HPI (High Performance Industrietechnik GmbH)總部位于奧地利蘭斯霍芬,為輕金屬行業(yè)開發(fā),、設(shè)計(jì),、制造和交付交鑰匙設(shè)備。冶金制造商通常使用輕金屬(如鋁和鎂)來生產(chǎn)輕型合金類產(chǎn)品,。
HPI為它的其中一個(gè)冶金客戶創(chuàng)新并開發(fā)了一種用于無損材料檢測的自動(dòng)化電導(dǎo)率測量系統(tǒng),。HPI制造的電導(dǎo)率測量系統(tǒng)集成了我們的NORTEC™ 600渦流探傷儀,將我們的渦流探傷儀用于測量和測試以滿足質(zhì)量需求,。
制造一款以生產(chǎn)線速度驗(yàn)證電導(dǎo)率的系統(tǒng)
HPI制造了一款系統(tǒng)來進(jìn)行電導(dǎo)率測試,,用于評(píng)估鋁板的熱處理狀態(tài)。這些鋁板最寬4,200 mm,,最長33,000 mm,厚度范圍為1 mm到210 mm ,。這些鋁板會(huì)被加工成鋁鎂合金半成品,,供應(yīng)給航空工業(yè)。
這家冶金公司需要為其新的軋鋼機(jī)組配備該系統(tǒng),,其中包括冷軋機(jī),、熱軋機(jī)和板材熱處理。其制造工藝要求采用內(nèi)置的可靠NDT檢驗(yàn)解決方案,,在提高生產(chǎn)率的同時(shí)確保其材料符合標(biāo)準(zhǔn),。
HPI面臨的挑戰(zhàn)是開發(fā)這樣一款系統(tǒng):在保持一致的測試性能的同時(shí),還需要實(shí)現(xiàn)高速測量鋁板電導(dǎo)率,。
正在生產(chǎn)線輥道上運(yùn)輸?shù)拇笮弯X板
為什么制造商需要測量金屬電導(dǎo)率
通過測量電導(dǎo)率能夠確定材料允許電流通過的程度,,即能夠確定材料的電流傳導(dǎo)性能。此測試使制造商能夠收集有關(guān)物質(zhì)成分的信息,。通過這些測試數(shù)據(jù),,用戶可以確定材料是否適合其預(yù)期用途。
許多行業(yè)都在其質(zhì)量控制和制造工藝中引入電導(dǎo)率測試,。其目的是為了驗(yàn)證金屬結(jié)構(gòu)是否完整性,,以便能夠?qū)崿F(xiàn)最終產(chǎn)品所需的耐用性和性能,。
必須測量飛機(jī)建造中使用的鋁材電導(dǎo)率以了解其放電能力,,從而確保鋁材承受雷擊等事件時(shí)的材料應(yīng)力承受能力,。電導(dǎo)率測試通過檢測合金硬度的變化可以確認(rèn)材料是否因熱處理而受損,,令其脆性增加。
鋁材的優(yōu)點(diǎn),、缺點(diǎn)和典型缺陷
鋁材的密度低于其他常見金屬,。例如,,鋼材的密度大約比鋁材高三分之一。由于重量輕,、強(qiáng)度高,,鋁材是飛機(jī)制造的理想材料,一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)估計(jì),,現(xiàn)代飛機(jī)制造中鋁材占比為75–80%,。因?yàn)橹饕射X材制成,飛機(jī)可以承載更大的重量,,并且更省燃油。
鋁合金的另一大優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕性,,這增加了飛機(jī)的耐用性,。飛機(jī)經(jīng)常受到惡劣天氣和氣候的影響,需要耐受從高空的冰凍溫度到包括雪和暴雨在內(nèi)的降水等因素,。盡管鋁材具有高度耐腐蝕性,,但它也是一種化學(xué)活性金屬,因此某些情況下也會(huì)發(fā)生腐蝕,。
鋁制組件容易受到各種類型腐蝕,,其中包括:
表面點(diǎn)蝕
晶間腐蝕
剝離腐蝕
應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)
疲勞開裂
微振磨損
制造工藝(如機(jī)加工、成型,、焊接或熱處理)可能會(huì)在鋁板(并因此在飛機(jī)零件上)留下應(yīng)力,。超過應(yīng)力腐蝕閾值時(shí),這種殘余應(yīng)力可能會(huì)在腐蝕性環(huán)境中導(dǎo)致開裂,。
渦流NDT技術(shù)在航空航天應(yīng)用中的優(yōu)勢
渦流無損檢測(NDT)技術(shù)是一種非接觸式金屬零件檢驗(yàn)方法,。此技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空和航天工業(yè)以及其他制造和維修環(huán)境中用于檢驗(yàn)薄金屬材料是否存在潛在的安全相關(guān)或質(zhì)量相關(guān)問題。由于渦流檢測(ECT)使用電磁耦合,,不需要與零件直接接觸,,因此不需要耦合劑。
EDT可用于執(zhí)行以下檢驗(yàn):
表面檢驗(yàn)
次表層檢驗(yàn)(通常3-4 mm)
渦流技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
保留漆層和涂層進(jìn)行檢驗(yàn)(無需除漆)
較少的表面處理(可以保留污垢進(jìn)行檢驗(yàn))
