1. Ispitivanje
proizvoda
Ispitivanje penetrantima
Područje upotrebe
Fizički princip rada
 Vrste penetranata
 Opis procesa ispitivanja
 Izbor metode
 Oprema
 Lažne indikacije


Ispitivanje proizvoda
Ispitivanje penetrantima
doc.dr. Samir Lemeš
<slemes@mf.unze.ba>
Ispitivanje penetrantima 2/30
Ispitivanje
proizvoda
Područje upotrebe
Ispitivanje
proizvoda
Otkrivanje otvorenih diskontinuiteta
na površinama čvrstih i neporoznih
materijala
 Zasniva se na kapilarnim pojavama
 Ispitivanje odlivaka od gvožđa i
obojenih metala, proizvoda praškaste
metalurgije,
proizvoda od
keramike,
plastike i stakla
Ispitivanje alata i kalupa
 Ispitivanje rezervoara, posuda,
reaktora, cijevi, pumpi,...
p
j
j
,
 Ispitivanje dijelova vozila: osovina,
točkova, zupčanika, propelera,...
 Ispitivanje zavarenih spojeva
 Ispitivanje opreme u procesnoj
industriji
 Ispitivanje livenih i kovanih proizvoda

Ispitivanje penetrantima 3/30
Ispitivanje
proizvoda
Fizički princip rada


Najvažnija osobina
penetranta je
sposobnost
kvašenja površine
Površinu koja se
ispituje penetrant
treba da prekrije
jednoliko i
kontinuirano,
nakon čega ulazi u
pukotine
Ispitivanje penetrantima 5/30
Područje upotrebe

Ispitivanje penetrantima 4/30
Ispitivanje
proizvoda
Fizički princip rada

Na tok tečnosti po površini utječu:
Čistoća površine
Konfiguracija pukotine
 Čistoća pukotine
 Veličina otvora pukotine
 Površinski napon tečnosti
 Sposobnost tečnosti da kvasi površinu
 Kontaktni ugao tečnosti


Ispitivanje penetrantima 6/30
1

2. Ispitivanje
proizvoda
Fizički princip rada
Ispitivanje
proizvoda
Fizički princip rada
Sile kohezije između molekula
tečnosti izazivaju površinski napon
 Kapljica zbog tog napona teži da
formira sferni oblik
 Površinskom naponu se suprotstavlja
hidrostatički pritisak tečnosti
 Silama kohezije se suprotstavljaju i
sile adhezije s površinom u kontaktu
 Te sile određuju kontaktni ugao θ

Ispitivanje penetrantima 8/30
Ispitivanje penetrantima 7/30
Ispitivanje
proizvoda
Fizički princip rada
Ispitivanje
proizvoda
Kontaktni ugao θ između tečnosti i
površine:
 θ < 90°: tečnost
dobro kvasi površinu



Ako je kontaktni ugao θ < 90°, tečnost
kvasi zid kapilara – konkavna površina
tečnosti, tečnost raste
 Ako je kontaktni ugao θ = 90°, nema
Ak j k t kt i
90°
kapilanog efekta
 Ako je kontaktni ugao θ > 90°, tečnost
ne kvasi zid kapilara – konveksna
površina tečnosti, tečnost se spušta niz
kapilar
Ispitivanje penetrantima 10/30
Fizički princip rada
θ < 90°
θ = 90°
Ispitivanje
proizvoda
θ > 90°
Fizički princip rada


Ispitivanje penetrantima 11/30
Kapilarni efekat:

θ ≥ 90°: tečnost loše kvasi površinu
Ispitivanje penetrantima 9/30
Ispitivanje
proizvoda
Fizički princip rada
Sila koja djeluje
prema dole
jednaka je težini
stuba tečnosti:
g
Fd = 2r2hg
Sila koja djeluje
prema gore je
proizvod
površinskog
napona i obima:
Fu = (Tcos)2r
Ispitivanje penetrantima 12/30
2

3. Ispitivanje
proizvoda
Fizički princip rada
Ispitivanje
proizvoda
Pukotine nisu kapilarne cijevi, ali se
tečnost prema zidovima pukotine
ponaša slično kao prema zidu kapilara
 Viskozitet tečnosti ne utječe na
kapilarni efekat
 Jako viskozne tečnosti nisu pogodne
kao penetranti
jer se sporo
razlijevaju po
površini
Razvijač (developer) se koristi da bi
formirao fino porozni površinski sloj
 Koriste se 4 tipa razvijača (A, B, C, D)
 Razvijač upija
j
pj
penetrant koji
izlazi iz
pukotine jer
je porozan

Ispitivanje penetrantima 13/30
Ispitivanje
proizvoda
Vrste penetranata

Ispitivanje penetrantima 14/30
Ispitivanje
proizvoda
Prvi materijal koji je korišten kao
penetrant je kerozin
 Ima malu viskoznost i dobro kvašenje
p
p
 Nedostatak: premale pukotine se
teško uočavaju
 Vapnena voda (whitewash) se koristi
da poveća kontrast
 Udarcem čekića tokom testa se izvlači
kerozin iz pukotine na vapnenu vodu
Ispitivanje
proizvoda
Vodeni penetranti (metoda A)
Ovi penetranti se mogu ispirati vodom
Ne zahtijevaju poseban korak
emulzifikacije (nanošenja emulzije)
p
p
 Potreban oprez da se ne ispere
previše penetranta


