изделие из пластмасс поместить в пространство между электродами, к которым приложена большая разность потенциалов (15-20 кВ), то в области дефекта в сварном соединении проскакивает искра, которая на приборе отображает дефектный участок в виде непроваров, трещин, пор. Этот метод применяется для контроля швов в сварных соединениях тонких полимерных пленок.

Электролитный метод, как и электроискровой, основан на электроизоляционных свойствах полимерных материалов. Сварное изделие помещают в ванну с электролитом (3%-й раствор поваренной соли) или электролит наносят на поверхность изделия. Наличие дефекта в сварном соединении обнаруживается по отклонению стрелки гальванометра при приложении на изделие электродов.

Тепловой метод контроля основан на изменении распределения теплового излучения, испускаемого исследуемым изделием, при наличии в нем дефекта. Он применяется для контроля листовых сварных соединений из полимерных материалов после снятия грата. Метод позволяет определить форму, размеры и места расположения больших дефектов типа нарушения сплошности. Схема контроля проста. С одной стороны изделия размещают источник нагрева – плазмотрон, лазер и др., а с другой – приемную аппаратуру повышенной чувствительности. Такая аппаратура дает возможность представить картину распределения теплового излучения по поверхности изделия в виде изображения на экране электронно-лучевой трубки или на фотобумаге; при этом выявляются дефекты.

Оптические методы контроля основаны на регистрации светового (видимого) или инфракрасного излучения, отраженного контролируемым изделием или прошедшего через него.

В заключение следует отметить, что комплексное применение рассмотренных методов контроля обеспечивает выявление возможных дефектов соединений и тем самым гарантирует безотказную работу сварных соединений из пластмасс, выполненных различными методами сварки.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru