Prove Non Distruttive PND NDT Non Destructive Testing Tecnologia Meccanica prof. Giordano Cecchetti Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 1 A.S. 2014 - 2015 Introduzione Le PND sono tutte quelle procedure e quelle tecniche volte alla valutazione dell’integrità di materiali o di manufatti senza alterarne o distruggerne lo stato. Le prove non distruttive: rilevano la presenza di eventuali difetti in materiali o manufatti (rilevazione), identificano la tipologia (caratterizzazione ) ( quando possibile, ne definiscono le dimensioni (dimensionamento). Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 2 Introduzione Dopo aver rilevato un difetto si cerca di definirne la natura. Compito dell’operatore è stabilire se il difetto rilevato è interno o affiorante, se planare o volumetrico, se allungato o tondeggiante. In caso di difetti in saldatura, per caratterizzare il difetto ci si avvale di dati quali il tipo di materiale base, il materiale d’apporto, il tipo di preparazione del giunto, procedimento di saldatura impiegato, trattamenti termici, ecc. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 3 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano o Tip 1. Visivo 2. Liquidi Penetranti (Lp) 3. Interferometria olografica 4. Termografia 5. Rilevazione di fughe e prova di tenuta 6. Emissione acustica 7. Magnetoscopico (Ms) 8. Radiografia (Rx) 9. Gammalogico (Rγ) 10. Ultrasuoni (Us) 11. Correnti indotte (Ci) 12. Estensimetria elettrica a resistenza 13. Elasticimetria (non presenti sul testo in adozione) 14. Tensiovernici (non presenti sul testo in adozione) 15. Endoscopia (non presenti sul testo in adozione) 16. Onde guidate (non presenti sul testo in adozione) log ia di ntr Co oll o 4 e ancora … Controlli sui materiali compositi Confronti tra i CND Sicurezza Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 5 1. Controllo Visivo Prevede l’esame con utilizzo della luce, per rilevare difetti SUPERFICIALI. Precede ogni altro tipo di controllo. Per una migliore visione superficiale, si può ricorrere all’attacco chimico, Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 6 2. Liquidi Penetranti (Lp) 2. Liquidi Penetranti (Lp) Sfrutta il fenomeno della capillarità Cricche, microcricche o cavità sulla superficie di un pezzo possono essere visibili irrorando la superficie con un liquido ad elevate proprietà penetranti. Tali liquidi riescono a penetrare in fessure o fori molto sottili. Si impiegano liquidi penetranti: a contrasto di colore, x pezzi ingombranti e già in opera fluorescenti, x pezzi di modeste dimensioni, mediante luce di Wood o luce nera Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 9 2. Liquidi Penetranti (Lp) TECNICA: Prelavaggio: Viene eseguito per pulire il pezzo da esaminare e le sue cavità (pezzi nuovi vengono sgrassati con trielina - pezzi incrostati o corrosi vengono sgrassati con soluzioni saponate o elettrolitiche ed infine nuovamente sgrassati con acetone). Applicazione del liquido rosso: Può avvenire per spruzzamento, per immersione, con pennello. L’applicazione può raggiungere i 30 minuti, assorbito x capillarità. Applicazione di una sostanza emulsionante: Viene applicata una sostanza emulsionante per rimuovere il liquido penetrante rimasto in superficie senza per questo asportare quello che si è correttamente insinuato nelle fenditure. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 10 2. Liquidi Penetranti (Lp) Lavaggio: da effettuarsi con acqua o solventi organici e mediante l’uso di spugne e/o straccio Essiccazione: stracci e aria calda Sviluppo: Lo sviluppo consiste nell’applicare un mezzo di contrasto capace di assorbire il liquido penetrato entro le fessure e di rendere visibile il difetto. Si utilizzano per questo polveri a secco, ad umido, o vernici. Le polveri a secco vengono applicate in una camera in cui viene introdotto il pezzo e la polvere è tenuta in sospensione e agitazione da forti turbolenze nell’aria indotte da appositi ventilatori. Le polveri ad umido o le vernici invece vengono applicate con apposite pistole a spruzzo oppure per immersione. Dopo l’applicazione delle polveri si procede allo sviluppo (dai 15 minuti ad alcune ore), per rendere evidenti i piccoli difetti lo spessore del mezzo di sviluppo deve essere sottile. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 11 2. Liquidi Penetranti (Lp) Rilevamento difetti: alcuni liquidi sono colorati (in rosso) ed i difetti sono osservabili e fotografabili con la normale luce. Migliore è invece l’osservazione con liquidi fluorescenti che richiedono una luce ad ultravioletti (luce nera o luce di Wood). Alcuni tipi di vernici, dopo l’essiccazione, possono essere tolte dal pezzo senza frantumarsi (formando una specie di pellicola) in modo tale da poter conservare i dati rilevati. