Будь-яке виробництво алюмінієвих виробів має проводити контроль якості продукції, керуючись обраними стандартами. Кожен великий регіон має свої стандарти, але є універсальні показники, які перевіряються в будь-якому випадку. Це хімічний склад, мікро та макроструктура металу, геометрія виготовлених виробів. Методи випробувань виявляють і якість поверхні металевого виробу
Методи випробувань зазвичай застосовуються заводами в комплексі, тому що саме за такого підходу можна отримати об'єктивну картину про стан алюмінієвого виробу.
Неруйнівний контроль (НРК) алюмінієвих виробів
Опис: Детальний опис видів неруйнівного контролю, таких як візуальний огляд, ультразвукова дефектоскопія та радіографічний аналіз.
Назва методу відразу визначає його суть. Неруйнівний контроль не порушує структуру виробу і не завдає йому жодних пошкоджень. Тут можна знайти приховані дефекти та інші проблеми. Є три основні методики:
- Візуальний огляд поверхневих дефектів. Застосовуються лупи, мікроскопи, камери.
- Радіографія. Заснована на методі рентгенівського випромінювання, що передає зображення спеціальний детектор. Можна знайти порожнечі, включення, тріщини та інші неоднорідності.
- Ультразвукова дефектоскопія використовує для пошуку дефектів ультразвукові хвилі. Порожнечі або тріщини відображають по своїх межах сигнали та повертають їх на прилад.
У цю категорію належить і магнітний контроль.
Руйнівні методи контролю якості
Виконуючи руйнівне тестування алюмінієвого виробу, метою є виявлення межі навантаження, що переноситься предметом без деформації. У цій категорії є статичні навантаження, де легко вимірюється сила на досвідчений зразок. Тест на розтяг, як і тест на стиск, виконується відповідним обладнанням. Результатом тестування у першому випадку виступає міцність при розтягуванні, межа плинності, деформація руйнування. У другому випадку це межа пружності, межа плинності та межа пропорційності.
Перевіряючи виріб на вигин, можна дізнатися визначення міцності матеріалу, розрахувати напругу та деформацію вигину, опір вигину. Є 2-точковий вигин, 3-точковий вигин та 4-точковий вигин. Ударна в'язкість теж важлива, і вона перевіряється при випробуваннях зі змінною температурою та швидкому навантаженні.
Механічні випробування алюмінієвих виробів
Подібні механічні випробування мають характер стискаючих, зсувних, що швидко розтягують. Методики поділяються на такі категорії:
- Статичне випробування проходить при постійному або при плавно збільшується навантаженні.
- При динамічному випробуванні характеристики міцності збільшуються дуже швидко.
- Твердість алюмінієвого виробу визначається через циклічну зміну навантажень.
Іноді можна робити технологічне випробування, коли обладнання дозволяє імітувати спеціальні сценарії експлуатації.
Спектральний аналіз складу алюмінієвих сплавів
Рентгенівська флуоресценція для алюмінієвих виробів є неруйнівною процедурою. Аналізатор ідентифікує метали та елементи в об'єкті шляхом детектування їх енергетичних сигнатур. Методика дозволяє, через спектральний аналіз, оцінити якість та безпеку матеріалу. Альтернатива під назвою оптична емісійна спектроскопія має на увазі одержання збільшеного зображення з використанням люмінесценції збуджених атомів та молекул зразка.
Металографічний аналіз алюмінієвих виробів
Метою такого аналізу виступає вивчення структури алюмінію, на макро та мікрорівні. Металографія дозволяє побачити форму, розміри, розташування кристалів, знайти пори, нориці, раковини та інші включення. Є різниця в макроскопічному та мікроскопічному методі:
- Макроструктурний аналіз передбачає дослідження неозброєним оком чи із залученням приладу збільшення до 30 раз. Тут видно тріщини чи дефекти матеріалу.
- Мікроструктурний аналіз потребує застосування оптичного або електронного мікроскопа. Тут видно динаміку зміни внутрішньої будови сплаву вже після нагрівання чи механічного навантаження.
Допомагає визначити структуру матеріалу профільного програмного забезпечення.
Корозійні випробування алюмінієвих сплавів
Завданням під час тестування виступає визначення ресурсу матеріалу, що у агресивному середовищі. Найбільш часто корозійні випробування проводять через камери циклічної корозії або через сольовий туман. Різниця в наступному:
- Сольовий туман включає концентрований розчин хлориду натрію, який розпорошується по простору випробувального блоку камери. Достатньо агресивне середовище, де швидко активізуються процеси корозії.
- Циклічні тести поєднують у собі сольовий туман та інші зовнішні умови, що у світі. Мова про зволоження, сушіння, контрольовану вологість.
Крім соляної камери, алюмінієві вироби також перевіряються і в лужному або кислотному тумані.
Застосування комп'ютерної томографії контролю якості
Не кожен неруйнівний контроль можна застосувати для алюмінієвого виробу. Іноді складна геометрія не дозволяє шукати внутрішніх дефектів. Комп'ютерна томографія ідентифікується як точний, надійний та стабільний процес перевірки та контролю. Тут використовується сукупність сучасного обладнання та профільного програмного забезпечення, яке відповідає за побудову тривимірної моделі.
3D-візуалізація відбувається на основі томографічного зображення деталі і іноді цей процес займає кілька годин. Програма швидко знаходитиме підозрілі ділянки, де геометрія відрізняється від того, що прописано в проекті.
Проблеми та виклики контролю якості алюмінієвих виробів
Виклики контролю якості алюмінієвих виробів охоплюють кілька проблем. Це надто великий набір окремих випробувань, для яких часто потрібні відповідні лабораторні умови, дороге обладнання. Не всі випробування мають однакову точність вимірювань, оскільки залежить від контексту і параметрів обраної деталі. Для виробництва алюмінієвих виробів важливо шукати способи, щоб було налагоджено автоматизація випробувань.
Висновок: оптимізація процесу контролю якості
На будь-якому підприємстві важливо налагодити регулярний контроль якості. Знаючи стандарти якості та розуміючи, як знаходити ті чи інші дефекти, їх легко помічати ще на ранній стадії виробництва. При ранньому усуненні проблем з виробами гарантія якості буде дотримуватися виробником на практиці. Оптимізація контролю відбувається на основі аналізу, які саме неруйнівні та руйнівні методи будуть ефективними. Робити повний перелік можливих випробувань алюмінієвих виробів часто нераціонально та безглуздо. Це лише знизить продуктивність підприємства.
