Wyzwaniem dla producentów jest stworzenie przedmiotów, w których utrzymanie ciągłości materiałowej nie wywołuje większych problemów. Aby temu zapobiec, wykorzystuje się szereg technik badawczych służących do wykrywania wszelkich wad materiałów i określania ich stanu bez szkody dla tych obiektów. Niezależnie od stosowanego w produkcji surowca, rozpoznanie nieciągłości powierzchniowych można wykonać za pomocą badań nieniszczących, w tym metody penetracyjnej. Na czym jednak ona polega i jakie ma zastosowanie? Tego oraz innych przydatnych informacji będzie można dowiedzieć się z naszego wpisu.
Metoda penetracyjna (z ang. Penetrant Testing, skrót PT) to jedna z najbardziej rozpowszechnionych technik badań nieniszczących. Znana jest od ponad 100 lat. Została zaliczona do grupy „powierzchniowej”, ponieważ stosuje się ją do wykrywania płaskich, wąskoszczelinowych nieciągłości na powierzchni badanych obiektów. Ponadto badania penetracyjne nie pozwalają na wykrycie wad wewnątrz surowca. Wykorzystuje się je do materiałów ferromagnetycznych, nieferromagnetycznych, a także niemetalicznych, np. ceramicznych.
Technika ta często znajduje zastosowanie przy analizie elementów wykonanych ze stopów aluminium czy austenitycznych. Z powodu tego, że powierzchnia obiektów badawczych należy do stref szczególnie zagrożonych, metoda penetracyjna stanowi ważny środek diagnostyczny dla bezpieczeństwa całej konstrukcji przedmiotu. Co więcej, badanie to wykonuje się na początkowym etapie produkcji lub w ramach kontroli w czasie eksploatacji obiektu. Ograniczeniem dla przeprowadzenia tej metody diagnostycznej są materiały porowate oraz te o skomplikowanych kształtach.
Wykonanie badań nieniszczących zleca się do odpowiedniego laboratorium po konkretnym etapie produkcji lub po jej zakończeniu w ramach kontroli jakości. Celem jest wykrycie pęknięć, zawalcowań, naderwań, rozwarstwień czy innych wad powierzchniowych. Najczęściej przeprowadza się badania penetracyjne spoin spawalniczych do wykrywania w nich nieszczelności. Przebieg tej metody składa się z kilku etapów. Na początku należy przygotować powierzchnię badanego materiału – najlepiej jest go oczyścić za pomocą specjalnego zmywacza. Kolejno następuje naniesienie penetrantu – przygotowany płyn aplikuje się przez natrysk lub przy użyciu pędzla. Ważne jest równomierne pokrycie całej powierzchni oraz odczekanie, by ciecz wniknęła do szczelin.
Penetranty występują w dwóch rodzajach – pierwszy to substancje najczęściej barwy czerwonej wykorzystywane do tzw. metody barwnej. Drugi typ wykorzystuje preparat o właściwościach fluorescencyjnych, wówczas do badania niezbędna będzie lampa emitująca światło UV. Jednym z końcowych etapów jest usunięcie nadmiaru penetrantu i naniesienie wywoływacza, który zazwyczaj ma biały kolor. Powoduje on absorpcję penetrantu z ewentualnych uszkodzeń. Wówczas na powierzchni powstają plamy świadczące, że w danych miejscach doszło do przerwania spójności materiału.
Dla specjalistów zajmujących się badaniami nieniszczącymi opisywana technika jest nieskomplikowana, wyjątkowo oszczędna oraz gwarantuje wysoką efektywność. Pozwala wykryć nieciągłości odkuwek, odlewów, połączeń spawanych i lutowanych, wyrobów obrabianych plastycznie oraz tych w stanie surowym. Umożliwia przeprowadzenie kontroli jakości tworzyw sztucznych czy ceramiki. Badanie penetracyjne wykorzystuje się również do wykrywania nieszczelności zbiorników oraz rur.
Badanie penetracyjne ma wiele zalet, a jedną z nich jest duża skuteczność wykrywania wad obiektów. Poza tym sam proces jest szybki i prosty dla laboranta specjalizującego się w metodach nieniszczących. Do przeprowadzenia analizy spoin za pomocą PT skłaniają również niskie koszty badania, możliwość automatyzacji procesu, niezależność kształtów i wymiarów badanych obiektów oraz lekki i nieskomplikowany sprzęt pomiarowy. Ponadto kontrola jakości dzięki badaniom PT przebiega w stosunkowo krótkim czasie i umożliwia diagnostykę różnorodnych materiałów.
W przypadku badań nieniszczących penetracyjnych wymagane jest dobre przygotowanie powierzchni oraz doświadczenie w ich stosowaniu. W przeciwnym wypadku łatwo o błędy dyskwalifikujące cały proces. Metoda cieszy się długą tradycją, a dzięki jej unowocześnieniu wciąż jest bardzo popularna i chętnie stosowana na równi z innymi. Dodatkowo wyróżnia się dużą uniwersalnością oraz wysoką wykrywalnością nieciągłości materiałowych.
