VERIFICA ULTRASONORA E RAGGI X VERIFICA ULTRASONORA E RAGGI X DI SALDATURE A FASCIO DI DI SALDATURE A FASCIO DI ELETTRONI PER ORGANI AD ELETTRONI PER ORGANI AD INGRANAGGIO MECCANICOINGRANAGGIO MECCANICO

I.S.I.SI.S.I.SCostruzioni Aeronautiche VaCostruzioni Aeronautiche Va

Basile Basile ChristianChristian

BogottoBogotto PatrickPatrick

BosettiBosetti AndreaAndrea

Pozzi LauraPozzi Laura

Indice :Indice :PREFAZIONEPREFAZIONE

--concorso concorso orientagiovaniorientagiovani

--come come AgustaWestlandAgustaWestland intende intende sviluppare il progettosviluppare il progetto

--storia dellstoria dellaziendaazienda

INTRODUZIONEINTRODUZIONE--tipi di lavoro e ricerca sviluppatatipi di lavoro e ricerca sviluppata--

CONTROLLI NON DISTUTTIVI CONTROLLI NON DISTUTTIVI C.N.DC.N.D (cenni)(cenni)

--definizionedefinizione--

--classificazione dei principali metodi classificazione dei principali metodi C.N.DC.N.D--

--principali impieghi e procedure di principali impieghi e procedure di esecuzioneesecuzione--

VERIFICA ULTRASONORA E VERIFICA ULTRASONORA E RAGGI X DI GIUNTI SALDATI A RAGGI X DI GIUNTI SALDATI A FASCIO DI ELETTRONIFASCIO DI ELETTRONI

--generazione delle onde sonoregenerazione delle onde sonore----strumentazione ed esecuzione della strumentazione ed esecuzione della

prova ultrasonoraprova ultrasonora----generazione raggi Xgenerazione raggi X----strumentazione ed esecuzione della strumentazione ed esecuzione della

provaprova--

PLANNINGPLANNING--tempistica riguardante la tempistica riguardante la

realizzazione del progettorealizzazione del progetto--

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

RINGRAZIAMENTIRINGRAZIAMENTI

--PREFAZIONEPREFAZIONE--Concorso ORTIENTAGIOVANI 2008Concorso ORTIENTAGIOVANI 2008Il concorso intende incentivare la realizzazione, da parte Il concorso intende incentivare la realizzazione, da parte degli studenti, di progetti inerenti il lavoro e la cultura degli studenti, di progetti inerenti il lavoro e la cultura ddimpresa, favorendo attivitimpresa, favorendo attivit di ricerca, analisi e utilizzo di ricerca, analisi e utilizzo delle informazioni utili ai fini di una scelta di studio e delle informazioni utili ai fini di una scelta di studio e lavoro.lavoro.La nostra scelta La nostra scelta ricaduta sul secondo punto,ovvero ricaduta sul secondo punto,ovvero produzione, processi e qualitproduzione, processi e qualit, in quanto il nostro , in quanto il nostro scopo scopo quello di trattare un argomento tecnologicoquello di trattare un argomento tecnologico--meccanico molto interessante ed inerente al nostro meccanico molto interessante ed inerente al nostro percorso di studi nella specializzazione in costruzioni percorso di studi nella specializzazione in costruzioni aeronautiche: VERIFICA ULTRASONORA E RAGGI X aeronautiche: VERIFICA ULTRASONORA E RAGGI X DI SALDATURE A FASCIO DI ELETTRONI PER DI SALDATURE A FASCIO DI ELETTRONI PER ORGANI AD INGRANAGGIO MECCANICO.ORGANI AD INGRANAGGIO MECCANICO.

Come Come AgustaWestlandAgustaWestland intende intende sviluppare questo progetto sviluppare questo progetto

LLazienda, sin da subito disponibile alla collaborazione, azienda, sin da subito disponibile alla collaborazione, ha voluto darci lha voluto darci lopportunitopportunit di poter sviluppare un di poter sviluppare un progetto insieme,che avesse come obiettivo primario progetto insieme,che avesse come obiettivo primario llapprofondimento delle nostre conoscenze in campo approfondimento delle nostre conoscenze in campo aeronauticoaeronautico--tecnologicotecnologico. . AgustawestlandAgustawestland ha voluto, ha voluto, quindi, sostenerci mediante lezioni didattiche, con ing. quindi, sostenerci mediante lezioni didattiche, con ing. Luigi Merletti, visita alle officine e laboratori,inerenti al Luigi Merletti, visita alle officine e laboratori,inerenti al progetto.progetto.

