Systémy a zařízení pro penetrační kontrolu (FPI)

Obsah stránky

ATG dodává FPI linky vlastní výroby (Fluorescent Penetrant Inspection) určené pro vysoce citlivé zkoušení povrchových vad, zejména pro letecký průmysl v souladu s normou ASTM E1417, případně také podle dalších zákaznických nebo oborových norem na základě požadavků zákazníka. Současně nabízí také výkonné, plně automatizované linky určené pro potřeby automobilového průmyslu.

 

Většina dodávaných řešení je navrhována přesně podle požadavků zákazníka, a to s ohledem na požadovanou kapacitu zkoušení, rozměry kontrolovaných dílů a zvolený manipulační systém. K dispozici jsou ruční linky (LPM) se závěsným kladkostrojem nebo válečkovou dráhou, stejně jako automatizované linky (LPC) využívající částečně nebo plně automatické dopravníkové systémy.

ATG vyvíjí pokročilá zařízení a systémy pro MPI a FPI, určené pro vysoce přesnou kontrolu ve výrobě, údržbě a v celé řadě průmyslových odvětví.

Objevte automatizované testování leteckých kol a další ET řešení navržená pro spolehlivou kontrolu při údržbě letecké techniky.

Rozvíjejte svou odbornou kvalifikaci prostřednictvím mezinárodně uznávané certifikace ASNT 9712 prostřednictvím ATG CERT.

Ověřte způsobilost své NDT laboratoře prostřednictvím akreditovaného poskytovatele mezilaboratorních porovnávacích zkoušek. K dispozici je také ověření způsobilosti NDT personálu.

Jak funguje penetrační kontrola dílů?

Penetrační kontrola je metoda nedestruktivního zkoušení založená na pronikání kapalného penetrantu do vad, které jsou otevřené na povrch kontrolovaného dílu. Po nanesení penetrantu na předem připravený a očištěný povrch dochází vlivem kapilárního jevu k jeho vniknutí do trhlin, pórů a dalších povrchových diskontinuit.

 

Po uplynutí předepsané penetrační doby (doby, kdy penetrant proniká do případných diskontinuit) se přebytečný penetrant z povrchu dílu odstraní a následně se aplikuje vývojka, která pomáhá tvorbě indikací.

 

Použití fluorescenčních penetrantů, které jsou obecně citlivější než barevné kontrastní penetranty, vyžaduje hodnocení vzniklých indikací pod ultrafialovým (UV) zářením, které zajišťuje vysokou citlivost metody a umožňuje detekci i velmi jemných povrchových defektů. Čištění dílů před i po zkoušení představuje základní a neoddělitelný požadavek metody FPI. Kontrolované součásti musí být před zahájením zkoušení dostatečně čisté a suché, aby byl umožněn správný průnik penetrantu do vad. Stejně tak finální čištění po kontrole zajišťuje odstranění zbytků penetračních prostředků a připravenost dílů pro další výrobní operace nebo bezpečné uvedení do provozu.

Co je penetrační kontrola (FPI)?

Penetrační nebo také kapilární kontrola, fluorescenční či barevná (Fluorescent Penetrant Inspection – FPI, nebo Dye Penetrant Inspection, DPI), je metoda nedestruktivního zkoušení (NDT) používaná k detekci na povrch otevřených vad pevných, neporézních materiálů. FPI používá ke zkoušení fluorescenční penetranty a je obecně citlivější, zatímco DPI používá penetranty barevné (většinou červené).

 

Princip metody FPI spočívá v nanesení kapalného penetrantu na povrch zkoušeného dílu, který vlivem kapilárního jevu proniká do trhlin, pórů a dalších diskontinuit. Po odstranění přebytečného penetrantu se na povrch aplikuje vývojka, která způsobí vytažení penetrantu zpět na povrch a vytvoření viditelných indikací vad.

 

Tyto indikace pod ultrafialovým (UV) vytvářejí žlutozelené indikace, což zvyšuje možnost detekce i velmi jemných diskontinuit otevřených na povrch dílu.

