Неразрушающий контроль
Жесткое рентгеновское излучение, случайно открытое в позапрошлом веке, сегодня- один из основных видов неразрушающего контроля, но есть и масса других методов, позволяющих нам предупреждать технологические аварии.
В наше высокотехнологичное время, умение предвидеть проблемы до их появления- один из постулатов, очевидное положение, гарантирующее нашу безопасность. Для этого существуют десятки методов контроля качества деталей, узлов, механизмов и агрегатов. Самыми распространенными методами неразрушающего контроля являются: рентген, ультразвук и визуальный контроль.
Весь город пронизан подземными коммуникациями. Долговечность новой теплотрассы, во многом, зависит от качества сварных швов. Дефектолог проводит один из самых распространенных методов контроля - Ультразвуковой. Сварное соединение должно быть идеально зачищено, это необходимо для того, чтобы поверхностные дефекты сварки не помешали точности контроля. Для лучшего контакта преобразователя с металлом, на шов наносится масло, соединение проверяется со всех сторон. Задача дефектолога- убедиться, что в шве нет ни одного дефекта, и он годен и прослужит весь срок службы. Если итог исследования - бракa нет, то значит, в домах будет тепло. Этот метод позволяет определить дефект, размером в десятые доли миллиметра. Но, прежде чем выехать на объект, ультразвуковой прибор необходимо настроить на поиск допустимого браковочного дефекта. Делается это следующим образом:
- Берется стандартный образец предприятия той толщины, которой будет исследуемый объект, допустим,- труба.
- На этом образце предприятия изначально делается зарубка максимальной величиной допустимого дефекта, который нужно найти.
- Далее по этой зарубке прибор настаивается - выставляется максимальный уровень на поиск.
Дефекты бывают не только внутренние, но и поверхностные, поэтому для их выявления применяются уже иные методы. Одна из разновидностей неразрушающего контроля - капиллярный или проникающий контроль. Для этого метода нужен пенетрант, очиститель и проявитель. Пенетрант (мелкодисперсная вещество) напыляется на заранее обезжиренную поверхность исследуемого объекта. Частицы этого вещества проникают вглубь дефекта. Необходимо подождать 10-20 минут, для его закрепления. Затем поверхность очищается от пенетранта с помощью очистителя и наносится проявитель - белый спрей. Он нужен для того, чтобы на его фоне был хорошо виден дефект. Если на исследуемом объекте есть трещина, - она появится в виде цветной линии.
Дефектологи работают не только на выезде, они проводят контроль и в своих лабораториях. Например, при анализе отказа микросхем, а в этих случаях уже используется рентгеновский метод контроля.
Растровый электронный микроскоп позволяет анализировать отказы микросхем, его разрешающая способность- десятки нанометров. В лаборатории для анализа- абсолютно стерильные условия, ведь учитывая, что объект исследования имеет микроскопические размеры, можно понять, насколько любая инородная частица может исказить результаты исследования. Образец исследования погружается на предметный столик, который помещается в микроскоп. Вакуумным насосом откачивается воздух. Через несколько минут можно уже получить изображение.
Принцип действия
Пучок электронов, поступающих от нити катода, сканирует исследуемую поверхность и на детектор вторичных электронов попадают электроны, выбитые из образца.
В рабочей камере создается вакуум для того, чтобы вольфрамовый катод, ответственный за получение электронов, не сгорел. При подаче напряжения на нить накаливания, инженер, для получения более качественной картинки, должен выровнить поток электронов по центру, а затем сфокусировать пучок на объекте. Например, при фокусировке увеличения в 35000 раз, ширина поля зрения экрана составляет 500 нанометров. При таком увеличении ни один дефект не ускользнет от внимания дефектолога. Можно увидеть скрытые дефекты, такие как: сколы металлизации на шине микросхемы, трещины, которые могут привести к ее обрыву, включения, резко снижающие ее электропроводность. Эти данные могут быть полезны изготовителям микросхем с целью корректировки технологического маршрута.
Подобные и иные методы неразрушающего контроля помогают избежать многих проблем.