Perché scegliere i controlli non distruttivi

Come abbiamo visto nel precedente articolo sotto il nome di controlli non distruttivi, o NDT (Non-Destructive Testing), in italiano CND, si raccolgono una serie di tecniche di ispezione e di valutazione dell’integrità di componenti o di strutture. Queste tecniche hanno la particolarità di non danneggiare o modificare la struttura stessa durante il controllo.

Già da questa definizione è evidente quanto i controlli non distruttivi siano fondamentali nella meccanica moderna, che si affida sempre più frequentemente ad approcci di tipo damage-tolerant, ovvero nel componente è tollerata la presenza di un difetto di dimensioni note, oltre il quale il componente viene considerato insicuro. Le dimensioni di questo difetto vanno valutate periodicamente con tecniche appropriate in modo da garantire la sicurezza del componente.
Affinché ciò avvenga non è sufficiente attendere la messa in esercizio del componente, ma già dalla fase di progettazione non si può prescindere dalla scelta della metodologia di controllo non distruttivo da applicare. Ecco che a questo punto il nostro motto: “prevenire è sinonimo di sicurezza” acquisisce una nuova luce e ancora più valore.
Inoltre, spesso non è sufficiente scegliere un solo metodo, ma bisogna prevedere l’utilizzo di più tecniche.

Ma quali sono queste tecniche? Di seguito un breve vademecum sulle tipologie di controlli non distruttivi e sulla loro modalità di svolgimento per consentire una selezione preliminare della tecnologia più adatta al proprio componente.

Controllo visivo

L’esame visivo (VT) si basa sull’impiego della luce come mezzo rivelatore della particolare difettologia del corpo esaminato, la cui interpretazione è valutata dall’operatore in base a precisi parametri di accettabilità dettati dalle norme di riferimento e, in taluni casi, anche da specifiche del cliente.
Analizzando la direzione, l’ampiezza e la fase della luce riflessa o diffusa dalla superficie di un oggetto opaco, o trasmessa all’interno di un mezzo trasparente si possono ottenere informazioni sullo stato fisico dell’oggetto in esame.

Liquidi penetranti

Il metodo d’ispezione tramite i liquidi penetranti è volto ad accertare discontinuità quali cricche, sovrapposizioni, piegature, e mancate fusioni che affiorano sulla superficie da esaminare.
Il controllo viene effettuato principalmente sui materiali metallici, ma può essere eseguito anche su altri materiali, purché siano inerti ai prodotti impiegati per l’indagine e non siano eccessivamente porosi.
La penetrazione del liquido all’interno di una discontinuità avviene per capillarità e non per gravità; tale prerogativa, che risulta la base di tutta la metodologia di controllo, rende facilmente ispezionabili superfici di difficile accesso indipendentemente dalla loro posizione.
Rappresenta la prova non distruttiva di più facile applicazione con interpretazione dei risultati immediata. Il liquido penetrante trova largo impiego nel controllo di strutture saldate, getti fusi anche in lega leggera, forgiati e nei controlli non distruttivi periodici di apparecchiature in esercizio.

Particelle magnetiche

Il controllo non distruttivo per mezzo di particelle magnetiche fa parte della famiglia dei metodi superficiali. Si tratta di un metodo per la localizzazione di difetti superficiali e sub-superficiali dei materiali, che devono però avere la caratteristica di poter essere magnetizzati.
Il principio del metodo si basa sul fatto che, quando l’oggetto da testare è magnetizzato, le discontinuità che si trovano in un senso generalmente trasversale al campo magnetico determinano una deviazione delle linee di flusso del campo magnetico stesso. Se il difetto poi affiora in superficie, parte delle linee di flusso del campo magnetico vengono disperse oltre la superficie stessa.