Ispitivanje penetrantima 17/30
Vrste penetranata


Ispitivanje penetrantima 15/30
Fizički princip rada
Osnovni utjecajni
faktori:





Stanje površine
objekta
Karakteristike
grešaka koje se
otkrivaju
Vrijeme i mjesto
ispitivanja
Veličina objekta
Potrebna
osjetljivost

A.
B.
C.
D.
Četiri metode:
Koji se mogu
ispirati vodom
Lipofilni
postemulzifilni
Koji se uklanjaju
otapalom
Hidrofilni
postemulzifilni
Ispitivanje penetrantima 16/30
Ispitivanje
proizvoda
Postemulzifilni penetranti
Prije finalnog ispiranja nanosi se
emulzija koja ostatak penetranta čini
topivim u vodi (metode B i D)
 Oprez da se samo penetrant izvan
pukotine učini topivim u vodi

Ispitivanje penetrantima 18/30
3

4. Ispitivanje
proizvoda
Hidrofilni penetranti (metoda D)
Ispitivanje
proizvoda
Solventni penetranti (metoda C)
Umjesto vode se za ispranje koristi
otapalo (razvijač, solvent)
 Koriste se kod lokalnog ispitivanja i
kod ispitivanja na terenu
 Ima najveću osjetljivost

Ispitivanje penetrantima 19/30
Ispitivanje
proizvoda
Ispitivanje penetrantima 20/30
Opis procesa ispitivanja
1.
2.
3.
4.
5.
Priprema
površine
Nanošenje
penetranta
Uklanjanje
viška penetranta
Razvijanje
Pregled
(ispitivanje)
Ispitivanje penetrantima 21/30
Ispitivanje
proizvoda
Ispitivanje
proizvoda
Izbor metode
Na izbor metode utječu veličina, oblik
i masa objekta koji se ispituje, te broj
različitih objekata
 Najvažniji faktor kod izbora je balans
zahtijevane osjetljivosti i cijene
 Fluorescentni tip se koristi češće, dok
se vidljivi penetranti
koriste uglavnom za
lokalizirane testove
Vrste penetranata

Fluoresentni (tip I)
jako svijetle (najčešće zeleno) pod UV
svjetlom (talasne dužine 320-400 nm)
 Različiti nivoi osjetljivosti:
½ (ultraniska), 1, 2, 3, 4 (ultravisoka)
( lt i k ) 1 2 3 ( lt i k )


Vidljivi (tip II)
najčešće crveni, radi
kontrasta s podlogom
 osjetljivost je nivoa 1
(niska)

Ispitivanje penetrantima 22/30
Ispitivanje
proizvoda
Izbor metode
Vodeni
Postemulz. Vodeni
fluoresc. fluoresc.
vidljivi

Ispitivanje penetrantima 23/30
Visoka osjetljivost
x
Visoka vidljivost
x
Visoka brzina
x
Ponovljivost
Postemulz.
vidljivi
x
x
x
x
Portabilnost
x
x
x
Veliki dijelovi
x
x
Kontaminirani
dijelovi
x
Složeni dijelovi
Plitki defekti
x
x
Ispitivanje penetrantima 24/30
4

5. Ispitivanje
proizvoda
Izbor metode
Ispitivanje
proizvoda
Vodeni
Postemulz. Vodeni
fluoresc. fluoresc.
vidljivi
Potrebna UV
lampa
x
Loša ponovljivost

x

x
x
Potrebno ispiranje
x
Niska brzina
Loši rezultati kod
plitkih defekata
x
Ispitivanje penetrantima 25/30
x
x
x
x
x

Prenosiva (portabl)
oprema se koristi
za lokalizirane
testove na terenu
Postoje setovi i za
vidljive i za
fluorescentne
penetrante
Za ispitivanje
proizvoda bolji su
stacionarni setovi
Ispitivanje penetrantima 26/30
Oprema

x
x
x
Loši rezultati kod
grube površine
Ispitivanje
proizvoda
Oprema
Stacionarno
postrojenje ima
posebne jedinice:






Za cijeđenje
Za nanošenje
penetranta i
emulzije
Za pranje
Za razvijanje
Za ispitivanje
Za čišćenje
Ispitivanje penetrantima 27/30
Ispitivanje
proizvoda
Postemulz.
vidljivi
x
Veliki zahtjevi za
osoblje
Ispitivanje
proizvoda
Oprema
Oprema
Ispitivanje penetrantima 28/30
Ispitivanje
proizvoda
Lažne indikacije

Osim stvarnih grešaka, penetranti
mogu dati i lažne indikacije:
Zaostale kapi penetranta
Indikacije usljed dizajna ili geometrije
objekta koji se ispituje
b k k
 Zaprljanost stola za ispitivanje
 Zaprljanost ruku ispitivača
 Zaprljanost površine koja se ispituje
(zaostala piljevina od obrade rezanjem)


Ispitivanje penetrantima 29/30
Ispitivanje penetrantima 30/30
5