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 16 3. Interferometria olografica L'interferometria olografica è un metodo di indagine non distruttiva che permette di evidenziare difetti di materiali ed oggetti. Minime deformazioni dovute a differenze di temperatura imposte vengono mostrate attraverso frange di interferenza ottenute eseguendo due successive esposizioni dello stesso oggetto. E' pure possibile dimostrare il modo secondo cui un oggetto vibra . Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 20 L'olografia è un metodo di registrazione su lastra fotografica del campo completo della luce diffusa da un oggetto con la riproduzione tridimensionale dell'immagine. Ciò si può ottenere per mezzo di luce coerente (laser), sfruttando la proprietà ondulatoria della luce e il fenomeno dell'interferenza. Il fascio laser, riflesso dall'oggetto in esame, viene a interferire con un fascio di riferimento proveniente dallo stesso raggio laser mediante opportuni specchi. I due fasci producono così figure d'interferenza. Le lastre registrano di conseguenza linee luminose e scure che corrispondono alle figure dell'interferenza. L'interferenza olografica si basa sulla registrazione in sequenza temporale di due ologrammi dello stesso particolare, nella medesima posizione e sulla medesima lastra in condizioni di sollecitazioni differenti (particolare sottoposto a carico termico oppure a pressione o a vibrazione). Modificazioni delle dimensioni o dello stato dell'oggetto e di conseguenza variazioni di un ologramma rispetto all'altro, producono una figura a frange distorte irregolari o con perturbazioni della figura d'interferenza. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 23 4.Termografia 4. Termografia Analisi della risposta termica in presenza di discontinuità del materiale La termografia viene comunemente applicata in meccanica per controllare gli elementi con un movimento rotatorio. Il livello eccessivo di calore può essere dovuto alla frizione prodotta da cuscinetti difettosi, lubrificazione insufficiente, disassamento, uso scorretto e normale usura. I meccanismi ispezionabili con la termografia ad infrarossi comprendono ingranaggi, alberi, dispositivi di accoppiamento, cinture trapezoidali, pulegge, sistemi di azionamento a catena, convogliatori, compressori ad aria, pompe a vuoto, frizioni ecc. Il principale vantaggio che si trae dal verificare con questo metodo le parti meccaniche è un notevole risparmio di tempo, in quanto si localizza rapidamente l’area in cui si e presentato il problema. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 25 Ponte Termici su abitazioni Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 29 4.Termografia Per risalire alla causa si ricorre non di rado ad altri metodi di ispezioni, quali la analisi delle vibrazioni od endoscopia. Nel caso di determinati componenti elettromeccanici, comunque, la termografia è l’unica tecnica di ispezione che consenta di determinare quale tipo di intervento sia opportuno, se di manutenzione o di riparazione. Con una termografia, ad esempio, si potrebbero individuare i punti caldi sulle spazzole di alimentazione all’interno di un motore, che indicano un contatto insufficiente dovuto a consumo disuguale e la necessità di rettificare il collettore. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 33 Motore con cuscinetto usurato Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 34 Pressa Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 35 Motoriduttore con cuscinetto usurato Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 36 CARRELLO E MORSA 2S PER IMPIANTI 2S AD AMMORSAMENTO AUTOMATICO CON FUNE PORTANTE E FUNE TRAENTE Impianto di Garmisch utilizzato per la pista di discesa libera della Coppa del Mondo (Kandahar) Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 37 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 38 Rullo di un impianto di risalita bloccato Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 39 5. Rilevazione di fughe e prova di tenuta Utilizzate per determinare la tenuta stagna di contenitori a vari livelli: pressurizzazioni abitacolo spaziale, serbatoi liquido/gas Classi di controllo: 1. Localizzazione perdita 2. Misura della velocità della perdita 3. Controllo della velocità della perdita Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 40 5. Rilevazione di Fughe e Prova di Tenuta Metodi di prova: Mediante emissione di bolle Bolle in immersione Grandi serbatoi: applicazione del liquido indicatore Mediante variazione di pressione Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 41 6. Emissione Acustica (EA) Utilizza segnali ultrasonori nell’intervallo di frequenza tra 100 kHz-1MHz. Sistema impiegato per strutture complesse (veicoli, dighe, piattaforme marine …) Principio funzionamento: in prossimità dei difetti (cricche, dislocazioni …) si accumula energia potenziale elastica, che rilasciata successivamente, si trasforma in altri tipi di energia. Un corpo sottoposto ad azione meccanica, termica oppure corrosiva, libera energia sotto forma di onde vibrazionali sferiche, che si propagano nel materiale come onde ultrasonore. 