{"id":8065,"date":"2021-05-21T15:03:13","date_gmt":"2021-05-21T13:03:13","guid":{"rendered":"https:\/\/controllabor.hu\/?p=8065"},"modified":"2023-07-18T15:59:21","modified_gmt":"2023-07-18T13:59:21","slug":"non-destructive-testing-of-plastics-and-composites","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/controllabor.hu\/en\/muanyagok-es-kompozitok-roncsolasmentes-anyagvizsgalata\/","title":{"rendered":"Non-destructive testing of plastics and composites"},"content":{"rendered":"
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
partnerünk K+F eredményei és tapasztalatai<\/h5>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Partnerünk a HIDRA Felnőttképző Központ Kft. K+F pályázat kapcsán a műanyagok és kompozit anyagok vizsgálata terén végzett hiánypótló munkát és szerzett komoly tapasztalatokat. Örömmel teszünk eleget a felkérésüknek és osztjuk meg a munkájuk eredményének a leírását:<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Bevezető<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tA HIDRA Felnőttképző Központ Kft-nél megvalósított kutatási – fejlesztés pályázatot irodalomkutatással kezdtük, mivel a polimertechnika, a műanyagok és a kompozitok ipari alkalmazása egy még feltérképezetlen, folyamatosan fejlődő terület. Minden esetben elengedhetetlen az adott vizsgálandó anyag gyártástechnológiájával részletesen megismerkedni, hogy tisztában legyünk sajátosságaival és a lehetséges anyagfolytonossági eltéréseivel.\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tAz irodalomkutatás során első lépésként tehát a vizsgálandó termékek gyártástechnológiáival ismerkedtünk meg. Mivel a roncsolásmentes anyagvizsgálat tárgyát alapvetően a hegesztett fémek és az öntvények képezik, a kutatás-fejlesztési folyamat egyik fő alapját a releváns szabványok jelentették. A jellegzetes fém termékek gyártástechnológiája után a műanyag és kompozit termékek előállítási módszereivel ismerkedtünk meg. Számos műanyag és kompozit előállítási módszer létezik, ilyenek a fröccsöntés, az extrúzió, a centrifugál öntés, laminálás, vákuumkamrás formázás és egyéb additív gyártástechnológiák. Fontos megemlíteni a fémek hegesztéséhez hasonló gyártási eljárásokat, mint például a ragasztás, vagy hegesztés, melyek műanyagok esetén, ha más fizikai törvényszerűségek szerint is, de rendszeresen alkalmazott technológiák. Ezen eljárások ismerete nagyban segített, hogy a gyártás kritikus pontjaival, illetve a gyártás esetleges hibaforrásaival megismerkedjünk, így a kutatás-fejlesztés pályázat vizsgálati része során lényegesen körültekintőbben tudtunk dolgozni.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Az alapanyagokkal és gyártástechnológiákkal való megismerkedés mellett részletes kutatást végeztünk a roncsolásmentes anyagvizsgálati eszközök területén. Ennek eredményeként eszközmódosítást kértünk a pályázatban.<\/p>

This modification was necessary because since the submission of the tender, more modern, more technically advanced and more versatile material testing equipment has appeared on the market. The previously planned phosphor plate radiography system has been replaced by the latest state-of-the-art inspection technique and procedure, a pulse radiography system<\/a> with an integral digital detector.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\"composite\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

A rendszer teljesen számítógép vezérelt és a biztonsági követelményei is jóval alacsonyabbak, mint egy hagyományos röntgenkészülék esetében, amely az expozíció során nem impulzusokat, hanem folytonos sugárzást bocsát ki. A pályázat beadása és megvalósítása között eltelt idő alatt technológiai váltás az ultrahangos vizsgálóberendezéseket illetően történt. A két fent említett eszköz mellett egy digitális mikroszkópot szereztünk be. Ezzel új lehetőség nyílik a roncsolásmentes és a roncsolásos vizsgálat területén is. Az említett eszközök a vizsgálati tevékenységen túl, annak oktatására is tökéletesen felhasználhatók, így nagyban hozzájárulnak a sikeres kutatás-fejlesztés projekt megvalósításához.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

It was important for us to get a more complex, complete and comprehensive picture of each area of non-destructive testing, so we looked in detail at the different areas, procedures and methods of non-destructive testing. This knowledge is important both for research and development purposes and also because we intend to use the equipment acquired in the course of the project for further materials testing activities and, as mentioned above, for educational purposes. We have focused on radiography, ultrasonics, phased array ultrasonics<\/a>, but also, due to possible changes in the tender and to gain a broad knowledge of the field, we have also explored other non-destructive material testing techniques<\/a>. The starting point for the knowledge gained is, of course, the field of metals. For metals and alloys, these procedures have been used for decades, the methods are standardised and the evaluation criteria are based on detailed fracture mechanics analyses and practical experience.<\/p>