Storia dellStoria dellaziendaazienda

Il fondatore di quella che oggi Il fondatore di quella che oggi llazienda leader azienda leader mondiale dellmondiale dellala rotante, Giovanni ala rotante, Giovanni AgustaAgusta, inizi la , inizi la propria carriera facendo volare un velivolo da lui stesso propria carriera facendo volare un velivolo da lui stesso costruito nel 1907. quattro anni picostruito nel 1907. quattro anni pi tardi,troviamo il tardi,troviamo il meccanico di famiglia siciliana, nato a Parma nel 1878, meccanico di famiglia siciliana, nato a Parma nel 1878, con Gianni Caproni alla Cascina con Gianni Caproni alla Cascina MalpensaMalpensa, per , per partecipare al primo sviluppo mondiale dellpartecipare al primo sviluppo mondiale dellaeroplano in aeroplano in Italia.Italia.Nel 1923 la Costruzioni Aeronautiche Giovanni Nel 1923 la Costruzioni Aeronautiche Giovanni AgustaAgustasi stabilisce a si stabilisce a CascinaCascina Costa. LCosta. Lazienda si specializz azienda si specializz nella produzione di velivoli leggeri e nella manutenzione nella produzione di velivoli leggeri e nella manutenzione degli aeroplani della Regia Aeronautica.degli aeroplani della Regia Aeronautica.Nel 1927, Giovanni Nel 1927, Giovanni AgustaAgusta mormor improvvisamente, e improvvisamente, e llattivitattivit della ditta prosegudella ditta prosegu sotto la guida della vedova sotto la guida della vedova Giuseppina e dei figli Domenico e Vincenzo.Giuseppina e dei figli Domenico e Vincenzo.

La capacitLa capacit delldellAzienda di sviluppare propri progetti, Azienda di sviluppare propri progetti, ebbe la conferma con il successo dellebbe la conferma con il successo dellA109,il cui A109,il cui prototipo volo nellprototipo volo nellagosto del 1971;nello stesso anno agosto del 1971;nello stesso anno mormor Domenico Domenico AgustaAgusta..Il nuovo management si impegn nella formazione di un Il nuovo management si impegn nella formazione di un ampio gruppo industriale, con lampio gruppo industriale, con lacquisizione della acquisizione della Caproni e della SIAI Caproni e della SIAI MarchettiMarchetti nel 1983. Del Gruppo nel 1983. Del Gruppo faceva parte anche la elicotteri Meridionali di faceva parte anche la elicotteri Meridionali di FrosinoneFrosinone..

La vera spinta giunse per nel 1952, quando lLa vera spinta giunse per nel 1952, quando lazienda azienda acquisacquis la licenza di produzione degli elicotteri la licenza di produzione degli elicotteri BellBell; l; lala ala rotante divenne immediatamente specialitrotante divenne immediatamente specialit principale principale della ditta.della ditta.

Nuovi progetti apparvero negli anni Ottanta: lNuovi progetti apparvero negli anni Ottanta: la109K2, a109K2, llA129 Mangusta e lA129 Mangusta e lEH101, che segno lEH101, che segno linizio della inizio della collaborazione con collaborazione con WestlandWestland..

LL acquisizione dellacquisizione dellAzienda da parte di Azienda da parte di FinmeccanicaFinmeccanicanel 1994, le confernel 1994, le confer nuove energie che nel 2001 portano a nuove energie che nel 2001 portano a creare un accordo di integrazione di creare un accordo di integrazione di AgustaAgusta e e WestlandWestland, , dando cosdando cos vita ad una nuova e potente forza nellvita ad una nuova e potente forza nellarena arena aerospaziale globale: AGUSTAWESTLAND.aerospaziale globale: AGUSTAWESTLAND.

--INTRODUZIONEINTRODUZIONE--Tipo di lavoroTipo di lavoro

Abbiamo deciso di utilizzare un metodo di lavoro, che ci Abbiamo deciso di utilizzare un metodo di lavoro, che ci permettesse di approfondire le nostre conoscenze di permettesse di approfondire le nostre conoscenze di base, attraverso ricerca personale delle informazioni base, attraverso ricerca personale delle informazioni necessarie, per poi colmare qualsiasi nostro dubbio e necessarie, per poi colmare qualsiasi nostro dubbio e lacuna attraverso lezioni didattiche,svoltesi in azienda lacuna attraverso lezioni didattiche,svoltesi in azienda dalldalling. Merletti e successiva visita hai laboratori CND di ing. Merletti e successiva visita hai laboratori CND di AgustWestlandAgustWestland di Cascina Costa.di Cascina Costa.