 

Kapilární metoda je široce využívána v odvětvích, jako je letectví, automobilový průmysl, zdravotnická technika nebo energetika, kde slouží k zajištění kvality, bezpečnosti a spolehlivosti kontrolovaných součástí.

FPI systémy a zařízení – příklady testovaných dílů

Motory

LPM 2600 je nerezová kapilární linka určená pro použití v leteckém nebo energetickém průmyslu, Kombinuje manuální válečkovou dráhu pro menší díly uložené v koších se závěsným jeřábem pro manipulaci s většími komponenty. Maximálním průměrem dílu v lince je 1500 mm.

Aplikace: Letecký průmysl

MRO a OEM letecké díly

LPM 1900 je kabinová kapilární linka umožňující kontrolu dílů až do průměru 1800 mm. Linka je vybavena manuálním přesunem dílů po drážce a umožňuje modulární seskládání jednotlivých kabin podle konkrétních požadavků zákazníka a technologického procesu. Pro aplikaci jak penetrantu, tak vývojky je využíváno elektrostatické nanášení, které zajišťuje rovnoměrné pokrytí povrchu kontrolovaných dílů.

Aplikace: Letecký průmysl (MRO a OEM)

Hliníkové výkovky

LPC-D1 je vysoce kapacitní FPI linka určená pro kontrolu hliníkových výkovků. Je navržena jako dvoupodlažní systém s kontinuálním dopravníkem, který umožňuje průchod dílů celým procesem. Díky tomu dosahuje linka kapacity přes 900 dílů za hodinu.

Aplikace: Automobilový průmysl

Malé série velkých dílů

LPM 110 K/S je navržena pro efektivní kontrolu malých sérií rozměrných dílů. Kabiny mají rozměry 4000 × 4000 × 4000 mm umožňující zkoušení dílů až do průměru 3500 mm.

Aplikace: Letecký průmysl, energetika a těžký průmysl

FPI systémy a zařízení dodávané ATG

Kapilární linky společnosti ATG mohou být dodány ve verzích s nanášením penetrantu ponorem, nástřikem nebo elektrostatickým nanášením. Aplikace vývojky je realizována všemi relevantními způsoby, zejména ponorem, nástřikem, vířivým boxem a elektrostatickým naprášením.
Linky podporují všechny běžné penetrační systémy, zejména vodou smytelný, post-emulgační. Linky mohou být v případě potřeby navrženy také ve verzi pro práci ve výbušném prostředí.

Všechny systémy mohou být vybaveny podpůrnými technologiemi pro FPI, zejména:

  • Úprava procesní vody – úprava vstupní vody a zpracování odpadní vod ze systému FPI

  • Úprava povrchu dílů – moření před procesem FPI včetně navazujícího vodního hospodářství a neutralizace odpadních vod

  • Odmaštění před procesem FPI jako základ pro úspěšný proces

  • Dopravníkové systémy integrované do FPI linek

  • Odtah a filtrace vzduchu z procesních kabin a tanků

Linka LPM 320 / 530 FPI je vyrobena z nerezové oceli pro zajištění maximální životnosti a provozní spolehlivosti. Je dostupná v různých velikostech van i variantách aplikace penetrantu a vývojky zejména ponorem, elektrostatickým nanášením, vířivým boxem a dalšími. Díky modulární konstrukci ji lze flexibilně přizpůsobit požadavkům zákazníka. Linka splňuje požadavky všech běžných průmyslových norem, a to jak z oblasti letectví, tak i dalších průmyslových oblastí.

NDT školení a certifikace v leteckém průmyslu

Celé odvětví leteckého průmyslu je založeno na samotném principu, že zaměstnavatel/výrobce má konečnou odpovědnost za všechny své produkty a služby poskytované svým zákazníkům. To zahrnuje i odpovědnost za všechny jeho/její činnosti a operace. To znamená, že je odpovědný i za své zaměstnance.Speciální procesy (tj. procesy vyžadující ověření správného provedení) mají podstatnou roli v rozvoji každého podnikatelského subjektu, neboť jsou významným zdrojem přidané hodnoty. NDT, vlastní speciální proces, je nesmírně důležitý, protože funguje jako ověřovací nástroj pro mnoho dalších speciálních procesů a také často funguje jako mechanismus zajištění kvality před konečným uvolněním produktů k zákazníkovi.