42 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 6. Emissione Acustica (EA) Sistema ad ultrasuoni passivi, che consiste nel posizionare sui recipienti da controllare, in esercizio e in pressione, dei sensori ultrasonici che ricevono segnali dalla struttura sollecitata quando questa supera le condizioni di normale utilizzo e rilascia energia rilevabile solo mediante ultrasuoni consentendo di individuare la zona dalla quale tali segnali sono generati. Procedura per il controllo di serbatoi interrati per GPL con tecnica basata sul metodo di Emissione Acustica ai fini della verifica decennale Le principali caratteristiche del metodo EA sono le seguenti: è un metodo diagnostico passivo che consente di monitorare la risposta dinamica del materiale attraverso il rilevamento dell'emissione acustica al variare del carico applicato; permette il rilevamento di sorgenti EA anche significativamente distanti dal punto di posizionamento del sensore; permette un esame “globale” del componente o della struttura (in senso volumetrico); è sensibile all'insorgere ed alla propagazione di difetti e ai cambiamenti della struttura del materiale, piuttosto che alla presenza di difetti che non evolvono al variare del carico (difetti “statici”); permette un monitoraggio dinamico in tempo reale dello sviluppo di discontinuità sotto l'azione di un carico tensionale; ha la possibilità di localizzare gli eventi EA; non è invasivo; permette, attraverso il monitoraggio, di prevenire cedimenti o collassi strutturali del componente; può essere applicato su tutte le strutture. Questo metodo si distingue, in maniera sostanziale, da altri metodi PND (ultrasuoni, radiografie, correnti indotte, magnetoscopia, liquidi penetranti, ecc.) che permettono, invece, il rilevamento di discontinuità sotto condizioni statiche (metodi attivi). Per questo motivo, le discontinuità che non sono sensibili al carico applicato non producono attività acustica rivelabile. rivelabile Il metodo EA, è finalizzato al rilevamento dell'attività acustica prodotta dall'applicazione di una sollecitazione meccanica imposta alle membrature del serbatoio interrato mediante pressurizzazione. 7. Magnetoscopico (Ms) 7. Magnetoscopico (Ms) Consiste nel creare nel pezzo, un campo magnetico e rendere osservabili le alterazioni del campo stesso, che sono localmente indotte da difetti superficiali o subsuperficiali (4-5mm di profondità), tramite l’irrorazione di una polvere costituita da particelle magnetiche. Le linee di flusso di un campo magnetico possono essere perturbate da un difetto orientato favorevolmente. Sulla superficie del pezzo si viene a creare, in corrispondenza del difetto, un fenomeno di magnetismo locale che può trattenere e far addensare la polvere ferromagnetica riportata sulla superficie. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 48 7. Magnetoscopico (Ms) Le superfici del pezzo verranno: pulite, da sporco o imperfezioni, per non ostacolare il disporsi della polvere magnetica. smagnetizzate prima: fatte passare attraverso un apposito tunnel smagnetizzante in modo tale che, qualora il pezzo si sia leggermente magnetizzato durante le lavorazioni, torni esattamente com’era. Tale operazione andrà eseguita anche nel caso di più prove e quindi tra una prova e l’altra. smagnetizzate dopo: a fine operazioni x evitare problemi ad es. nei cuscinetti (attrazione di residui di ferro), disturbare strumentazioni elettriche, deviazioni dell’arco elettrico. magnetizzate in modo diverso (longitudinale, trasversale, magnetizzazioni combinate), a seconda della possibile posizione del difetto e con differenti intensità di corrente. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 49 7. Magnetoscopico (Ms) Si cosparge la superficie del pezzo con polvere magnetica a secco o in umido I granelli hanno dimensioni dai 50 ai 300 micron e, nei limiti del possibile. devono essere sferici. Le polveri e liquidi magnetici possono essere colorate/i o fluorescenti. Il metodo magnetoscopico può essere applicato a parti meccaniche costituite da materiali magnetici. Magnetizzatore carrellato e magnetizzatore a bancale Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 50 8. Radiologico (Rx) 8. Radiografia (Rx) Raggi X: radiazioni di natura elettromagnetica (onde elettromagnetiche), con lunghezze d’onda cortissime (f = 1017-1019 Hz), originati dalla collisione tra gli elettroni veloci contro