AMBITO DISCIPLINARE PROPOSTO : AMBITO DISCIPLINARE PROPOSTO : 2) Produzione, processi e qualit2) Produzione, processi e qualit

CONTROLLI NON DISTRUTTIVICONTROLLI NON DISTRUTTIVIlIlI controllo non distruttivo (CND) o controllo non distruttivo (CND) o nonnon--destructivedestructivetestingtesting(NDT) (NDT) la determinazione delle condizioni fisiche di la determinazione delle condizioni fisiche di un pezzo, realizzata in modo tale da non compromettere le un pezzo, realizzata in modo tale da non compromettere le funzionalitfunzionalit per cui lper cui loggetto stesso oggetto stesso stato concepito.stato concepito.Esse sono dunque ispezioni non distruttive impiegate per Esse sono dunque ispezioni non distruttive impiegate per valutare lvalutare lintegritintegrit del materiale.del materiale.I controlli non distruttivi sono di fondamentale importanza I controlli non distruttivi sono di fondamentale importanza per il raggiungimento della qualitper il raggiungimento della qualit e le lindividuazione di individuazione di componenti non idonei .componenti non idonei .

I CND consentono quindi la scoperta di difetti durante tutte le fasi di lavorazione (pezzo grezzo;semilavorato;saldatura;trattamenti termici;lavorazioni) man mano che queste vengono eseguite. In oltre i CND sono impiegati per accertare lo stato di pezzi gia in opera, stimandone cosi la loro vita operativa e leventuale messa fuori servizio dovuta a difetti o cricche.Importante il loro impiego in fase di accettazione e del controllo qualit .

La La criccacricca definita come una discontinuitdefinita come una discontinuit interinter o o transcristallinatranscristallina di un materiale originariamente continuo e di un materiale originariamente continuo e sano. Quando le cricche hanno dimensioni inferiori ad 1 sano. Quando le cricche hanno dimensioni inferiori ad 1 mm, vengono definite come mm, vengono definite come microcricche.microcricche.

PERCHEPERCHE VENGONO IMPIEGATI I CNDVENGONO IMPIEGATI I CND

Assicurare lAssicurare lintegritintegrit e le laffidabilitaffidabilit del prodotto.del prodotto.Prevenire incidentiPrevenire incidentiPer assicurare la soddisfazione del clientePer assicurare la soddisfazione del clientePer migliorare la progettazionePer migliorare la progettazionePer controllare il processo produttivo e Per controllare il processo produttivo e mantenere uno standard adeguato alle relative mantenere uno standard adeguato alle relative specifiche richiestespecifiche richiesteCome indagine aziendale interna Come indagine aziendale interna

In fase di progettazione In fase di progettazione di fondamentale di fondamentale importanza la scelta di un adeguato metodo, importanza la scelta di un adeguato metodo,

valutato in base a:valutato in base a:

Tipo di materiale e le condizioni di stress a cui Tipo di materiale e le condizioni di stress a cui sottopostosottopostoTipo di lavorazione effettuata sul pezzo in esameTipo di lavorazione effettuata sul pezzo in esameTipo di difettoTipo di difettoOrientamento e posizionamento dei difettiOrientamento e posizionamento dei difettiAccessibilitAccessibilit della macchina o delldella macchina o delloperatore sul operatore sul pezzo in esamepezzo in esameSensibilitSensibilit a cui si vuole arrivarea cui si vuole arrivare

Documentazione ottenibileDocumentazione ottenibile

SicurezzaSicurezza

CostiCosti

Personale adeguatamente preparatoPersonale adeguatamente preparato

Le considerazioni sopra riportate generano, in base alla scelta della prova,vantaggi o svantaggi che rendono pi o meno efficaci i controlli ed influenzano notevolmente la scelta della prova.

La La sensibilitsensibilit definita come la capacitdefinita come la capacit di una di una tecnica dtecnica dispezione di rilevare una discontinuitispezione di rilevare una discontinuitpiccola quanto si vuole.piccola quanto si vuole.