Přečíst celý článek »

FPI systémy: Časté chyby zákazníků při výběru zařízení pro penetrační kontrolu a jak se jim vyhnout.

Implementace nové kapilární linky představuje významnou investici a pro mnoho zákazníků je spojena s náročným rozhodovacím procesem. V jeho průběhu často dochází k chybám, kterým lze při správném přístupu předejít. Následující přehled shrnuje nejčastější problémy a nabízí doporučení pro úspěšnou implementaci systému penetrační kontroly.

Chyby v hodnocení procesu a technického řešení

  • Nesoulad toku dílů nebo celkového rozvržení linky s požadavky FPI procesu.

  • Trvání na způsobu manipulace, který neodpovídá hmotnosti nebo charakteru dílů

  • Podcenění prostorových nároků pro instalaci nebo manipulaci s díly.

  • Nevhodný tok dílů před začátkem FPI procesu nebo po jeho dokončení.

  • Nekompatibilita se současnými nebo plánovanými budoucími produkty.

  • Nevhodně dimenzované nádrže nebo procesní kabiny, které neodpovídají velikosti, množství nebo variabilitě zkoušených dílů

Chyby v procesu nákupu a personální chyby

  • Omezení hlavního rozhodovacího kritéria pouze na cenu bez zohlednění technického řešení, provozních nákladů a dalších parametrů.

  • Nedostatečná úroveň odborných znalostí v rozhodovacím týmu, zejména pokud nebyli zapojeni interní specialisté na FPI proces.

  • Nezapojení externích FPI konzultantů v situacích, kdy interní know-how není dostatečné.

  • Nízká kvalifikace provozního a údržbového personálu což může negativně ovlivnit provoz a dlouhodobou spolehlivost zařízení.

  • Příliš rozsáhlé poptávky (RFQ) zaměřené na podrobné technické detaily, při kterých mohou být přehlédnuty důležité koncepční a provozní požadavky.

  • Časté střídání odpovědných osob během nákupního a realizačního procesu, vedoucí ke ztrátě kontinuity a znalostí o projektu.

  • Pozdní zahájení a dlouhý proces jednání, který následně omezuje čas pro kvalitní realizaci projektu.

Jak zefektivnit proces výběru nové kapilární linky

  1. Zapojte interní FPI experty nebo využijte externí konzultanty s certifikací PT Level 3

  2. Pečlivě shromážděte informace o současných a plánovaných dílech, včetně potřebných kapacitních a rozměrových rezerv.

  3. Zkontrolujte relevantní normy a požadavky koncových zákazníků, abyste se vyhnuli návrhu nekompatibilních řešení.

  4. Sjednoťte užívaný spotřební materiál, kde je to možné, tím zjednodušíte technické řešení i budoucí provoz.

  5. Ověřte maximální velikosti produktů, které bude vaše společnost v budoucnu testovat na FPI lince.

  6. Shromážděte informace o FPI procesu pro všechny typy dílů.

  7. Zkontrolujte dostupný instalační prostor a body připojení k elektrické síti a médiím a zohledněte prostor pro manipulaci s díly.

  8. Promyslete pohyb dílů kolem plánované FPI linky a navrhněte zařízení v souladu s očekávaným technologickým tokem, kde to bude možné.

  9. Zajistěte řádně vyškolený a kvalifikovaný personál před zahájením provozu linky.

  10. Pečlivě zkontrolujte místní předpisy týkající se nakládání s odpadními vodami a emisí do ovzduší.

  11. Zvolte správnou aplikační techniku pro vaše typy dílů. Každá má svoje výhody a nevýhody, které je potřeba zohlednit při návrhu procesu.

