Kiểm tra thẩm thấu lỏng là gì và có thể phát hiện các khuyết tật như thế nào?

Là một kỹ thuật viên kiểm tra không phá hủy, bạn biết rằng điều quan trọng là phải nắm vững một số phương pháp kiểm tra khác nhau để chuẩn bị cho từng công việc cụ thể. Kiểm tra thẩm thấu chất lỏng, (hoặc LPT hay PT) là một phương pháp khá phổ biến được nhiều kỹ thuật viên sử dụng để tìm kiếm các khuyết tật và vết nứt trên một chi tiết.

Tuy nhiên, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng. Các phương pháp khác nhau phù hợp với các trường hợp khác nhau và có thể mang lại các kết quả rất khác nhau tùy thuộc vào hình dạng, vật liệu của bộ phận được kiểm tra, vị trí hay độ sâu của khiếm khuyết v.v.

Thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng có thể không thích hợp cho mọi công việc. Nếu bạn đang tự hỏi vấn đề này trước khi quyết định thực hiện kiểm tra NDT, thì đây là những điều bạn cần biết về những loại khiếm khuyết có thể tìm thấy khi sử dụng phương pháp kiểm tra thẩm thấu chất lỏng.

Cách thức hoạt động của kiểm tra thẩm thấu chất lỏng

Thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng là một phương pháp NDT đã được sử dụng từ đầu thế kỷ 19. Mặc dù các chi tiết cụ thể của phương pháp đã phát triển và thay đổi theo thời gian, nhưng thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng vẫn là một phương pháp thử nghiệm không phá hủy đơn giản và đáng tin cậy.

Để thực hiện phương pháp này, hoạt động mao dẫn được sử dụng để tìm những khiếm khuyết dạng “bất liên tục phá vỡ bề mặt” trong các thành phần được kiểm tra. Trong quá trình này, một chất lỏng có độ nhớt thấp được áp dụng trên bề mặt của chi tiết cần kiểm tra và hoạt động mao dẫn làm cho chất lỏng thấm vào các khe nứt và bất liên tục mở ra trên bề mặt. Sau một khoảng thời gian chờ (dwell time), chất thẩm thấu dư thừa được loại bỏ để lại bề mặt sạch. Chất lỏng thẩm thấu còn lại trong khe nứt sau một thời gian sẽ chảy ngược ra ngoài và làm lộ ra các khiếm khuyết.

Thử nghiệm thẩm thấu thuốc nhuộm màu thường được thực hiện với chất thẩm thấu thuốc nhuộm màu đỏ, có thể được thực hiện dưới ánh sáng ban ngày. Trong khi đó, thử nghiệm thẩm thấu thuốc nhuộm huỳnh quang sử dụng chất thử huỳnh quang, dễ đánh giá hơn nhiều trong bóng tối hoặc dưới ánh sáng tia cực tím.

LPT có thể tìm thấy khuyết tật nào?

Đối với hầu hết các chi tiết, thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng là một phương pháp đủ để làm xuất hiện các chỉ thị bề mặt. Tuy nhiên, LPI có thể gặp khó khăn khi muốn phát hiện các khiếm khuyết nằm sâu dưới bề mặt.

Thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng có thể tìm thấy khiếm khuyết trong nhiều loại vật liệu, miễn là bề mặt không xốp hay thấm hút. Mặc dù thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng không phải là một phương pháp dùng trong việc xác định các khiếm khuyết dưới bề mặt, nhưng nó có thể phát hiện ra các bất liên tục nhỏ có thể bị bỏ sót bằng thử nghiệm trực quan hoặc một số phương pháp khác.

Các bước trong quy trình kiểm tra thẩm thấu

Về cơ bản phương pháp thẩm thấu gồm các bước chính sau dây:

1. Làm sạch bề mặt của đối tượng kiểm tra
2. Áp dụng chất thẩm thấu lên bề mặt đã làm sạch và chờ một thời gian cho chất thẩm thấu ngấm vào các gián đoạn bề mặt.
3. Loại bỏ chất thẩm thấu thừa trên bề mặt nhưng giữ cho các chất thẩm thấu ở trong bất liên tục không bị mất đi.
4. Áp dụng chất hiện lên bề mặt để chất hiện kéo chất thẩm thấu trong các gián đoạn lên bề mặt tạo thành các chỉ thị.
5. Kiểm tra, đánh giá các chỉ thị trong điều kiện chiếu sáng thích hợp.
6. Làm sạch bề mặt sau kiểm tra và nếu cần, dùng chất chống ăn mòn để bảo vệ vật kiểm tra (hình 1).

Pre-cleaning

Các chi tiết phải sạch bụi, gỉ, vảy, dầu, mỡ, để có kết quả tin cậy. Quy trình làm sạch phải loại bỏ các chất bẩn trên bề mặt chi tiết và không bít kín khuyết tật. Làm sạch trước là khâu quan trọng nhất trong quá trình PT.