Nel caso da noi preso in esame(radiografia),per Nel caso da noi preso in esame(radiografia),per ottenere la sensibilitottenere la sensibilit richiesta si usano degli indici richiesta si usano degli indici di qualitdi qualit ddimmagine (IQI)immagine (IQI)

PRINCIPALI METODI O TESTING PRINCIPALI METODI O TESTING NON DISTRUTTIVINON DISTRUTTIVI

Liquidi penetranti (LPI,PT)Liquidi penetranti (LPI,PT)MagnetoscopiaMagnetoscopia(MPI,MT)(MPI,MT)TermografiaTermografia interna(IT)interna(IT)Correnti indotte(ET)Correnti indotte(ET)Esame visivo(VT)Esame visivo(VT)Radiografia(RT)Ultrasuoni(UT)

Le prove possono essere classificate in :Le prove possono essere classificate in :

DIRETTE

INDIRETTE

RT,MT,PT

UT

CONTROLLI

volumetrici :investigazione di difetti interni al componente ( RT , UT )

superficiali

PROCEDURE DI ESECUZIONE CNDPROCEDURE DI ESECUZIONE CND

Scelta del metodo e predisposizione degli standard e specifiche Scelta del metodo e predisposizione degli standard e specifiche imposti(sicurezza , corretta applicazione del metodo , imposti(sicurezza , corretta applicazione del metodo , interpretazione dei risultati)interpretazione dei risultati)

Pulizia della superficie in esamePulizia della superficie in esame

Preparazione della machina, taratura (indicatori qualitPreparazione della machina, taratura (indicatori qualit immagine immagine IQI) e sua verificaIQI) e sua verifica

Posizionamento del pezzo e fissaggio sullPosizionamento del pezzo e fissaggio sullapposita macchina di apposita macchina di questo(orientamento delle cricche stabilito statisticamente) in questo(orientamento delle cricche stabilito statisticamente) in modo modo tale che i difetti siano rilevabili attraverso il metodo dtale che i difetti siano rilevabili attraverso il metodo desame esame precedentemente stabilitoprecedentemente stabilito

Applicazione del metodo di controlloApplicazione del metodo di controlloAlterazione del mezzo di controllo da parte della Alterazione del mezzo di controllo da parte della discontinuitdiscontinuitAccertamento della presenza di alterazioni per mezzo Accertamento della presenza di alterazioni per mezzo del sistema di rilevazionedel sistema di rilevazioneConversione delle informazioni , ove possibile, in una Conversione delle informazioni , ove possibile, in una forma piforma pi facilmente interpretabilefacilmente interpretabileInterpretazione delle indicazioni ottenute(Interpretazione delle indicazioni ottenute(ffalsaalsa--nonnonrilevatarilevata--rilevatarilevata--discontinuitdiscontinuit--difettodifetto) e successiva ) e successiva valutazione. Lvalutazione. Loperatore formuleroperatore formuler un giudizio che ,in un giudizio che ,in base alle specifiche richieste, definisce se il componente base alle specifiche richieste, definisce se il componente idoneo allo svolgimento delle funzioni per la quale idoneo allo svolgimento delle funzioni per la quale stato progettatostato progettatoStampa su supporto cartaceo, ove possibile,i risultati, Stampa su supporto cartaceo, ove possibile,i risultati, per facilitare un successivo controllo o avere dati per facilitare un successivo controllo o avere dati confrontabiliconfrontabili

Importanti da ricordare sono le seguenti Importanti da ricordare sono le seguenti indicazioni:indicazioni:

La presenza di un indicazione non La presenza di un indicazione non necessariamente necessariamente indice dellindice dellesistenza del difettoesistenza del difetto

Taratura e Taratura e calibrazionecalibrazione della macchina in base al tipo della macchina in base al tipo di sensibilitdi sensibilit definita.definita.

Un importante atto finale le documentazione del controllo. Infatti un esame, se non documentato, perde gran parte della sua validit , in quanto non potressere confrontabile con altri controlli precedentemente o successivamente effettuati.

CENNI SULLCENNI SULLADDESTRAMENTO DEL ADDESTRAMENTO DEL PERSONALEPERSONALE

Tutti gli operatori sono Tutti gli operatori sono qualificati e devono qualificati e devono adottare misure di adottare misure di sicurezza date dalla sicurezza date dalla pericolositpericolosit(sostanze (sostanze cancerogene , cancerogene , radiazioni) delle prove radiazioni) delle prove in piin pi sono predisposte sono predisposte periodicamente analisi periodicamente analisi mediche di mediche di accertamento della accertamento della salute.salute.

