ESAME VISIVO (VT)SCOPO

Col termine esame visivo si indicano tutte quelle tecniche che permettono l'osservazione diretta di superfici. L’indagine, condotta da un operatore esperto, permette di rilevare un numero vastissimo di difetti quali cricche, corrosioni, alterazioni di colore, erosioni, deformazioni, irregolarità della finitura superficiale, variazioni dimensionali etc.

CRITERI DI FUNZIONAMENTO

L’esame visivo delle saldature restituisce informazioni preziose circa la presenza di eventuali difetti quali cricche, cavità, inclusioni solide, mancanza di fusione o di penetrazione, difetti di forma e dimensione ma, anche per individuare la posizione di lavoro e la tecnica adottata. Tali informazioni possono essere utili anche per ricavare elementi di previsione sui difetti interni più probabili derivanti dalla particolare tecnica operativa. Un esame più dettagliato può essere ottenuto grazie all’utilizzo di una lente per ingrandimenti. L’esame visivo, sebbene semplice, deve essere eseguito da personale esperto in grado di valutare le informazioni che l’indagine fornisce. Il personale, quindi, deve essere opportunamente certificato con esami appropriati atti a valutare la sua preparazione teorica sui difetti delle saldature e loro cause. Il personale addetto deve, inoltre, essere in grado di valutare se le condizioni di illuminazione del pezzo o della zona da esaminare sono sufficienti, o adatte, a un esame efficace. L’attitudine fisica e la preparazione necessarie a compiere un efficace esame visivo fanno parte, quindi, dei requisiti richiesti agli ispettori di saldatura.Un buon esame visivo, infine, facilita la corretta interpretazione di prove endoscopiche e/o ultrasoniche.

RIFERIMENTI NORMATIVI

NTC2008 Norme tecniche per le costruzioni - D.M. 14 Gennaio (D.M. 14/1/08); UNI EN 970:1997 Controllo non distruttivo di saldature per fusione. Esame visivo; UNI EN ISO 5817:2008 Saldatura - Giunti saldati per fusione di acciaio, nichel, titanio e loro leghe

(esclusa la saldatura a fascio di energia) - Livelli di qualità delle imperfezioni; UNI EN 13018:2001 Prove Non Distruttive – Esame visivo – Principi generali; EN 13927:2003 Non-destructive testing - Visual testing – Equipment; ISO 3057:1998 Non-destructive testing -- Metallographic replica techniques of surface examination.

ISPEZIONE MEDIANTE LIQUIDI PENETRANTI (METODO LPI)

SCOPO

L’ispezione con liquidi penetranti è un metodo particolarmente idoneo per evidenziare e localizzare discontinuità superficiali, quali cricche, porosità, ripiegature, in modo veloce ed economico e con grande accuratezza.Il controllo viene effettuato principalmente per la verifica delle saldature sui materiali metallici, ma può essere eseguito anche su materiali di altra natura, purché essi risultino inerti rispetto ai prodotti impiegati per l’indagine e non siano eccessivamente porosi.

CRITERI DI FUNZIONAMENTO

Una sostanza liquida a bassa tensione superficiale (ed elevato potere bagnante) capace di penetrare entro discontinuità superficiali anche molto fini, viene deposta sul pezzo da testare.I difetti superficiali e subsuperficiali assorbono il liquido per capillarità.Una seconda sostanza (rivelatore) mette in evidenza la risalita capillare. Si formano delle indicazioni visibili ad occhio nudo (macchie) in corrispondenza della posizione del difetto.

Procedura di controllo LPI

1. Preparazione della superficie

2. Applicazione del liquido penetrante

3. Attesa (Tempo di penetrazione)

4. Rimozione del penetrante in eccesso

5. Applicazione del rivelatore

6. Esame delle indicazioni

La preparazione della superficie è una fase estremamente critica del processo di controllo con i liquidi penetranti. Da una corretta preparazione dipende l’esito del controllo.