  12. Zvažte použití automatického rozpoznávání vad (ADR) pro zvýšení efektivity a opakovatelnosti kontroly.

Zařízení pro penetrační kontrolu v souladu s normami a specifikacemi zákazníka

Naše linky pro penetrační kontrolu (FPI) jsou navrhovány a realizovány tak, aby splňovaly všechny relevantní technické normy a požadavky leteckého průmyslu a umožňovaly provoz v prostředích s akreditačními nároky. Zařízení společnosti ATG odpovídají široce používaným leteckým normám, zejména ASTM E1417, a jsou koncipována tak, aby podporovala provoz v rámci akreditace NADCAP, stejně jako specifické zákaznické a výrobní požadavky.

 

Příkladem je linka LPM 2600max, která byla vyvinuta pro australskou společnost TAE Aerospace pro potřeby MRO civilních i vojenských leteckých motorů. Linka splňuje požadavky normy ASTM E1417 pro aplikace MRO i OEM a je navržena v souladu s nároky NADCAP akreditovaného procesu. Současně odpovídá specifickým požadavkům výrobců leteckých motorů, jako jsou Rolls-Royce, GE Aviation, Pratt & Whitney, Honeywell, Safran a další.

 

Kromě leteckého průmyslu jsou linky ATG navrhovány také pro zákazníky působící v automobilovém, energetickém, strojírenském a dalších průmyslových odvětvích, kde penetrační kontrola podléhá odlišným normám a specifickým požadavkům. Řešení ATG mohou splňovat například normy EN ISO 3452, AMS, ASME, případně další oborové, podnikové nebo individuální zákaznické předpisy.

 

Díky modulární koncepci zařízení a dlouhodobým zkušenostem s návrhem FPI technologií je společnost ATG schopna přizpůsobit technické řešení konkrétním normovým, procesním i provozním požadavkům, a to jak v oblasti sériové výroby, tak při kontrolách menších sérií nebo zakázkové výroby. Tím je zajištěna vysoká flexibilita systémů a jejich využitelnost napříč různými průmyslovými aplikacemi.

Reference kapilárních linek

Kvalifikace a certifikace pro penetrační kontrolu

Dodávky kapilárních linek ATG lze doplnit o kvalifikaci operátorů NDT a zajištění praktického odborného školení. Školení probíhá ve školicím středisku ATG, kde jsou pro výukové účely k dispozici plně funkční FPI i DPI linky, umožňující praktickou výuku v reálných provozních podmínkách.

 

Jedna z těchto linek je schválena pro zkoušení dílů výrobců leteckých motorů Rolls-Royce, GE Aviation a Pratt & Whitney a je provozována v rámci NADCAP akreditovaného procesu.

 

Na základě požadavků zákazníka je možné realizovat školení také přímo na dodaném zařízení v místě instalace, a to s ohledem na konkrétní technologické řešení a používaný proces FPI.

Často kladené dotazy (FAQ)

K čemu slouží systémy FPI a jaké vady dokážou najít?

FPI (Fluorescent Penetrant Inspection), neboli penetrační kontrola, je metoda vysoce citlivého nedestruktivního zkoušení (NDT) určená k detekci povrchových vad na pevných, neporézních materiálech. Metoda umožňuje spolehlivě odhalit vady otevřené na povrchu, jako jsou trhliny, póry, studené spoje, překryvy nebo netěsnosti.
Proces FPI spočívá v aplikaci kapalného penetrantu na povrch kontrolovaného dílu, a to ponorem, nástřikem nebo elektrostatickým nanášením. Penetrant proniká do povrchových diskontinuit, které jsou následně po aplikaci vývojky zviditelněny ve formě jasně definovaných indikací, umožňujících jejich spolehlivé vyhodnocení. pod UV světlem.