-- C.N.DC.N.D..--

Gli UltrasuoniGli Ultrasuoni

CARATTERISTICHE DEGLI CARATTERISTICHE DEGLI ULTRASUONIULTRASUONI

Gli esami con ultrasuoni sfruttano i fenomeni Gli esami con ultrasuoni sfruttano i fenomeni della propagazione nei solidi, liquidi o gas, di della propagazione nei solidi, liquidi o gas, di fasci d'onde elastiche, ciofasci d'onde elastiche, cio onde di onde di compressione e decompressione della materia, compressione e decompressione della materia, con frequenza superiore a quella dei suoni con frequenza superiore a quella dei suoni udibili dall'orecchio umano. udibili dall'orecchio umano. Le onde ultrasonore, sono attenuate dalla materia che incontrano e riflesse, deviate od assorbite dalle discontinuit.

COME SI GENERANO GLI COME SI GENERANO GLI ULTRASUONIULTRASUONI

Il fascio d'onde ultrasonore, viene generato sfruttando le Il fascio d'onde ultrasonore, viene generato sfruttando le proprietpropriet piezoelettriche d'alcuni cristalli, ciopiezoelettriche d'alcuni cristalli, cio la loro la loro capacitcapacit di contrarsi ed espandersi sotto l'azione d'un di contrarsi ed espandersi sotto l'azione d'un campo elettrico. Le vibrazioni del cristallo producono campo elettrico. Le vibrazioni del cristallo producono onde elastiche di frequenza ultrasonora. Gli ultrasuoni onde elastiche di frequenza ultrasonora. Gli ultrasuoni coscos generati vengono trasferiti direttamente nel generati vengono trasferiti direttamente nel materiale da controllare grazie al contatto, purchmateriale da controllare grazie al contatto, purch esista esista un mezzo adeguato tra le due interfacce, cioun mezzo adeguato tra le due interfacce, cio capace di capace di trasferire il suono senza eccessivo assorbimento. trasferire il suono senza eccessivo assorbimento.

Il fascio d'onde ultrasonore si propaga nel materiale da Il fascio d'onde ultrasonore si propaga nel materiale da esaminare con la stessa frequenza del generatore e con esaminare con la stessa frequenza del generatore e con

una velocituna velocit che dipende dal materiale attraversato.che dipende dal materiale attraversato.

Quando il fascio incontra un ostacolo sarQuando il fascio incontra un ostacolo sar riflesso, riflesso, assorbito, deviato o assorbito, deviato o diffrattodiffratto secondo le leggi comuni a secondo le leggi comuni a tutti i fenomeni di propagazione delle onde. tutti i fenomeni di propagazione delle onde.

Le onde riflesse possiedono la stessa frequenza di quelle incidenti, ma sono sfasate rispetto ad esse, anche in funzione del cammino percorso, ciodella distanza del trasduttore dai vari punti della superficie dell'ostacolo.

Stessa sorte spetta alle onde Stessa sorte spetta alle onde diffrattediffratte. L'energia . L'energia assorbita dal difetto colpito dalle onde incidenti fa sassorbita dal difetto colpito dalle onde incidenti fa s che che esso possa vibrare emettendo a sua volta onde elastiche esso possa vibrare emettendo a sua volta onde elastiche di frequenza tipica della sua risonanza e variamente di frequenza tipica della sua risonanza e variamente sfasate. sfasate.

Tale segnale contiene tutte le informazioni sulle Tale segnale contiene tutte le informazioni sulle dimensioni, geometria e natura dell'ostacolo incontrato dimensioni, geometria e natura dell'ostacolo incontrato dal fascio d'ultrasuoni incidenti. dal fascio d'ultrasuoni incidenti.

Il fenomeno fisico della piezoelettricitIl fenomeno fisico della piezoelettricit, , reversibile. Ne reversibile. Ne deriva che lo stesso cristallo capace d'emettere deriva che lo stesso cristallo capace d'emettere ultrasuoni, pu generare un segnale elettrico, quando ultrasuoni, pu generare un segnale elettrico, quando venga investito da un fascio d'onde elastiche. venga investito da un fascio d'onde elastiche.