Il requisito essenziale del controllo LPI è che le discontinuità sfocino in superficie e ciò presuppone che la superficie del componente sia esente da agenti contaminanti quali incrostazioni, scaglie, ossidi, strati o macchie di olio o grasso, rivestimenti quali nichelature, cromature, strati di vernici, ecc.

Questi agenti, che possano potenzialmente impedire o limitare l’accesso del penetrante all’interno dei difetti devono essere rimossi, utilizzando metodi meccanici, chimici o una combinazione di entrambi.

Nel caso di pulizia meccanica, gli agenti contaminanti vengono rimossi con spazzolatura, raschiatura, abrasione, sabbiatura e getti di acqua ad alta pressione. Nel caso di pulizia chimica, si utilizza:

- Sgrassaggio con vapore d’acqua o di opportuni solventi;

- Lavaggio con solventi e detergenti liquidi, con e senza agutazione dei bagni, con o senza agitazione ultrasonica.

- Attacco chimico: decapaggio acido o basico;

- Sverniciatura (svernicianti, disincrostanti).

Al termine della pulizia preliminare bisogna asciugare le parti da esaminare affinché non rimangano nelle discontinuità tracce di acqua e solventi.

Una volta che la superficie è stata accuratamente ripulita, sgrassata e asciugata, il penetrante viene applicato per immersione o spennellatura o spruzzatura. Il penetrante deve costituire uno strato uniforme esteso a tutta la superficie da esaminare.

Nel caso di zone di estensione limitata (come ad es. saldature), l’area ricoperta deve estendersi per circa 25 mm oltre il margine delle zone stesse.

La scelta dei materiali da impiegare per l’esecuzione di un controllo coi liquidi penetranti non avviene a priori, ma solo dopo la valutazione di una serie di fattori. Questo perché esiste una grande varietà di penetranti e sviluppatori ciascuno dei quali è maggiormente indicato per specifiche applicazioni.

In generale, le variabili da tenere in considerazione riguardano la sensibilità richiesta, il tipo di materiale da testare, il numero dei componenti da testare, l’estensione della superficie da controllare e la portabilità.

Quando il requisito più importante del controllo è la sensibilità, è necessaria la scelta tra l’uso di un penetrante fluorescente oppure uno visibile. Generalmente, i liquidi penetranti fluorescenti permettono di individuare difetti più piccoli perché l’occhio è particolarmente sensibile a tali indicazioni. Viceversa, in determinate circostanze, il penetrante visibile si dimostra più indicato.

Ad esempio, quando l’esame è volto all’individuazione di difetti relativamente grandi e non è necessaria un’elevata sensibilità che darebbe luogo a numerose indicazioni irrilevanti. Ancora, quando la rugosità della superficie da analizzare è elevata o i difetti sono situati in zone quali i giunti saldati, i penetranti visibili sono più adatti di quelli fluorescenti. 

Il penetrante deve essere lasciato agire sulla superficie per un tempo sufficiente a consentire il massimo assorbimento possibile per capillarità da parte del difetto. Il tempo di penetrazione dipende anzitutto dal tipo di discontinuità che si va cercando. Discontinuità larghe e relativamente poco profonde richiedono tempi di penetrazione inferiori rispetto a quelle sottili e profonde. Altre variabili che condizionano il tempo di penetrazione sono legate alle caratteristiche specifiche del prodotto impiegato (in genere si assume un tempo di almeno 10 minuti). Anche se di solito non è dannoso prolungare il tempo di penetrazione oltre quello raccomandato, con alcune sostanze esiste il rischio che si verifichino principi di essiccamento che potrebbero rendere difficoltosa la fuoriuscita del penetrante stesso nella fase di assorbimento da parte del rivelatore.

L’eccesso di penetrante che è presente sul componente deve essere rimosso ponendo molta attenzione a non eliminare anche il liquido intrappolato nei difetti. Lavaggi incompleti riducono l’efficacia dell’esame a causa di macchie luminose che si formano nelle zone poco pulite.