Cẩn thận với mảng bám bẩn

• Khi gia công thô và tinh trên máy có thể tạo ra một lớp mỏng kim loại làm ố bẩn bề mặt và ngăn chất thấm không thâm nhập được tới khuyết tật.
• Việc khắc axit bề mặt trước khi kiểm tra đôi khi cần được thực hiện.

Áp dụng chất thẩm thấu

Nhiều phương pháp được sử dụng để đưa chất thẩm thấu đồng đều tới bề mặt vật kiểm tra.

• Quét
• Phun xịt
• Nhúng/Ngâm
• Chảy qua
• Và các phương pháp khác

Thời gian chờ (Dwell Time)

• Dung dịch chất thấm phải được lưu trên bề mặt chi tiết để chất thấm có thời gian thâm nhập vào trong bất liên tục.
• Thời gian chờ tùy theo dạng thấm, nhiệt độ, vật liệu và sự hoàn thiện bề mặt.

Loại bỏ chất thẩm thấu dư (Excess Penetrant Removal)

Kỹ thuật loại bỏ tùy thuộc vào dạng chất thấm được sử dụng. Đây là bước cần chú ý nhất trong quá trình thực hiện kiểm tra PT do chất thẩm thấu cần được loại bỏ khỏi bề mặt mà không làm ảnh hưởng đến chất thẩm thấu trong các bất liên tục. Tùy theo phương pháp đang được sử dụng, quá trình này có thể bao gồm việc làm sạch với dung môi, rửa sạch bằng nước hay nhũ tương hóa hóa chất thẩm thấu rồi làm sạch bằng nước.

Tham khảo: Làm sạch với nước hay hậu nhũ tương hóa – Phương pháp kiểm tra thẩm thấu nào ưu việt hơn?

Áp dụng chất hiện (Developer Application)

Phương pháp áp dụng thuốc hiện phụ thuộc vào dạng thuốc hiện được sử dụng. Các phương pháp ban đầu cho các dạng thuốc hiện chính sau đây bao gồm:

• Khô
• Ướt
• Không có nước

Tham khảo: So sánh các loại Chất hiện (Developer) sử dụng trong Kiểm tra thẩm thấu

Đánh giá và giải đoán

Ở bước này, người kiểm tra đánh giá các chỉ thị thẩm thấu so với các tiêu chuẩn chấp nhận/đánh hỏng đã quy định và cố gắng xác định nguồn gốc của chỉ thị. Các chỉ thị cũng được đánh giá là liên quan, không liên quan hay chỉ thị giả.

Một bước rất quan trọng của việc đánh giá là ghi kết quả phát hiện trên mẫu báo cáo kiểm tra hoặc mẫu lưu giữ dữ liệu. Việc này có thể được hỗ trợ với các bản vẽ hoặc hình ảnh của các chỉ thị, v.v…

Làm sạch (Post cleaning)

Bước cuối cùng là làm sạch toàn bộ chi tiết đã được thử nghiệm để loại bỏ tất cả các hóa chất. Các chất còn dư có thể ảnh hưởng tới hoạt động hoặc thẩm mỹ của chi tiết.

Ưu và nhược điểm của kiểm tra thẩm thấu chất lỏng

Một số tiêu chuẩn liên quan tới kỹ thuật kiểm tra thẩm thấu lỏng

• EN ISO 12706 Non-destructive testing – Penetrant testing – Vocabulary.
• EN ISO 3059 Non-destructive testing – Penetrant testing and magnetic particle testing – Viewing conditions
• EN ISO 3452-1 Non-destructive testing – Penetrant testing – Part 1: General principles.
• EN ISO 3452-2 Non-destructive testing – Penetrant testing – Part 2: Testing of penetrant materials.
• EN ISO 3452-3 Non-destructive testing – Penetrant testing – Part 3: Reference parts.
• EN ISO 3452-4 Non-destructive testing – Penetrant testing – Part 4: Equipment.
• EN ISO 3452-5 Non-destructive testing – Penetrant testing – Part 5: Penetrant testing at temperatures higher than 50°C.
• EN ISO 3452-6 Non-destructive testing – Penetrant testing – Part 6: Penetrant testing at temperatures lower than 10°C.

Hãy liên hệ với VISCO khi có nhu cầu kiểm tra thẩm thấu!

Kiểm tra bằng thấm mao dẫn (PT) là một trong những phương pháp thử nghiệm không phá huỷ được sử dụng rộng rãi nhất. Tính thông dụng của nó do hai yếu tố chính, là dễ sử dụng và độ linh hoạt. Tuy nhiên, PT gồm nhiều bước xử lý cần được kiểm soát chặt chẽ để có được độ nhạy tốt nhất.

VISCO cung cấp các giải pháp di động và tự động hóa hoàn toàn quá trình kiểm tra PT. Việc áp dụng chất thẩm thấu và làm sạch có thể được thực hiện bằng tự động hóa theo quy trình được lập trình. Thiết bị tự động chúng tôi cung cấp đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe nhất. Nhưng đừng chỉ tin tưởng vào bất kỳ một phương pháp NDT nào. Nếu bạn đang tìm kiếm trải nghiệm hàng đầu, hãy gọi cho chúng tôi ngay để biết thêm thông tin.