Perci, quando l'onda riflessa od emessa dall'ostacolo Perci, quando l'onda riflessa od emessa dall'ostacolo ritorna alla sonda che l'ha generata, darritorna alla sonda che l'ha generata, dar un segnale un segnale elettrico che potrelettrico che potr essere visualizzato sul quadrante essere visualizzato sul quadrante dell'oscilloscopio, di cui sono sempre dotati gli strumenti dell'oscilloscopio, di cui sono sempre dotati gli strumenti rivelatori d'ultrasuoni.rivelatori d'ultrasuoni.

Attualmente tutti gli strumenti Attualmente tutti gli strumenti rivelatori d'ultrasuoni si rivelatori d'ultrasuoni si compongono di due parti, compongono di due parti, unite o distinte: il generatore unite o distinte: il generatore del segnale da inviare al del segnale da inviare al materiale da esaminare ed il materiale da esaminare ed il rivelatore, che riceve, rivelatore, che riceve, amplifica, filtra e visualizza i amplifica, filtra e visualizza i segnali che ritornano alla segnali che ritornano alla sonda dopo la propagazione. sonda dopo la propagazione.

Ci Ci possibile perchpossibile perch lo strumento visualizza il lo strumento visualizza il fondo sia come distanza, che per assorbimento. fondo sia come distanza, che per assorbimento.

STRUMENTAZIONE STRUMENTAZIONE

Disponendo d'un generatore d'adeguata Disponendo d'un generatore d'adeguata potenza potenza possibile individuare difetti distanti possibile individuare difetti distanti anche parecchi metri dal trasduttore. Ci anche parecchi metri dal trasduttore. Ci permette il controllo dell'integritpermette il controllo dell'integrit trasversale di trasversale di barre anche molto lunghe fino a 18 m. barre anche molto lunghe fino a 18 m.

Nella pratica corrente i CND con UT si eseguono Nella pratica corrente i CND con UT si eseguono tarando lo strumento con adatti campioni tarando lo strumento con adatti campioni standard, ciostandard, cio cercando gli echi di difetti cercando gli echi di difetti precostituiti, oppure tarando lo strumento precostituiti, oppure tarando lo strumento direttamente sul pezzo da esaminare, per direttamente sul pezzo da esaminare, per cogliere l'eco di fondo e la sua scomparsa od cogliere l'eco di fondo e la sua scomparsa od attenuazione. attenuazione.

Quando la presenza d'un difetto viene Quando la presenza d'un difetto viene individuata, l'intensitindividuata, l'intensit dell'eco del difetto o la dell'eco del difetto o la diminuzione dell'intensitdiminuzione dell'intensit dell'eco del fondo dell'eco del fondo vengono confrontate con quelle degli echi di vengono confrontate con quelle degli echi di difetti d'entitdifetti d'entit note, o con le scale AVG. note, o con le scale AVG.

L'attuale tecnica ha prodotto una vasta gamma L'attuale tecnica ha prodotto una vasta gamma di sonde i cui fasci d'onde ultrasonore si di sonde i cui fasci d'onde ultrasonore si propagano in linea retta rispetto all'asse della propagano in linea retta rispetto all'asse della sonda stessa, oppure obliquamente, e perfino in sonda stessa, oppure obliquamente, e perfino in direzione ortogonale, ciodirezione ortogonale, cio con onde con onde perfettamente tangenti alla superficie. perfettamente tangenti alla superficie.

I trasduttori ed i ricevitori possono esser I trasduttori ed i ricevitori possono esser incorporati nella stessa sonda o essere separati incorporati nella stessa sonda o essere separati per ottimizzare alcuni rilevamenti. per ottimizzare alcuni rilevamenti.

PiPi d'ogni altro CND l'esame d'ogni altro CND l'esame UT richiede un operatore di UT richiede un operatore di grande esperienza, capace grande esperienza, capace d'interpretare correttamente d'interpretare correttamente ogni segnale che compaia sul ogni segnale che compaia sul monitor e di sfruttare appieno monitor e di sfruttare appieno le possibilitle possibilit che questa che questa tecnica offre. tecnica offre.

Mappa c-scan ultrasuoni in tecnica delta navetta di un giunto saldato

Prima di iniziare la scansione, bisogna tarare lapparecchio facendo in modo che il segnale corrispondente alla discontinuit che si vuole rilevare (nel nostro caso 0,5 mm), sia ricevuto in uscita con un valore del 100%. I valori inferiori al 100% non sono indice di sicura presenza di discontinuit, ma ci forniscono solo unapprossimazione di un possibile difetto ( esempio un difetto con ordine di grandezza minore di quella utilizzata per tarare la macchina).

