Controllo Con Liquidi Penetranti

Istituto Italiano della saldaturaENTE MORALE

Welding Inspection

CONTROLLO CON LIQUIDI PENETRANTI (PT)


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Controllo con liquidi penetranti

Generalit Il metodo di controllo non

distruttivo con liquidi penetranti fondamentalmente basato sullesame visivo della superficie dopo lapplicazione, in sequenza, di un prodotto penetrante e di un rivelatore

In sostanza, il metodo rende visibili discontinuit affioranti in superficie non visibili o difficilmente visibili ad occhio nudo


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Il metodo prevede limpiego di un prodotto con elevate caratteristiche di bagnatura delle superfici

Il prodotto penetra allinterno delle eventuali discontinuit affioranti in superficie fondamentalmente attraverso fenomeni di capillarit

Leccesso di penetrante viene poi rimosso dalla superficie per consentire lapplicazione del rilevatore, la cui funzione esaltare il contrasto tra il penetrante e la superficie in esame

Principi fisici


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Principi fisici Le procedure di controllo sono

mirate a favorire la risalita capillare del penetrante

Essa, a sua volta, fortemente legata allangolo di contatto che il liquido forma con la superficie

In altri ambiti, esempi di applicazione dei principi della capillarit sono le piante e i capillari del corpo umano


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1) Pulitura preliminare4) Applicazione del rivelatore

2) Applicazione del penetrante

3) Rimozione delleccesso di penetrante

5) Interpretazione delle indicazioni

6) Pulitura finale

Procedure di controllo


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Superfici ispezionabili In pratica, tutte le superfici

non porose, prive di gole o zone in grado di assorbire il penetrante


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Superfici non ispezionabili Sono quelle di parti ad elevata

rugosit superficiale, come ad esempio fusioni in sabbia

Ceramiche porose Legnami, altri materiali fibrosi Materiali plastici in grado di

assorbire i liquidi o reagire con essi

Componenti trattate con rivestimenti superficiali

In presenza di un maggiore rumore di fondo le discontinuit effettivamente presenti divengono meno visibili


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Discontinuit rilevabili Di principio, tutte quelle aperte in

superficie Prodotti laminati: cracks,

inclusioni, delaminazioni, sfogliature

Prodotti fusi: ritiri spugnosi, porosit, cricche, riprese di colata, strappi

Prodotti forgiati: cricche, ripiegature

Giunti saldati: cricche, porosit, incisioni marginali, mancanze di fusione / di penetrazione


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Penetrante TipoI FluorescentII Visible

MethodA Water WashableB Postemulsifiable - LipophilicC Solvent RemovableD Postemulsifiable - Hydrophilic

Rivelatore Tipologiaa Dry Powderb Wet, Water Solublec Wet, Water Suspendabled Wet, Non-Aqueous

Scelta dei penetranti e dei rivelatori


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Scelta dei penetranti e dei rivelatori I liquidi penetranti sono miscele

complesse di composti concepite per soddisfare un elevato numero di esigenze bagnare completamente la superficie essere in grado di risalire allinterno

delle discontinuit persistere nella discontinuit ma

essere facilmente rimovibile dalla superficie

restare fluido durante la fase di rimozione ed asciugatura

essere chiaramente visibile in luce ambiente o ultravioletta

non nuocere alla salute degli operatori n risultare aggressivo nei confronti dei materiali esaminati


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Sensibilit desame In funzione della tipologia di prodotto, possono essere

garantiti vari livelli di sensibilit di esame: quanto maggiore la sensibilit, tanto minore la minima dimensione delle discontinuit rilevabili

Si possono distinguere quattro livelli di sensibilit: Level 4 - Ultra-High Sensitivity Level 3 - High Sensitivity Level 2 - Medium Sensitivity Level 1 - Low Sensitivity

Va notato che, al crescere della sensibilit, cresce in proporzione anche il numero delle indicazioni non rilevanti di fatto, la scelta della sensibilit deve tenere conto delle due esigenze


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I prodotti normalmente impiegati sono a contrasto di colore o fluorescenti