Ultrasuoni

Il controllo con il metodo ultrasonoro fa parte della famiglia dei controlli volumetrici. Utilizzando il metodo degli ultrasuoni è possibile rilevare difetti o discontinuità minimi su un prodotto, valutando una sola superficie attraverso l’effetto della riflessione che un’onda acustica subisce quando, viaggiando all’interno di un materiale, incontra un ostacolo alla sua propagazione.
Se l’ostacolo è posto normalmente alla direzione di incidenza dell’onda, questa ritorna verso la sorgente che l’aveva generata. L’apparecchiatura è portatile e permette di procedere a ispezioni veloci e altamente accurate. Il metodo UT trova applicazione anche nella misurazione dello spessore dei materiali, tale applicazione è fondamentale per la valutazione della corrosione interna.

Ultrasuoni non convenzionali TOFD e PHASED ARRAY

I controlli tramite TOFD si basano sulla capacità riflettente delle discontinuità rispetto all’asse del fascio ultrasuono. Si utilizzano due trasduttori, uno che genera un fascio ultrasuono ad ampio angolo di divergenza, mentre l’altro funziona da ricevitore per poter identificare le onde riflesse e l’energia trasmessa direttamente o dal fondo.
L’uso del TOFD consente la mappatura di fessurazioni o discontinuità di minimo diametro ed aggiunge accuratezza alla misurazione delle stesse, consentendo una speranza di vita superiore alle apparecchiature esaminate, rispetto al classico controllo radiografico.
Con questo metodo possono essere identificati i difetti acquisendo una serie di informazioni rispetto alle loro caratteristiche (dimensione, direzione e spessore).
Le tecniche Phased Array, invece, permettono all’utente di controllare i parametri come il fascio e la distanza focale per creare un’immagine della zona da controllare, migliorando la rilevazione del difetto (POD) e la velocità del test.
Utilizzando la più recente tecnologia dei computer, i dati possono essere memorizzati in modo permanente per l’analisi e la generazione di report.
Su tali materiali il controllo viene effettuato principalmente per ricercare difettologie tipiche del processo di fabbricazione: delaminazioni sullo spessore, vuoti o porosità, mancanze di resina, disbonding (mancanza di incollaggio nelle strutture Honeycomb a nido d’ape).

Termografia su pannelli fotovoltaici

Il controllo termografico rappresenta il sistema più veloce ed efficiente per tutelare il proprio investimento nel campo delle energie rinnovabili.
Le celle dei pannelli fotovoltaici infatti, surriscaldandosi in modo anomalo possono generare una cattiva resa dell’impianto, nonché un distacco completo della stringa a cui il pannello è collegato: il tutto a discapito della produzione, con notevoli conseguenze economiche per il rientro dalle spese di realizzazione e gestione.

Verifica spessore di copertura

Questi controlli si basano sulla misura dello spessore di rivestimento, seguendo i principi dell’induzione magnetica o della corrente parassita.
Il principio può lavorare in due modi: la corrente della sonda genera un campo magnetico a bassa frequenza con una forza che è dipendente dallo spessore del riporto ed è amplificata dal magnetismo del materiale di base.
Il segnale della bobina di misura che cattura questa amplificazione è convertito in una lettura di spessore di riporto attraverso le caratteristiche della sonda memorizzate nello strumento.
Oppure la corrente della sonda genera un campo magnetico ad alta frequenza in un campo magnetico primario, che induce le correnti indotte nel materiale di base. Possono essere utilizzati su superfici di ogni tipo per materiali metallici e non, per misurare i rivestimenti di vernice nel settore industriale (misurare smalti, vernici, stucchi, etc. su ferro ed acciaio, alluminio e materiali non ferrosi), Trattamenti galvanici di zinco, cromo, rame ecc, placcature o saldature, depositi non magnetici vernici, lacche, depositi plastici ecc. su ferro o acciai.

Se dopo questo excursus avessi ancora dubbi siamo sempre a completa disposizione. La nostra squadra di tecnici certificati è pronta a rispondere alle tue domande e a intervenire per portare a termine i controlli non distruttivi che desideri in nome del motto “prevenire è sinonimo di sicurezza”. Contattala qui.

16 dicembre 2021