Questa immagine, fornitaci da Agusta, la visualizzazione del difetto interno con tecnica delta navetta. Le zone scure sono le zone in cui il segnale ricevuto dalla sonda prossimo allo 0% del segnale precedentemente tarato che imponeva al 100% un difetto di 0,5 mm rilevato.

Dimensioni giunto:

S = 6mm

int = 52mm

ext = 64mm

Circonferenzamedia = 182 mm

La zona rossa quella in cui stato rilevato un difetto pari o superiore a 0,5 mm di conseguenza il pezzo da scartare, secondo le normative applicate. La zona verde indice di una possibile discontinuit lineare (allungata),infatti il segnale non al 100%; se le zona in esame ha una lunghezza pari o superiore alla met dello spessore, il pezzo da scartare.

Dai calcoli successivamente effettuati, la lunghezza della discontinuit risultata 4,8 mm, superiore ai valori limiti accettabili per uno spessore di 6 mm.

-- C.N.DC.N.D..--

Raggi XRaggi X

nota come raggi X quella porzione dello spettro elettromagnetico con una lunghezza donda compresa approssimativamente tra 10 nanometri(nm) e 1/1000 di nanometro. Raggi X con una lunghezza d'onda superiore a 0,1 nm sono chiamati raggi X molli. A lunghezze minori, sono chiamati raggi X duri. Iraggi X duri si affiancano ai raggi gamma, pi energetici, ma vengono distinti da essi a seconda della loro origine: i fotoni X sono prodotti da elettroni atomici (origine elettronica), mentrequelli gamma da transizioni all'interno di un nucleo atomico (origine nucleare). I raggi X sono usati principalmente per fini medici (attraverso le radiografie), nell'analisi chimica con la spettrofotometria XRF e nell'analisi della struttura dei materiali con la cristallografia a raggi X e con la spettroscopia di assorbimento dei raggi X.

II tubo a raggi X classico composto da un'ampolla di vetro nella quale sono disposti sotto vuoto un elettrodo positivo (anodo), eun elettrodo negativo (catodo). II catodo un filamento che, portato all'incandescenza da una corrente di alcuni ampere, emette elettroni. Sotto l'effetto della differenza di potenzialeesistente tra l'anodo e il catodo (la tensione del tubo), gli elettroni catodici sono attratti verso l'anodo. Questa corrente di elettroni viene concentrata in un fascio mediante un "cilindro" o "cupola di concentrazione".

TUBO RAGGI X

L'energia e il potere di penetrazione dei raggi X sono tanto pi grandi quanto pi alto il numero atomico dell'elemento colpito e quanto pi alta la velocit degli elettroni che lo colpiscono. L'anticatodo generalmente eseguito in tungsteno, sia perch il numero atomico di questo metallo alto, sia perchpossiede un punto di fusione elevato (3400C ). E' indispensabile usare un metallo a punto di fusione elevato sia per la massiccia quantit di calore dissipata in concomitanza alla generazione dei raggi X, che per il bombardamento elettronico concentrato su un'area ridottissima.

L'anodo comprende una placchetta, detta anticatodo o target, avente un alto punto di fusione collocata all'interno dell'anodostesso. I raggi X vengono generati quando gli elettroni accelerati emessi dal filamento caldo urtano l'anticatodo.

Solitamente la corrente del catodo Solitamente la corrente del catodo di circa 3di circa 3A. La A. La corrente corrente molto bassa per diminuire la macchia focale. molto bassa per diminuire la macchia focale. Infatti una macchia focale grande genera zone maggiori Infatti una macchia focale grande genera zone maggiori di penombra geometrica che rendono meno precisa la di penombra geometrica che rendono meno precisa la lastra,ci compromette llastra,ci compromette lesatta misurazione del difetto. esatta misurazione del difetto. Contrariamente per,una minor corrente e dunque una Contrariamente per,una minor corrente e dunque una minor energia trasportata(fotoni),determinano un minor energia trasportata(fotoni),determinano un maggior tempo di esposizione hai raggi per maggior tempo di esposizione hai raggi per impressionare la pellicola.impressionare la pellicola.

Solo una parte (0,1 % a 30 kV, 1 % a 200 kV, 40% da 30 a 40 MeV) dell'energia cinetica degli elettroni viene convertita in raggi X, mentre tutto il resto si trasforma in calore.