Zařízení pro kapilární kontrolu (FPI) jsou klíčová především pro letecký průmysl, kde se využívají k vysoce citlivému zkoušení kritických součástí v souladu s normami, jako je ASTM E1417 a další zákaznické předpisy. Metoda FPI je zde standardem jak pro výrobu (OEM), tak pro údržbu, opravy a generální opravy (MRO) leteckých komponentů.
Kromě letectví jsou systémy FPI široce využívány také v dalších průmyslových odvětvích, zejména v automobilovém průmyslu, energetice, strojírenství nebo při výrobě tlakových a bezpečnostně kritických dílů, kde slouží jako vysoce výkonné výrobní nebo kontrolní linky přizpůsobené konkrétním procesním požadavkům.

ASTM E1417 je mezinárodní technická norma vydaná organizací ASTM International, která stanovuje základní požadavky a postup pro provádění kapilární (penetrační) nedestruktivní kontroly materiálů. Norma definuje minimální požadavky pro zkoušení neporézních kovových i nekovových komponent.
Tato norma popisuje procesy používané při výrobních, výstupních i provozních kontrolách k odhalení vad, jako jsou trhliny, studené spoje, pórovitost nebo koroze otevřená na povrch.
Dokument slouží jako rámcová praxe a norma zároveň stanovuje terminologii, základní podmínky provádění zkoušky a upozorňuje na bezpečnostní, materiálová a aplikační omezení při použití jednotlivých prostředků penetrační kontroly.

Zcela jistě. Tradiční ruční linky lze v mnoha nahradit plně automatizovanými linkami s dopravníkovým systémem. Automatizace umožňuje zvýšení kapacity, opakovatelnosti a stability procesu, zejména při sériové výrobě.
Některé linky mohou být navíc vybaveny systémy ADR (Automatic Defect Recognition), které využívají speciální kamery a prvky umělé inteligence (AI) k automatickému rozpoznávání a vyhodnocování indikací vad. Tyto systémy dokážou zefektivnit proces kontroly, snížit subjektivnost hodnocení obsluhou,

Odstraňovače penetrantu a emulgátory se používají k odstranění přebytečného penetrantu z povrchu po uplynutí předepsané doby působení. Jejich správné použití je klíčové pro zajištění kvality a spolehlivosti výsledků penetrační kontroly.
Účelem těchto prostředků je odstranit penetrant z povrchu dílu, aniž by byl vyplaven penetrant zachycený ve vadách. Díky tomu zůstává penetrant pouze uvnitř trhlin a dalších diskontinuit, kde může být následně vývojkou vytažen zpět na povrch a vytvořit jasně čitelné a kontrastní indikace.
Volba konkrétního způsobu odstranění penetrantu (vodou smytelný systém, post‑emulgační systém s hydrofilním nebo lipofilním emulgátorem) závisí na použitém FPI systému, typu dílů a požadované citlivosti zkoušení.

Při kapilární (penetrační) kontrole se používají dva základní typy penetrantů – barevné (viditelné) a fluorescenční. Volba typu penetrantu závisí na požadované citlivosti zkoušení, normových požadavcích a podmínkách inspekce.

 

a. Barevné (viditelné) penetranty umožňují kontrolu za bílého světla a jsou vhodné především pro méně náročné aplikace, údržbu nebo kontrolu menších sérií dílů.

 

b. Fluorescenční penetranty se vyznačují vyšší citlivostí a jsou určeny pro inspekce prováděné pod nebo s použitím (UV) světla či záření. Používají se zejména v leteckém průmyslu a dalších bezpečnostně kritických aplikacích.

 

Penetranty se dále dělí podle způsobu odstranění přebytečného penetrantu z povrchu na:

 

a. vodou smývatelné penetranty,

 

b. post‑emulgační penetranty (s hydrofilní nebo lipofilní emulgací).

 

Aplikace penetrantu může být provedena několika způsoby v závislosti na typu dílů a konfiguraci FPI linky:

 

a. ponorem,

 

b. nástřikem,

 

c. elektrostatickým nanášením.

 

Správná volba typu penetrantu a způsobu jeho aplikace má zásadní vliv na citlivost zkoušení, opakovatelnost výsledků a efektivitu celého procesu FPI.