Nel caso di prodotti a contrasto di colore lesame condotto in luce bianca

Per liquidi fluorescenti si deve impiegare luce ultravioletta, in ambiente oscurata

I prodotti fluorescenti garantiscono una maggiore sensibilit per ragioni legate alla fisiologia dellocchio umano

Liquidi fluorescenti e a contrasto di colore


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Il colore rosso diffuso per il contrasto fornito nei confronti dellilluminazione ambientale

I prodotti fluorescenti sono giallo - verdi data la sensibilit dellocchio per lunghezze donda attorno a 555 nm

Liquidi fluorescenti e a contrasto di colore


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I penetranti possono anche essere classificati in funzione del metodo di rimozione: rimovibili con solvente sono adoperati per lo pi

per controlli a campione o per superfici limitate; sono rimossi con panni leggermente imbevuti di solvente

lavabili con acqua sono rimossi tramite un getto di acqua nebulizzata. Si tratta dei prodotti pieconomici, facili da rimuovere ed adatti per superfici estese

post - emulsionabili: possono essere rimossi solo dopo la loro emulsificazione con appositi emulsificatori.

Tipologie di penetrante


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Tipologie di rivelatore La funzione del rilevatore assorbire

localmente il penetrante e renderlo visibile, in superficie, per effetto del suo contrasto

I rilevatori sono disponibili in varie tipologie Rivelatori secchi: sono in grado di fornire

indicazioni molto definite Rivelatori umidi, in sospensione acquosa: si

tratta di prodotti che creano un sottile strato sulla superficie, dopo lapplicazione, la cui fase liquida evapora

Rivelatori umidi, in soluzione acquosa: si tratta di prodotti che risultano disciolti nella fase liquida e ricristallizzano, dopo lasciugatura

Rivelatori umidi base solvente: sono i prodotti pi sensibili, costosi e di uso limitato a superfici poco estese. Forniti in bombolette spray, in genere


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1. Pulitura preliminare2. Applicazione del penetrante3. Rimozione delleccesso di

penetrante4. Applicazione del rilevatore5. Valutazione delle indicazioni6. Pulitura finale

Le principali fasi di controllo


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La pulitura preliminare pu essere considerata la fase piimportante del metodo

Le superfici devono essere prive di oli, grassi, primer, polvere o altri inquinanti per garantire un controllo affidabile

Il metodo di pulitura deve garantire la pulizia delle superfici, senza alterare la natura del difetto o la sua accessibilit

Pulitura preliminare


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Alcune lavorazioni superficiali possono provocare la formazione di sottili strati superficiali che ostacolano la penetrazione del liquido nelle discontinuit

La preparazione chimica delle superfici pu talvolta essere necessaria

Before Sanding

After Sanding

After Etching

Pulitura preliminare


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Applicazione del penetrante

Tra i metodi di applicazionefondamentali si ricordano:

Con pennello Spray Per immersione


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E un parametro fondamentale, per consentire al penetrante la necessaria risalita nella discontinuit

Il tempo di penetrazione influenzato da numerosi parametri, tra cui:

le temperatura della superficie il tipo di discontinuit la finitura superficiale il materiale base

Tempo di penetrazione (dwell time)


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Rimozione delleccesso di penetrante Il metodo di rimozione

dipende dal tipo di penetrante: Rimovibile con solvente Rimovibile con acqua Post emulsionabile

Il controllo con liquidi a contrasto di colore di giranti Pelton


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Liquidi rimovibili con acqua

Si adopera un getto di acquanebulizzata (spray)

Le procedure prevedono limitazioni tanto alla temperaturadellacqua (ad esempio, 50-100F) quanto alla sua pressione(inferiore, in genere, a 40 psi)

Rimozione delleccesso di penetrante


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Liquidi rimovibili con solvente

Leccesso di penetrante viene rimosso inizialmente tramite un panno bianco, secco, privo di filacce

Il resto del prodotto in eccesso viene quindi rimosso tramite un secondo panno, leggermente imbevuto di solvente



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Nel caso il rivelatore sia del tipo base solvente necessario attendere il necessario flash time prima di procedere (funzione del prodotto e della temperatura)