Esempio schematico di un tubo a raggi x:

I controlli radiografici hanno lo scopo di individuare le discontinuit volumetriche nei componenti non rilevabili con la semplice osservazione della superficie.

RADIOGRAFIA

Dopo aver attraversato il pezzo, le radiazioni vanno ad impressionare una pellicola, di tipo analogo a quello usato in campo fotografico, con intensit inversamente proporzionale allo spessore di materiale attraversato; le discontinuit nel materiale appaiono quindi sullimmagine come zone piu scure rispetto alluniformit del materiale circostante che risulter pi chiaro.

La qualit di un immagine viene definita con il parametro sensibilit, che rappresenta la capacit di mostrare piccoli dettagli o discontinuit. Per la sua determinazione pratica si pone sul pezzo un indicatore di qualit dellimmagine costituito da una placchettadotata di fori a diametro decrescente(1010)(norme ASME) oppure da una serie di fili a diametro decrescente(norme DIN).

Per una radiografia di un organo motore cilindrico, come un giunto di un albero motore, si esegue una radiografia su 360 per abbattere la possibile distorsione dellimmagine del difetto; questo avviene sparando sul giunto un fascio di raggi x in tutte le direzioni, cio a 360 che imprime sulla pellicola un difetto ben dettagliato,senza distogliere limmagine, a differenza della normale radiografia dove i raggi x vengono indirizzati in una sola direzione limitando il campo di applicazione e sviluppando pellicole con discontinuit ben definiti solo se eseguita su figure piane.

L'utilizzazione di una pellicola radiografica richiede conoscenze adeguate di sensitometria. La sensitometria la scienza che ha per oggetto lo studio delle proprietfotografiche delle pellicole nonch dei metodi che permettono di misurarle.Il rapporto tra la densit fotografica sulla pellicola (dopo uno sviluppo effettuato in condizioni accuratamente definite) e il tempo di esposizione con cui essa stata realizzata rappresentato da una curva detta "curva caratteristica".

PELLICOLA RADIOGRAFICA

La struttura della pellicola composta da 7 strati:

1-un supporto in triacetato di cellulosa o in poliestere (d)

2-su ambo le facce del supporto si trovano:-uno strato di gelatina indurita che protegge

l'emulsione (a);-uno strato di emulsione (b) composta essenzialmente

da cristalli di alogenuro d'argento sospesi in gelatina;

-uno strato sottilissimo, detto substrato, (c) che assicura l'aderenza tra lo strato dell'emulsione e il supporto.

La pellicola radiografica normale ha quindi due strati di emulsione che danno una maggiore sensibilit e immagini pi contrastate.

FASEFASE DATADATA EVENTOEVENTO

11 14/11/0814/11/08 LIUC LIUC -- presentazione presentazione progettoprogetto

22 02/12/0802/12/08 LIUC LIUC Incontro propedeutico Incontro propedeutico per la realizzazione del progettoper la realizzazione del progetto

33 Dal 03/12/09Dal 03/12/09Al 04/03/09Al 04/03/09

Pianificazione preliminare del Pianificazione preliminare del progetto e ricerca su progetto e ricerca su C.N.D.C.N.D.

44 05/03/0905/03/0909/03/0909/03/09

Incontri con tecnici Incontri con tecnici AgustaAgusta per per pianificare il lavoro. Lezione e pianificare il lavoro. Lezione e visita hai laboratori per il visita hai laboratori per il controllo ultrasonoro e raggi Xcontrollo ultrasonoro e raggi X

55 Dal 10/03/09Dal 10/03/09Al 30/03/09Al 30/03/09

Produzione progetto, Produzione progetto, elaborazione e stesura finale dei elaborazione e stesura finale dei dati in collaborazione con dati in collaborazione con AgustaWestlandAgustaWestland

-ACTIVITYs PLANNING-

--BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA--

L.GoglioL.Goglio.: .: Introduzione alle prove non distruttiveIntroduzione alle prove non distruttiveDispense elaborate da Dispense elaborate da AgustaAgusta WestlandWestland S.p.a.S.p.a.

P.DeP.De FeliceFelice--G.NobileG.Nobile: : Tecnologia meccanicaTecnologia meccanica volvol.2.2

--RINGRAZIAMENTIRINGRAZIAMENTI--

Si ringrazia per la disponibilitSi ringrazia per la disponibilit e la e la collaborazione :collaborazione :

AGUSTAWESTLAND s.p.a.AGUSTAWESTLAND s.p.a.

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