un bersaglio (anticatodo) Sono prodotti da: Tubi Rontgen Trasformatori a risonanza Maxtron Acceleratori elettrostatici Van De Graaff Acceleratori circolari (betatroni) Caratteristiche dei raggi X: Qualità esposizione: potere di penetrazione inversamente proporzionale alla lunghezza d’onda delle radiazioni; raggi duri e raggi molli Quantità assorbimento: è la quantità di energia ceduta all’unità di massa. Gray (Gy), 1Gy = 1J/Kg Intensità dose: la dose assorbita nell’unità di tempo Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 52 8. Radiologico (Rx) I raggi si dividono in : 1. Molli: modesto potere penetrante, per pezzi di piccolo spessore 2. Duri: buon potere penetrante, applicati su pezzi di acciaio con spessori di circa 150 mm Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 53 8. Radiologico (Rx) Cosa si ottiene: un immagine data dalle modificazioni (assorbimento differenziale) che un fascio di raggi X subisce quando attraversa un materiale (spessore, densità, discontinuità), con relativa variazione di densità di annerimento della pellicola L’ immagine è messa in evidenza attraverso: Radioscopia (osservazione diretta temporanea rappresentata su schermo fluorescente (es. vedi controlli aeroporto) Radiografia (impressione ottenuta su lastra fotografica, es. vedi Rx lastre fratture) Xeroradiografia (impressione ottenuta su lastra metallica sensibilizzata in modo speciale) Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 54 8. Radiologico (Rx) Utilizzato x controllo di saldature (fessure di ritiro, inclusioni di scorie,fusione incompleta …), barre e tubi, (giunti, inclusioni …), pezzi stampati (fessure, spacchi interni … ) Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 55 9. Gammalogico (Rγ) 9. Gammalogico (Rγ) Raggi γ: radiazioni penetranti di natura elettromagnetica, emessi dai nuclei atomici di isotopi radioattivi. Sono artificiali (nascono dalla disintegrazione spontanea dei nuclei atomici, di un elemento radioattivo), prodotti dopo una permanenza in un reattore nucleare, mediante irraggiamento neutronico di isotopi naturali non radioattivi: cobalto 60, x spessori tra 40-100 mm acciaio iridio 192, x spessori tra 12-60 acciaio e ghisa tulio 170, x piccoli spessori di getti in lega leggera Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 58 9. Gammalogico Rispetto ai raggi X, questi hanno una maggiore energia (causa minor lunghezza d’onda) con relativa capacità di penetrare maggiori spessori (fino 180,00 mm), ma con minor contrasto fotografico. Gli strumenti a raggi γ, hanno dimensioni minime, maneggevoli e facilmente trasportabili. Maggiore nocività. Vantaggiosa x analisi a pezzi cavi e di grosso spessore Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 59 9. Gammalogico (Rγ) Strumentazione: Sorgente sigillata Porta - sorgente Blocco schermatura e otturatore Contenitore schermato di esposizione Protezione radiologica: L’equivalente dose Contatore geiger & Dosimetro fotografico individuale Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 60 10. Ultrasuoni (US) 10. Ultrasuoni (US) Gli esami con ultrasuoni (US) sfruttano i fenomeni della propagazione nei solidi, liquidi o gas, di fasci d'onde elastiche, cioè onde di compressione e decompressione della materia, con frequenza superiore a quella dei suoni udibili dall'orecchio umano. si utilizzano frequenze comprese tra 200-20 MHz Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 62 10. Ultrasuoni (US) Le onde ultrasonore, che vengono inviate (trasduttore) nel sistema spaziale da esaminare, sono attenuate dalla materia che incontrano e riflesse, deviate o assorbite dalle discontinuità. Il fenomeno dipende dalla riflessione delle onde sonore che rimbalzano contro la superficie dell'ostacolo, di natura diversa da quella del mezzo di propagazione (aria), fino a ritornare all'orecchio dell'ascoltatore. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 63 10. Ultrasuoni (US) Generazione ultrasuoni: alcuni cristalli (quarzo, tormalina, opportunamente tagliati in lamelle), sottoposti ad impulsi elettrici, si dilatano e si contraggono entrando in risonanza e generando vibrazioni ultrasonore. La frequenza emessa, sarà pari al doppio dello spessore della lamella. Trasduttori: elementi che racchiudono al loro interno le lamelle piezoelettriche. Questi saranno capaci di produrre: Onde longitudinali Onde trasversali Onde superficiali Sonda: dispositivo elettro-acustico, che incorpora uno o più trasduttori, atti a convertire l’energia elettrica in energia acustica e viceversa Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 70 10. Ultrasuoni (US) Gli sforzi della ricerca, sono attualmente tesi alla demodulazione dei segnali di ritorno attraverso l'applicazione di Fuorier. Ciò permetterebbe non solo d'individuare la posizione e di valutare la dimensione equivalente dei difetti, ma di vederne realmente la forma, diagnosticandone la natura, come già accade nell'ecografia in campo medico (forma e la posizione del bimbo nel grembo materno). Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 71 10. Ultrasuoni (US) Attualmente vi sono una gamma di sonde (trasduttori e ricevitori) i cui fasci d'onde ultrasonore si propagano in linea retta rispetto all'asse della sonda stessa, oppure obliquamente (assai usate sono le sonde con propagazione a 30, 45, 60 e 70°) e perfino in direzione ortogonale, cioè con onde perfettamente tangenti alla superficie. I trasduttori ed i ricevitori possono esser incorporati nella stessa sonda od esser separati per ottimizzare alcuni rilevamenti. Ogni sonda possiede caratteristiche specifiche che ne ottimizzano l'uso per ogni morfologia e tipologia di difetto da evidenziare, nonché per ogni tipo di materiale da esaminare (acciaio comune, acciaio inossidabile, ghisa, alluminio, ecc.). Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 72 10. Ultrasuoni (US) Tipi di esame: A contatto In immersione A contatto: Metodo a trasmissione (sonda trasmittente fascio ultrasonoro sonda ricevente oscilloscopio con amplificatore Metodo a riflessione d’impulsi (unica sonda con 2 trasduttori differenti: uno trasmette e l’atro riceve. Si ha una emissione discontinua a treni d’onde, che viene poi visualizzata sullo schermo di uno oscilloscopio Metodo a riflessione d’impulsi, con 2 sonde angolate Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 73 10. Ultrasuoni (US) In immersione: Utilizzato x piccoli pezzi (che offrirebbero aderenza incerta alla sonda) e mediante una sonda stagna, immersa in un liquido (acqua o olio, con funzione di accoppiamento acustico) Calibri di spessori x nave Controllo saldature su condutture Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 74 Ultrasuoni in immersione Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 75 Controllo saldature su struttura portante 11. Correnti indotte 11. Correnti indotte Tipologia di controllo basato sullo studio della variazione di Impedenza di una bobina in funzione del campo magnetico indotto. Sarà possibile: Rilevare discontinuità nei conduttori di corrente elettrica sia quando tali discontinuità sono superficiali sia quando sono subsupeficiali. Selezionare materiali aventi diversa composizione o struttura Misurazione delle crinature Controllore lo spessore di strati riportati Controllare lo spessore dei materiali Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 78 11. Correnti indotte Il principio di funzionamento, si basa sull’analisi delle variazioni di una debole corrente elettrica, indotta elettromagneticamente, che percorre il materiale in prova, mediante l’utilizzazione del suo campo magnetico Pacometro Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 79 11. Correnti indotte Distingueremo: Sonde avvolgenti (quando il pezzo in esame scorre al suo interno) Sonde x interni (quando è la sonda che scorre all’interno del pezzo in esame) Sonde x superfici (quando traslano punto x punto nelle aree interessate) Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 81 12. Estensimetria Elettrica a Resistenza Metodo di analisi delle sollecitazioni che permette la determinazione dello stato di e dello stato delle tensioni presenti in un particolare meccanico, opportunamente preparato. Si utilizza un Estensimetro Elettrico a Resistenza (ER), che varia la propria resistenza elettrica in proporzione diretta con la tensione unitaria Ϭ a esso applicata Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 82 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 83 12. Estensimetria Elettrica a Resistenza Metodo di analisi delle sollecitazioni che permette la determinazione dello stato di deformazione e di tensione, presenti in un particolare meccanico, opportunamente preparato. Effettuare misurazioni estensimetriche significa misurare la deformazione con l’ausilio di estensimetri che sfruttano diversi principi fisici. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 84 12. Estensimetria Elettrica a Resistenza L’Estensimetro Elettrico a resistenza (ER), sottoposto a trazione/compressione, varia la propria resistenza elettrica, in proporzione diretta con la tensione unitaria ad esso applicata. Se il conduttore è sollecitato a trazione nella direzione della lunghezza, questa aumenta mentre diminuirà la sezione trasversale: ciò comporterà un aumento della resistenza espressa dalla 1^ legge di Ohm Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 85 12. Estensimetria Elettrica a Resistenza Qualsiasi struttura, se caricata, si deforma Gli estensimetri, se ben incollati alla struttura, si deformano assieme ad essa L’estensimetro