Při testování kapalným penetrantem se po odstranění přebytečného penetrantu aplikuje vývojka, Jejím úkolem je vytáhnout penetrant z vad na povrchu a vytvořit viditelné indikace.

 

Nejčastěji se používané vývojky jsou:
a. Suchý prášek
b. Vodný roztok
c. Vodná suspenze
d. Na bázi rozpouštědla (bezvodá vývojka NAWD) (používaná i pro ověření relevantnosti indikací

 

Správný výběr typu vývojky má zásadní vliv na kontrast indikací, citlivost zkoušení a spolehlivost výsledků penetrační kontroly.

V leteckém průmyslu se kapilární (penetrační) kontrola používá k detekci vad otevřených na povrch materiálu, zejména trhlin, únavových prasklin, koroze a dalších diskontinuit, které mohou negativně ovlivnit bezpečnost a životnost součástí. Metoda FPI nachází uplatnění při kontrole širokého spektra leteckých komponentů, jako jsou lopatky turbín a další komponenty leteckých motorů, podvozkové díly a další. Používá se jak při výrobě (OEM), tak při údržbě, opravách a generálních opravách (MRO), a to v souladu s příslušnými leteckými normami a akreditačními požadavky.

Testování kapalným penetrantem představuje vysoce univerzální metodu nedestruktivního zkoušení, kterou lze aplikovat na širokou škálu neporézních materiálů, včetně kovů, plastů a keramiky. Metoda FPI se vyznačuje vysokou citlivostí na velmi jemné povrchové vady, je nákladově efektivní a výsledky kontroly jsou snadno interpretovatelné.
Díky své flexibilitě je penetrační kontrola vhodná jak pro inspekce přímo na místě, tak pro efektivní sériové testování velkého množství dílů. V rámci jednoho kontrolního cyklu je možné současně zkoušet více menších komponentů, což přispívá k vyšší produktivitě a optimalizaci celého procesu.

Testování kapalným penetrantem je omezeno na detekci vad otevřených na povrch materiálu a neumožňuje odhalení vnitřních nebo podpovrchových defektů. Kapilární metoda není vhodná pro zkoušení pórovitých materiálů, u nichž by penetrant pronikal i mimo skutečné vady a zkresloval výsledky kontroly.
Pro dosažení spolehlivých a reprodukovatelných výsledků metoda zároveň vyžaduje důkladné očištění a vysušení povrchu dílů a provádění kontroly za kontrolovaných inspekčních podmínek, zejména z hlediska osvětlení, čistoty prostředí a dodržení předepsaných technologických kroků.

Schopnost smáčení (smáčivost) vyjadřuje, jak efektivně se kapalný penetrant dokáže rozprostřít po povrchu zkoušeného dílu a rovnoměrně jej pokrýt. Dobrá schopnost smáčení je nezbytným předpokladem pro správnou funkci metody FPI, protože umožňuje kontakt penetrantu s povrchem a jeho spolehlivý průnik do povrchových vad.
Nedostatečná schopnost smáčení naopak vede k tvorbě kapek nebo ostrůvků penetrantu, což může způsobit neúplné pokrytí povrchu a v krajním případě i přehlédnutí jemných povrchových vad. Kvalita smáčení je ovlivněna zejména čistotou povrchu, materiálem dílu a vlastnostmi použitého penetrantu.

Tato metoda nedestruktivního zkoušení je vhodná pro většinu neporézních materiálů, mezi které patří zejména kovy, keramika a některé druhy plastů. Penetrační kontrola však není účinná u pórovitých materiálů, protože penetrant může pronikat do samotné struktury materiálu a tím zastřít nebo zkreslit skutečné povrchové vady, což vede k nespolehlivým výsledkům zkoušení.

Další informace

Prohlédněte si i další systémy a zařízení pro nedestruktivní zkoušení.

Kontaktujte nás

Napište nám, rádi zodpovíme vaše dotazy.