For plastics and multi-material products, such a wide range of theoretical and practical knowledge, standardised methods and general standards are not available. In addition to radiographic, ultrasonic, phased array ultrasonic and microscopic materials testing, other methods were also studied. Visual inspection<\/a> looks for large free deviations, the presence of which may lead to the product being released for further examination. The fluid penetration test<\/a> can be used to detect surface deviations in any material, whether metal, plastic or composite. The magnetic materials test<\/a> is only applicable to ferromagnetic materials, such as metal matrix composites. Its advantage over the penetration method is that it requires less equipment, less cleaning and post-cleaning. A more specialised test for typically pressure equipment and fabrications, the compaction test, was introduced. It is an excellent non-destructive material testing method, but less relevant to the aim and objectives of the present R&D project.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"khf\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tFontos részét képezik a műanyagok és a kompozitok gyártástechnológiái között a különböző, anyaghozzáadással megvalósított gyártási additív folyamatok. technológiák. Ezek az úgynevezett additív gyártástechnológiák egyre több területen fordulnak elő, ezért részletesebb kutatást kellett végeztünk a témában.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Napjainkban egyre nagyobb mennyiségben készülnek additív eljárásokkal műanyag termékek, és a jelenlegi tendenciák alapján elmondható, hogy a piaci részesedésük növekedése tovább folytatódik. Részletesebben az FDM (szálfektetéses) és az SLA (stereolitográfiai) eljárásokkal foglalkoztunk, mivel ez a kettő a leggyakrabban alkalmazott előállítási folyamat. Mivel a későbbi anyagvizsgálati rész során szerettünk volna ilyen eljárással gyártott termékeket vizsgálni, így megismerkedtünk a 3D modellezés sajátosságaival. A gyártási folyamatra jellemző termékeket modelleztünk, amiket a későbbiekben legyárttattunk a vizsgálati kutatáshoz.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"3D\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Vizsgálatok<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tA széles körű irodalomkutatás után a pályázat ”gyakorlati” része következett, amely során a megvásárolt vizsgálati termékek segítségével megismertük a vizsgálati rendszer lehetőségeit, korlátait, valamint alkalmazásának optimumát. Három roncsolásmentes anyagvizsgálati eljárás került megvalósításra a pályázat keretein belül. Fázisvezérelt ultrahangos eljárás, amit egy Sonatest VEO+ berendezés valósít meg; digitális, impulzus üzemű radiográfiai rendszer, amit a Vidisco RayzorX berendezés valósít meg; végül, de nem utolsó sorban a mikroszkópos vizsgálat, amit az ASH OmniCore digitális nagyító berendezése biztosít. Az alábbi három fotón a beszerzett készülékek láthatók.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Sonatest\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
Sonatest VEO plus<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Vidisco\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
Vidisco RayzorX Pro<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"ASH\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
ASH OmniCore<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tA kutatás-fejlesztés pályázat megvalósítása során, – párhuzamosan a kutatás megvalósításával – körvonalazódtak az általunk vizsgálni tervezett anyagok, amelyek segítségével a vizsgálati rendszer és vizsgálati módszer korlátait, határait, valamint megfelelőségét és alkalmazását kísérleteztük ki és ellenőriztük. Ahogy korábban is említettük, a roncsolásmenetes anyagvizsgálat alapvetően a különböző fémekkel és ötvözeteikkel foglalkozik, emiatt a vizsgálati rész első lépését is különböző fém termékek vizsgálatával kezdtük. Ennek a résznek a célja a megvásárolt vizsgáló eszközök megismerése, a vizsgálati módszerek és lehetőségek megtanulása és elsajátítása. \n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

A hegesztett fémeket radiográfiai és ultrahangos eszközökkel vizsgáltuk. Mivel a fázisvezérelt technika szélesebb körben történő alkalmazása manapság még nem túl elterjedt, így a módszer megtanulása, értelmezése, és a vizsgálatok elvégzése is új kihívást jelentett. Az eszköz modernségének köszönhetően, a megvizsgált termékek eredményei az eszköz szoftvere segítségével értékelhetők. A fémek esetén alkalmazott és érvényes anyagvizsgálati szabványok biztosították a kiindulási alapot itt, és a későbbi anyagvizsgálati feladatok során is. A fázisvezérelt ultrahangos készülékből az elvégzett vizsgálat adatait ki lehet exportálni. Nem csak a vizsgálat eredményeit, hanem az összes beállítást is eltárolja, így a vizsgálatok megismételhetők. Időszakos felülvizsgálat során nem csak az eredményeket, hanem a vizsgálati paramétereket is össze lehet hasonlítani. Az általunk tapasztalt legszemléletesebb és legjobban alkalmazható megjelenítések alább találhatók:<\/p>