deformandosi varia la propria resistenza elettrica La variazione di resistenza elettrica viene misurata col ponte di Wheatstone Attraverso il ponte di Wheatstone la variazione di resistenza si tramuta in variazione di potenziale elettrico Dal potenziale misurato si può quindi risalire alla deformazione lungo la direzione di misura dell’estensimetro Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 86 12. Estensimetria Elettrica a Resistenza Componenti di un ER Griglia estensimetrica Il supporto L’adesivo I terminali Cavi di collegamento Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 88 12. Estensimetria Elettrica a Resistenza Preparazione dell’installazione ER Pulizia e decontaminazione (x creare i necessari legami elettrochimici tra adesivo e superfici da incollare) Incollaggio ER (adesivi con catalizzatore, o epossidici/polimerizzazione) Cablaggio e copertura con silicone Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 89 12. Estensimetria Elettrica a Resistenza In commercio esistono diversi tipi di ER: A filo A lamina Incapsulato Saldabile A griglia libera A rosetta A catena estensimetrica Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 90 13. Elasticimetria Il metodo viene impiegato per conoscere la distribuzione delle tensioni superficiali della struttura. Può essere impiegato utilizzando modelli trasparenti di materiale fotoelastico, fotoelasticità per trasmissione, oppure rivestendo il manufatto da esaminare con resine idonee incollate con adesivi riflettenti, fotoelasticità x riflessione. Il principio è basato sulla birifrangenza accidentale provocata in corpi trasparenti, dall’applicazione di uno stato di tensione. Attraverso una luce opportunamente polarizzata si ottengono le misure relative allo stato di deformazione e quindi di tensione (che saranno date dalle isocline, ovvero linee nere che determineranno le direzioni principali delle tensioni) Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 92 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 93 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 94 La fotoelasticità è un metodo sperimentale per determinare la distribuzione delle tensioni su un materiale. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 95 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 96 14. Tensiovernici Permette di determinare la distribuzione delle sollecitazioni in una struttura in esercizio, tramite l’uso di particolari vernici (applicate con pistola a compressore). Sotto carico, la provetta/pezzo da testare, evidenzierà con linee di frattura della vernice, le relative zone di tensione. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 97 15. Endoscopia Strumento ottico x l’esame interno di corpi cavi (tubi, caldaie, scambiatori di calore …). Costituito da un fascio flessibile di fibre ottiche,recano all’estremo una sorgente luminosa e un obiettivo. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 98 Tipologia di sonde Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 99 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 100 16. Onde Guidate Sistema ad ultrasuoni che consente di inviare nel materiale treni d’onda ultrasonori ispezionando tutto lo spessore del materiale, in particolare tubazioni, per decine di metri a lato dei sensori individuando in particolare difetti di corrosione senza interferire o interrompere l’esercizio del manufatto. Questo metodo non distruttivo permette di rilevare e valutare rapidamente difetti all’ interno ed all’ esterno di tubazioni rivestite e non. Nato per il rilevamento di corrosioni, questo metodo permette di controllare tubazioni non accessibili (interrate ad esempio) ed in esercizio, con una minima preparazione superficiale esterna. La variazione anche minima di impedenza acustica e le caratteristiche degli echi (simmetria/asimmetria) sono alla base dell’ indagine mediante onde guidate. Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 102 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 103 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 104 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 105 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 106 Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano 107 Prove non distruttive. DGIT Direzione Generale Istruzione Tecnica, Ministero della pubblica istruzione Volume in adozione al corso di Tecnologia Meccanica: Nuovo corso di Tecnologia Meccanica, Vol. 3, Di Gennaro, Cataldo, Chiappetta, Hoepli Immagini, ed altre informazioni da siti specializzati Alcune foto sono state scattate presso: la CND SERVICE di Civitavecchia, in occasione di una giornata di studio sui CND Il Centro Controlli Non Distruttivi dell’INAIL di Monte Porzio Catone 111 ITI M. FARADAY Tecnologia Meccanica prof. Cecchetti Giordano