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Rimozione delleccesso di penetrantePost - emulsionabili Si tratta di prodotti la cui

rimozione ottenuta tramite lemulsificazione con appositi emulsificatori da effettuarsi al termine del tempo di penetrazione

Il tempo di emulsificazione un parametro critico non deve essere eccessivo, per

non causare la rimozione del penetrante risalito allinterno delle discontinuit

non deve essere insufficiente, per consentire la rimozione delleccesso dalla superficie


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Applicazione del rivelatore Il metodo di applicazione del

rivelatore dipende dal rivelatore stesso.

Si distinguono, in particolare, rivelatori a polveri secche umidi base acquosa umidi base non acquosa (solvente)


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Rivelatori secchi Prima di applicare il rivelatore, il

componente deve essere completamente asciugato

Allo scopo, si usano spesso forni a circolazione forzata di aria

Il rivelatore viene applicato a sruzzo o mediante limmersione del pezzo

In alternativa, il pezzo posto in un ambiente confinato, in cui stato nebulizzato il rivelatore in sospensione aerea

Applicazione del rivelatore


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Rivelatori in sospensione acquosa Sono applicati, in genere, per

immersione del pezzo sino alla completa formazione di un velo di rivelatore sulla superficie

Il pezzo poi essiccato in un forno a circolazione daria



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Rivelatori base solvente Sono applicati con

bombolette spraydirettamente sulla superficie, perfettamente asciugata

Deve essere applicato uno strato molto sottile ed uniforme

Nel caso di penetranti fluorescenti, lo strato deve essere possibilmente ancora pi sottile



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Durante questa fase le indicazioni sono valutate a fronte di specifici criteri di accettabilit (basati, a loro volta, su opportuni livelli di qualit).

Al solito, le indicazioni possono essere classificate come rilevanti, non rilevanti o false

Esempio di indicazioni non rilevanti

Esempio di indicazioni rilevanti

Interpretazione delle indicazioni


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La verbalizzazione delle indicazioni rilevanti deve essere fatta avvalendosi, quando necessario, di schizzi o fotografie

Gli standard metodologici prevedono sempre requisiti minimi per il contenuto dei verbali

Interpretazione delle indicazioni


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Pulitura finale E di norma prevista al

termine dellesame e fa parte integrante della procedura stessa del controllo

I residui non rimossi possono compromettere lesercibilit del componente o, semplicemente, renderlo esteticamente inaccettabile


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Attrezzature

Sistemi portatili Sistemi fissiCourtesy of Nebraska Army National Guard


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Verifiche di sensibilit Dato lelevato numero di variabili in

grado di alterare la sensibilitdellesame, necessario procedere a verifiche periodiche della stessa con metodi procedurati

Sono applicati, allo scopo, pannellicontenenti discontinuit note e caratterizzate

TAM TAM PanelsPanels

Crack Crack SensitivitySensitivity PanelsPanels

RunRun CheckCheck PanelsPanels


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Relativa facilit duso Applicabile a numerosi tipi di

materiale Superfici ispezionabili ampie, con

costi contenuti Sono ispezionabili anche pezzi a

geometria complessa Le indicazioni sono visibili

direttamente sulla superficie del pezzo

Acquisto di apparecchiature e consumabili a basso costo

Estrema flessibilit dei prodotti in bomboletta spray

Vantaggi del metodo


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Sono rilevabili solo discontinuit affioranti in superficie

I materiali devono avere superfici non porose La pulitura preliminare una fase critica (la

sensibilit pu risultare compromessa da inquinanti)

Sono necessarie varie fasi da procedurare, per garantire la massima ripetibilit dei risultati

Occorre fare attenzione a taluni prodotti che possono risultare nocivi o dannosi per contatto, inalazione, ingestione

Talune lavorazioni superficiali prima del controllo possono diminuire la sensibilitdellesame

La pulitura finale pu essere necessaria per eliminare ogni traccia di prodotti

Svantaggi del metodo


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Verbaledi Prova


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Verbale di Prova


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Verbale di Prova


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