Control cu lichide penetrante

1 Scopul lucrării

Scopul acestei lucrări de laborator este acela de a analiza starea de integritatea a unor piese din industria auto, utilizând metoda controlului nedistructiv cu lichide penetrante. În urma evaluării efectuate se vor studia eventualele neconformități și vor fi înregistrate în raportul de examinare.

2 Descrierea teoretică a metodei

Controlul cu lichide penetrante (PT-penetrant testing) este o metodă care poate fi utilizată pentru detectarea discontinuităților deschise la suprafață ale pieselor industriale, care sunt fabricate din materiale fără porozitate [1].

Fenomenul fizic care stă la baza controlului cu lichide penetrante este capilaritatea.

Capilaritatea reprezintă capacitatea unui lichid de a pătrunde în spații înguste. Acest fenomen este dependent de proprietățile interfeței solide și lichide, cum ar fi tensiunea de suprafață, unghiul de contact, rugozitatea și geometria solidă ale suprafețelor de examinat [2].

Capilaritatea poate fi demonstrată utilizând metoda tubului capilar (vezi Figura 1). Această metodă presupune să se introducă capătul inferior al unui tub de sticlă într-un lichid. Astfel se produce adeziunea între lichid și peretele interior al tubului care atrage coloana de lichid până când există o masă suficientă de lichid pentru ca forțele gravitaționale să depășească forțele intermoleculare.

Unde: A- presiunea apei; h- înățimea coloanei de lichid [2,3].

Figură 1. Tubul capilar într-un rezervor umplut cu lichid

Legea lui Jurin exprimă cantitativ comportarea lichidelor într-un tub capilar:

????=2????????????????????????????????

Unde:

− ???? : tensiunea de suprafață a lichidului;

− ????: diferența de densitate lichid-aer;

− ????: înălțimea coloanei de lichid;

− ????: raza internă capilară;

− ????: accelerația gravitațională

− ????: unghiul de contact specific cuplării solid-lichid.

Forța capilară este rezultată din tensiunea superficială care acționează de-a lungul perimetrului tubului capilar, și este dată de relația:

????????=????⋅????⋅cos????

Unde:

− ????: tensiunea superficială a lichidului;

− ????: înălțimea coloanei de lichid;

− ????: unghiul de contact specific cuplării solid-lichid [4].

3 Principiul metodei

3.1 Definiție metodă. Schemă de principiu

Controlul cu lichide penetrante se utilizează la scară largă, implicând costuri reduse. Este utilizată pentru punerea în evidență a defectelor de suprafață ale pieselor obținute prin procedee de turnare, forjare și sudare, din materiale neporoase [5].

Schema de principiu a metodei este prezentata în Figura 2.