易于使用,,只需較少的培訓(xùn)
提供快速結(jié)果,,適合高速檢驗(yàn)和大型零件檢驗(yàn)
適用于任何導(dǎo)電材料,包括飛機(jī)上常用的金屬,,如鋁,、不銹鋼和鋼
渦流檢測設(shè)備的工作原理
(A) 流入線圈的交流電產(chǎn)生磁場(藍(lán)色)。(b) 當(dāng)線圈置于導(dǎo)電材料附近時(shí),,會(huì)引發(fā)材料中產(chǎn)生渦流(紅色),。(c) 零件中的缺陷會(huì)干擾渦流的路徑。這種干擾可以用儀器測量,。
當(dāng)交流電通過ECT探頭總成中的一個(gè)或多個(gè)線圈,,且探頭靠近由導(dǎo)電材料制成的零件時(shí),會(huì)產(chǎn)生交變磁場,將渦流引入零件,。這個(gè)磁場會(huì)產(chǎn)生耦合效應(yīng),。
測試部件中的間斷點(diǎn)或特性變化會(huì)改變渦流的流動(dòng),這會(huì)影響探頭的工作感抗,。探頭可檢測到材料厚度的變化或缺陷,,如受檢零件中的裂紋和腐蝕。這些變化以信號(hào)的相位和振幅反映在儀器屏幕上,,然后由操作員進(jìn)行解讀,。
HPI的鋁板電導(dǎo)率測量解決方案
本視頻展示了HPI解決方案的演示,,該解決方案是用于鋁板高速電導(dǎo)率測量的自動(dòng)化系統(tǒng),。如您所見,NORTEC 600裝置集成在掃描儀上的HPI系統(tǒng)中,,該掃描儀在檢測完軋輥將信息輸入測量站之后將ECT探頭在校準(zhǔn)站和鋁板上快速移動(dòng),。
(可參考標(biāo)準(zhǔn)ASTME 1004-02、MIL STD1537C,、EN2004-1和AMS 2772F,,以及航空航天行業(yè)的客戶定制測試規(guī)范,為每個(gè)金屬板預(yù)定義測量程序,。"—《鋁業(yè)時(shí)報(bào)》)
集成NORTEC 600 ECT裝置的鋁板電導(dǎo)率測量系統(tǒng)
HPI過去曾使用手動(dòng)設(shè)備進(jìn)行此類生產(chǎn)線測試,;但隨著速度和質(zhì)量要求的提高,尤其是對(duì)于航空和航天行業(yè),,手動(dòng)測試變得過時(shí),。 奧林巴斯的NORTEC 600渦流探傷儀通過與HPI的全自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)相結(jié)合,以此提供了一個(gè)較為可靠并具有時(shí)間和成本效率的解決方案,。
HPI為此解決方案配置了自己的應(yīng)用軟件,,基本上就是將NORTEC 600裝置作為傳感器集成到系統(tǒng)中。HPI之所以特別選擇了NORTEC 600設(shè)備而不是其他渦流探傷儀,,是因?yàn)樵搩x器提供了與可編程邏輯控制器(PLC)通信的接口,。在電導(dǎo)率測量前后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)每個(gè)金屬板進(jìn)行校準(zhǔn)檢查,。由于其檢測速度很快,,手動(dòng)測量需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)的數(shù)百個(gè)檢測點(diǎn)僅需幾分鐘即可完成測量。
HPI的客戶使用其中兩個(gè)系統(tǒng),,每個(gè)系統(tǒng)上配備兩個(gè)NORTEC 600探傷儀,。作為質(zhì)量控制流程,電導(dǎo)率質(zhì)量檢查有助于改進(jìn)HPI的熱處理工藝和提高客戶滿意度,。
關(guān)于NORTEC 600渦流探傷儀
NORTEC 600渦流探傷儀是一種便攜式設(shè)備,,采用了先進(jìn)的數(shù)字電路,。
NORTEC 600裝置可輕松無縫地集成到檢驗(yàn)系統(tǒng)中。此裝置的宗旨是讓工業(yè)環(huán)境中的性能保持一致性,。NORTEC 600規(guī)格和功能在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了HPI等集成商,。
設(shè)計(jì)滿足IP66要求
?10°C至50°C工作溫度范圍
持續(xù)平衡濾波器
帶有掃頻報(bào)警的帶狀圖視圖
6 kHz測量速率
通過NORTEC PC軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程控制
報(bào)警輸出
模擬輸出
數(shù)字輸入
質(zhì)量控制用NDT設(shè)備
HPI選擇將奧林巴斯NORTEC 600渦流探傷儀集成到其自動(dòng)化NDT解決方案中,是因?yàn)樵撎絺麅x可以在不接觸材料表面的情況下實(shí)現(xiàn)快速可靠的電導(dǎo)率測量,。
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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