Ultradźwięki w badaniach nieniszczących

Wiemy wszyscy, że różnego rodzaju czy to standardowe, czy też nietypowe materiały konstrukcyjne i budowlane, zanim zostaną dopuszczone do stosowania, muszą przejść szereg rozmaitych badań. Będzie to sprawdzanie ich odporności na zginanie, zgniatanie, rozrywanie, odporności na działanie wody, powietrza czy chemikaliów i tak dalej. Tego typu analizie poddawane są na przykład cegły, bloczki betonowe, stalowe belki i pręty oraz wiele innych materiałów i wszystkie one w czasie tych badań ulegają zniszczeniu. Jak jednak badać gotowe już konstrukcje?

Badania nieniszczące

Oczywiste jest, że zespawanych już konstrukcji, postawionych budynków czy zbudowanych maszyn nie można takimi metodami, które mogłyby prowadzić do ich zniszczenia. Można je poddawać co najwyżej jakimś granicznym obciążeniom, które przewidziano w projekcie. Tak sprawdzamy między innymi wytrzymałość nowo wybudowanych mostów, ustawiając na nich określoną ilość np. ciężarówek. Jednak większości konstrukcji i maszyn lub też tylko niektórych ich podzespołów w ten sposób zbadać się nie da. Wiemy na przykład, że jakiś bardziej złożony element konstrukcyjny złożony z pospawanych z sobą stalowych kształtowników powinien wykazywać się określoną wytrzymałością na jakieś konkretne obciążenia, pod warunkiem, że spawanie zostało wykonane prawidłowo. Jak sprawdzić jakość takiego spawania? Do kontrolowania takich i innych podobnego rodzaju przypadków służą właśnie badania nieniszczące. Wśród metod, które są tutaj wykorzystywane, można wymienić między innymi badania wizualne, penetracyjne, magnetyczno-proszkowe, ultradźwiękowe, radiograficzne, makrograficzne oraz wiele innych. W następnym akapicie bliżej przedstawimy to, co jest głównym tematem naszego artykułu, a więc badania ultradźwiękowe, o których szczegółowo opowiadali nam specjaliści z firmy CENTRUM BADAWCZO-ROZWOJOWE PALAB z Łęczycy.

Charakterystyka nieniszczących badań ultradźwiękowych na przykładzie obiektów metalowych

Jeśli komuś, w związku z naszymi tutaj rozważaniami, przyjdzie na myśl lekarskie badanie USG, to jego skojarzenie będzie jak najbardziej uzasadnione. Wiemy, że owo badanie jest metodą zupełnie nieinwazyjną i nie wyrządza najmniejszych szkód ludzkiemu organizmowi. Podobnie jest z przemysłowymi badaniami ultradźwiękowymi. Poddawane im budowle, materiały i wszystkie pojedyncze lub bardziej złożone konstrukcje nie doznają najmniejszego uszczerbku.

Badania ultradźwiękowe (UT) to tzw. badania objętościowe polegające na wykrywaniu nieciągłości w strukturze danego materiału poprzez analizę rozchodzących się w nim drgań mechanicznych wywoływanych dźwiękami o częstotliwości wyższej niż 20 kHz. Metoda ta najpowszechniej jest wykorzystywana do wykrywania wad w konstrukcjach metalowych, a przede wszystkim:

• pęknięć,
• wtrąceń,
• rozwarstwień,
• niespawów,
• zawalcowań, przyklejeń

i wielu innych. Nieniszczącą Metodą UT bada się głównie obiekty stalowe, ale też aluminiowe, miedziane, ołowiane lub kompozytowe.