การทดสอบแบบไม่ทำลายคือการใช้ลักษณะของเสียง แสง แม่เหล็ก และไฟฟ้า เพื่อตรวจจับว่ามีข้อบกพร่องหรือความไม่สม่ำเสมอในวัตถุที่ตรวจสอบหรือไม่ โดยไม่สร้างความเสียหายหรือส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของวัตถุที่ตรวจสอบ และเพื่อระบุขนาด ตำแหน่ง คำศัพท์ทั่วไปสำหรับวิธีการทางเทคนิคทั้งหมดในการกำหนดสถานะทางเทคนิคของวัตถุที่อยู่ภายใต้การตรวจสอบ (เช่น มีคุณสมบัติหรือไม่ อายุการใช้งานที่เหลืออยู่ เป็นต้น)
วิธีทดสอบแบบไม่ทำลายที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (UT) การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT) การทดสอบด้วยสารแทรกซึมของเหลว (PT) และการทดสอบด้วยรังสีเอกซ์ (RT)
การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง
UT (Ultrasonic Testing) เป็นวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายอย่างหนึ่งในอุตสาหกรรม เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกเข้าสู่วัตถุและพบข้อบกพร่อง คลื่นเสียงบางส่วนจะสะท้อนออกมา และเครื่องส่งและเครื่องรับสามารถวิเคราะห์คลื่นที่สะท้อนออกมาได้ และสามารถตรวจจับข้อบกพร่องได้อย่างแม่นยำมาก นอกจากนี้ยังสามารถแสดงตำแหน่งและขนาดของข้อบกพร่องภายใน และวัดความหนาของวัสดุได้อีกด้วย
ข้อดีของการทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง:
1. ความสามารถในการเจาะทะลุมีขนาดใหญ่ เช่น ความลึกในการตรวจจับที่มีประสิทธิภาพในเหล็กสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 1 เมตร
2. สำหรับข้อบกพร่องแบบแบน เช่น รอยแตกร้าว ชั้นระหว่างแผ่น ฯลฯ ความไวในการตรวจจับข้อบกพร่องจะสูง และสามารถกำหนดความลึกและขนาดสัมพันธ์ของข้อบกพร่องได้
3. อุปกรณ์พกพาได้ ปลอดภัยในการใช้งาน และตรวจสอบอัตโนมัติได้ง่าย
ข้อบกพร่อง:
การตรวจสอบชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อนนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย และพื้นผิวที่จะตรวจสอบต้องมีความเรียบในระดับหนึ่ง และควรใช้อุปกรณ์ช่วยวัดเพื่อเติมช่องว่างระหว่างหัววัดและพื้นผิวที่จะตรวจสอบ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อเสียงเพียงพอ
การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็ก
หลังจากที่วัสดุเฟอร์โรแมกเนติกและชิ้นงานถูกทำให้เป็นแม่เหล็กแล้ว เนื่องมาจากการมีอยู่ของความไม่ต่อเนื่อง เส้นสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวและใกล้พื้นผิวของชิ้นงานจะผิดเพี้ยนในบริเวณนั้น และจะเกิดสนามแม่เหล็กรั่วไหล ซึ่งจะดูดซับผงแม่เหล็กที่ทาลงบนพื้นผิวของชิ้นงาน และสร้างสนามแม่เหล็กที่มองเห็นได้ภายใต้การส่องสว่างที่เหมาะสม ร่องรอยเหล่านี้จึงแสดงให้เห็นตำแหน่ง รูปร่าง และขนาดของความไม่ต่อเนื่อง
ความสามารถในการนำไปใช้และข้อจำกัดของการทดสอบอนุภาคแม่เหล็กมีดังนี้:
1. การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็กเหมาะสำหรับการตรวจจับความไม่ต่อเนื่องบนพื้นผิวและใกล้พื้นผิวของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกที่มีขนาดเล็กมากและช่องว่างแคบมาก ซึ่งยากต่อการมองเห็นด้วยสายตา
2. การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็กสามารถตรวจจับชิ้นส่วนภายใต้เงื่อนไขต่างๆ ได้ และยังสามารถตรวจจับชิ้นส่วนหลายประเภทได้ด้วย
3. อาจพบข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกร้าว สิ่งเจือปน เส้นผม จุดขาว รอยพับ ฉนวนกันความเย็น และความหลวม