Qualunque sia il metodo adottato, la superficie dei pezzi in esame deve presentarsi asciutta prima dell’applicazione del rivelatore. Un sottile strato di rivelatore (sviluppo) è successivamente applicato sul pezzo. Il penetrante contenuto nelle discontinuità, avendo proprietà bagnanti, risale per capillarità fuoriuscendo sulla superficie ed espandendosi per produrre l’indicazione. L’asciugatura del rivelatore (laddove necessaria) può essere accelerata con aria calda purché la sua temperatura non superi i 52°C onde evitare essiccamento del penetrante.

Solitamente l’indicazione si presenta leggermente più lunga e significativamente più larga delle dimensioni dell’apertura delle discontinuità. L’indicazione cresce nel tempo, allargandosi via via con tendenza a stabilizzarsi dopo un certo tempo; in realtà essa continua ancora a crescere, sebbene molto più lentamente. Si definisce tempo di rivelazione, ad iniziare dall’applicazione del rivelatore, un tempo per cui l’indicazione è ritenuta sufficientemente stabile senza sensibili variazioni (in genere tale tempo è assunto pari a 5 min). Se l’osservazione viene effettuata troppo tardi, si rischia di avere indicazioni sfumate (o addirittura quasi svanite) poiché la maggior larghezza dell’indicazione implica la maggior diluizione del penetrante.

L'esame delle indicazioni viene condotto mediante ispezione sia visiva vera e proprio dei segnali prodotti dal trattamento, impiegando l'opportuno tipo di illuminazione.

RIFERIMENTI NORMATIVI

UNI 8374 (1982) “Prodotti per l’esame con liquidi penetranti : classificazione, caratteristiche e prove”; UNI EN 571-1 (1998) “Esame con liquidi penetranti: principi generali”; UNI EN ISO 3452-4 “Esame con liquidi penetranti: attrezzatura”.

MISURA COPPIA DI SERRAGGIO

SCOPO

L’indagine permette, in maniera semplice e veloce, la misura con chiave dinamometrica della coppia richiesta per far ruotare di ulteriori 10° il dado dell’unione bullonata.

CRITERI DI FUNZIONAMENTO

Per garantire il buon funzionamento dell’unione, i bulloni devono essere adeguatamente serrati. Un eccesso del momento di serraggio, ad esempio, comporta lo snervamento e, talvolta, anche la rottura della vite. Gli operatori devono, quindi, prestare la massima attenzione a quanto fornito dal produttore in merito al momento di serraggio. Ad ogni classe funzionale, infatti, è attribuito un momento di serraggio massimo o, in alternativa, un fattore k; in quest’ultimo caso, è possibile far riferimento alle tabelle contenute nelle NTC2008, che legano k al momento di serraggio.

La coppia, quindi, è stimata mediante una chiave dinamometrica, una chiave di manovra a serraggio controllato che contiene un meccanismo in grado di indicare il valore di coppia istantaneo. L’indagine misura il momento necessario ad una rotazione ulteriore del dado di 10°.

RIFERIMENTI NORMATIVI

NTC2008 Norme tecniche per le costruzioni - D.M. 14 Gennaio (D.M. 14/1/08).

MISURA DELLO SPESSORE DEL RIVESTIMENTOSCOPO

L’indagine permette in maniera semplice, veloce e con un’accurata precisione la stima dello spessore del rivestimento applicato su un supporto metallico attraverso una sonda posizionata all’estremità dello strumento di misura.   

CRITERI DI FUNZIONAMENTO

L’indagine si esegue mediante misuratori che determinano lo spessore di rivestimenti e vernici. Il principio di funzionamento dello strumento varia in relazione al tipo di materiale da investigare. In ambito civile e, più in generale, in tutti i casi in cui il supporto è di origine ferromagnetica (acciaio al carbonio, ferro, leghe ferrose), si utilizzano strumenti ad induzione magnetica. La misurazione di rivestimenti non ferromagnetici su supporti ferromagnetici (contenenti carbonio e/o ferrite) sfrutta la misura dell’intensità del campo magnetico generato dal materiale di supporto e dalla sua massa come valore di riferimento e lo spessore di materiali non magnetici sovrapposti che ne smorzano il segnale di base. Elaborando la differenza tra le due misure, lo strumento è in grado di restituire lo spessore del rivestimento.

L’indagine è di particolare utilità per la stima di rivestimenti quali vernici, pitture epossidiche, zincature, elettroplaccature, plastificazioni, ceramiche, isolanti, etc.

PROVA CON MICRODUROMETRO VICKERSSCOPO

L’indagine permette, in maniera semplice e veloce, la misura della durezza di un materiale.  La prova consiste nella penetrazione di uno strumento, il microdurometro, sull’elemento da indagare e nella successiva misura dell’impronta lasciata dall’impatto.

CRITERI DI FUNZIONAMENTO

Il microdurometro è un penetratore dotato all’estremità di diamante di forma piramidale con un'apertura di 136°. La stima della durezza, valore numerico che indica le caratteristiche di deformabilità plastica di un materiale, avviene attraverso la misura dell’area dell’impronta lasciata dal penetratore. Il microdurometro, infatti, è dotato di un microscopio ottico metallografico. L’ottica dello strumento consente di visualizzare l’impronta e di misurarne le diagonali e, quindi, la durezza. Al penetrometro vengono applicati piccoli carichi, da cui il termine microdurometro.

Mediante correlazioni di tipo sperimentale è possibile, inoltre, legare la durezza del materiale alla sua resistenza a trazione.

PROVA PENETROMETRICA (DUROMETRO)SCOPO

L’indagine permette, in maniera semplice e veloce, la misura della durezza di un materiale.  La prova consiste nella penetrazione di uno strumento, il durometro, sull’elemento da indagare e nella successiva misura dell’impronta lasciata dall’impatto.

CRITERI DI FUNZIONAMENTO

Il durometro è uno strumento di misura destinato alla misurazione della durezza dei materiali. Esistono molti tipi di durometri, ognuno destinato ad una specifica applicazione e dotato di una propria scala di misura. 

Il principio di funzionamento dei durometri, tuttavia, è pressoché identico per la varie tipologie: una punta (detta penetratore) di forma varia, viene spinta con una forza nota contro il materiale da testare, in funzione della durezza del materiale ed in maniera inversamente proporzionale ad essa, questo penetrerà per una certa profondità. Misurando la profondità di penetrazione o la dimensione dell'impronta si ha l'indicazione della durezza del materiale.

 

Mediante correlazioni di tipo sperimentale è possibile, inoltre, legare la durezza del materiale alla sua resistenza a trazione.

Prova di trazione su provette da profilati con determinazione tensione di snervamento, rottura e allungamento % RIFERIMENTI NORMATIVI

UNI-EN 10002-1

Verifica ultrasonica dell’integrità di chiodi e bulloni (ponti metallici)

SCOPO

Individuazione di cricche e lesioni su elementi di carpenteria metallica, giunti di saldatura, chiosi, bulloni, ecc.

CRITERI DI FUNZIONAMENTO

Il metodo ultrasonico consiste essenzialmente nell'analisi della propagazione all'interno del materiale di onde elastiche ad alta frequenza. L'onda d'urto, generata da un opportuno sensore in un punto dell'elemento, viene parzialmente distorta e riflessa verso l'origine da eventuali discontinuità incontrate e dal bordo opposto dell'elemento, e quindi captata dal medesimo sensore. Eventuali disomogeneità (fessure, cavità, ecc.), variando la velocità di propagazione, e assorbendo parzialmente, rifrangendo e riflettendo l'onda di vibrazione, possono essere indagate analizzando tali processi. Le misure saranno effettuate mediante un apparecchio dotato di oscilloscopio incorporato, sistema di lettura dei tempi sia manuale che automatico e

sonde diritte bistatici.