4. การทดสอบอนุภาคแม่เหล็กไม่สามารถตรวจจับวัสดุสเตนเลสออสเทนนิติกและรอยเชื่อมที่เชื่อมด้วยอิเล็กโทรดสเตนเลสออสเทนนิติกได้ และไม่สามารถตรวจจับวัสดุที่ไม่เป็นแม่เหล็ก เช่น ทองแดง อลูมิเนียม แมกนีเซียม และไททาเนียมได้ เป็นเรื่องยากที่จะพบรอยขีดข่วนตื้นๆ บนพื้นผิว รูที่ฝังลึก และการแยกชั้นและรอยพับที่มีมุมน้อยกว่า 20 องศาจากพื้นผิวชิ้นงาน
การทดสอบการซึมผ่านของของเหลว
หลักการพื้นฐานของการทดสอบการซึมผ่านของของเหลวก็คือ หลังจากที่เคลือบผิวชิ้นส่วนด้วยสีย้อมเรืองแสงหรือสีย้อมสีแล้ว ภายใต้การกระทำของเส้นเลือดฝอยในช่วงระยะเวลาหนึ่ง สารซึมสามารถซึมเข้าไปในช่องว่างที่พื้นผิวได้ จากนั้นจึงนำน้ำยาพัฒนาไปทาลงบนพื้นผิวของชิ้นส่วน
ในทำนองเดียวกัน ภายใต้การกระทำของเส้นเลือดฝอย ตัวแทนสร้างภาพจะดึงดูดสารซึมผ่านที่เหลืออยู่ในข้อบกพร่อง และสารซึมผ่านจะซึมกลับเข้าไปในตัวแทนสร้างภาพ ภายใต้แหล่งกำเนิดแสงบางแหล่ง (แสงอัลตราไวโอเลตหรือแสงสีขาว) ร่องรอยของสารซึมผ่านที่ข้อบกพร่องจะปรากฏขึ้น (เรืองแสงสีเหลืองเขียวหรือสีแดงสด) เพื่อตรวจจับสัณฐานวิทยาและการกระจายตัวของข้อบกพร่อง
ข้อดีของการทดสอบการเจาะคือ:
1. สามารถตรวจจับวัสดุต่างๆ ได้
2. มีความไวสูง
3. การแสดงผลเป็นแบบใช้งานง่าย การใช้งานสะดวก และต้นทุนการตรวจจับก็ต่ำ
ข้อเสียของการทดสอบการเจาะคือ:
1. ไม่เหมาะสำหรับการตรวจสอบชิ้นงานที่ทำจากวัสดุที่มีรูพรุนและชิ้นงานที่มีพื้นผิวขรุขระ
2. การทดสอบการเจาะสามารถตรวจจับการกระจายตัวของข้อบกพร่องบนพื้นผิวเท่านั้น และเป็นการยากที่จะกำหนดความลึกที่แท้จริงของข้อบกพร่อง ดังนั้นการประเมินข้อบกพร่องในเชิงปริมาณจึงเป็นเรื่องยาก ผลการตรวจจับยังได้รับอิทธิพลอย่างมากจากผู้ปฏิบัติงานอีกด้วย
การตรวจเอ็กซเรย์
ประเภทสุดท้ายคือการตรวจจับรังสี เนื่องจากรังสีเอกซ์จะสูญเสียไปหลังจากผ่านวัตถุที่ถูกฉายรังสี และวัสดุต่างชนิดที่มีความหนาต่างกันจะมีอัตราการดูดกลืนรังสีต่างกัน และฟิล์มเนกาทีฟจะถูกวางไว้ที่อีกด้านหนึ่งของวัตถุที่ถูกฉายรังสี จากนั้นจึงสร้างกราฟิกที่เกี่ยวข้อง และผู้วิจารณ์ฟิล์มสามารถตัดสินได้ว่ามีข้อบกพร่องภายในวัตถุและลักษณะของข้อบกพร่องหรือไม่ตามภาพ
การนำไปใช้และข้อจำกัดของการตรวจทางรังสีวิทยา:
1. มีความไวต่อการตรวจจับข้อบกพร่องประเภทปริมาตรมากขึ้น และสามารถระบุลักษณะข้อบกพร่องได้ง่ายขึ้น
2. ฟิล์มเรย์เก็บรักษาง่ายและสามารถติดตามได้
3. แสดงรูปร่างและประเภทของข้อบกพร่องอย่างชัดเจน
4. ข้อเสีย: ไม่สามารถระบุความลึกของการฝังตัวของข้อบกพร่องได้ และความหนาของการตรวจจับก็มีจำกัด ฟิล์มเนกาทีฟจะต้องส่งไปล้างโดยเฉพาะ และเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ และมีค่าใช้จ่ายสูง
โดยรวมแล้ว การตรวจจับข้อบกพร่องด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงและรังสีเอกซ์เหมาะสำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องภายใน โดยคลื่นเสียงความถี่สูงเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีขนาดมากกว่า 5 มม. และมีรูปร่างปกติ รังสีเอกซ์ไม่สามารถระบุความลึกที่ฝังอยู่ของข้อบกพร่องได้ และยังมีรังสี การทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็กและสารแทรกซึมเหมาะสำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องที่พื้นผิวของชิ้นส่วน โดยการทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็กจำกัดเฉพาะการตรวจจับวัสดุแม่เหล็ก และการทดสอบด้วยสารแทรกซึมจำกัดเฉพาะการตรวจจับข้อบกพร่องของช่องเปิดบนพื้นผิว
