Автоматизированный ультразвуковой контроль
В последнее время роль автоматизированного НК как собственной продукции, так и входного материала становится все более актуальной.
Причин этому несколько:
- во-первых, многие предприятия пытаются выйти на зарубежный рынок и уже не в качестве поставщика серийного лома на переплавку, а как производители брэндовой продукции. В этом случае надеяться на русский «авось» уже экономически нецелесообразно, так как входной контроль там неизбежен, и денежные потери от претензий к выполнению контрактов могут легко превысить ожидаемый экономический эффект от сделки;
- во-вторых, серьезные заказчики на внутреннем рынке также озабочены качеством закупаемой продукции, т. к. интеграция в опасные производственные процессы некачественных изделий с непредсказуемым сроком службы может привести к довольно серьезным техногенным катастрофам;
- и в третьих, сами производители начали довольно четко осознавать, что запуск в производство материала без входного контроля дает экономический эффект с обратным знаком, когда довольно приличные трудозатраты оказываются напрасными из-за выпуска никому не нужной бракованной продукции.
При этом возникает довольно четкая и логичная закономерность: чем дальше отрасль отстояла от автоматизированного контроля в СССР, тем больший хаос царит там в этом направлении сейчас. Причины этого довольно прозаичны, и те, кто вплотную занимается автоматическими системами и их облуживанием, прекрасно понимают, что для нормальной эксплуатации и получения экономической выгоды от применения автоматизированного контроля профессиональный уровень специалистов по НК должен быть очень высок. Так полюбившаяся потребителю фраза «исключение человеческого фактора при контроле» отражает реальность только с точки зрения отсутствия типовых сложностей и ошибок ручного УЗК, однако отнюдь не говорит о том, что особой квалификации обслуживающего персонала не требуется. Наоборот, теоретическая подготовка специалиста должна быть очень высокой.
Другое дело, что при условии правильной организации отдела контроля качества всего несколько специалистов могут обеспечить такой же объем контроля, как и два десятка ручных контролеров, а вероятность пропуска дефектов будет значительно ниже.
Однако далеко не все можно автоматизировать, как бы ни хотелось этого заказчику. Ибо применение автоматизированного УЗК должно подразумевать принципиально другую систему производства вообще: такую, когда система контроля качества по ISO – это не обуза и не пустая неприятная формальность, а реально задокументированная ежедневная жизнь предприятия.
Тогда при тизированной установки контроля становится вполне осознанной необходимостью, а экономический эффект от внедрения легко просчитывается.
В противном случае установка зачастую становится безумно дорогой игрушкой с заложенными высокими точностями, реально не достижимыми из-за низкого качества поверхности, кривизны и несоблюдения геометрии производимого изделия.
В качестве примера производства, где автоматизированный контроль успешно применяется долгие годы, можно назвать изготовление особо тонкостенных бесшовных труб из коррозионностойких сталей, применяемых в атомной энергетике при изготовлении твэлов. Толщина стенки таких труб от 0,2 мм, а длина 6 – 9 м, что автоматически исключает возможность применения ручного контроля в любом варианте. Требования к дефектности также весьма серьезные: выявление продольных и поперечных дефектов в виде риски глубиной от 15 мкм.
В случае применения ротационного блока контроля частота вращения преобразователей вокруг трубы может быть до 1500 об/мин, а линейная скорость контроля – до 4 м/мин. Применяются также блоки с частотой вращения до 3000 об/мин. Другим примером отрасли, где активно применяется автоматизированный УЗК, является производство деталей авиационной техники. При контроле валов авиадвигателей и титановых дисков турбин применение ручного контроля не дает необходимой достоверности результатов из-за сложной конфигурации сканируемой поверхности и малых размеров критических дефектов. Логичным способом контроля является применение различных иммерсионных многокоординатных сканеров, позволяющих проводить контроль в соответствии с заданной трехмерной моделью изделия.
Тогда, загружая модели из базы, можно легко перенастраиваться на различную геометрию объекта контроля.
Активно применяются системы автоматизированного контроля и при входном контроле сортового проката различных марок. При больших объемах производства скорость контроля может достигать 1 м/с. Примером таких установок служат 16-ти канальные системы типа АКП, построенные на базе пневматического прижима преобразователей с твердосплавными наконечниками к прутку и подачи масла посредством специальной высокопроизводительной станции.
Традиционно также применяют автоматизированный ультразвуковой контроль при контроле листа, различных металлических и пластиковых труб, чугунных и стальных прокатных валков, буровых труб, крупногабаритных изделий из композитных материалов и пр.
Однако упомянутые в начале статьи типовые проблемы характерны для всех отраслей. Зачастую приходится сталкиваться с тем, что уровень производства на предприятии такой, что НК вряд ли кардинально сможет что-то изменить.
По сути, все методы НК – это лишь одна из важных составляющих системы качества, которая не может заменить собой отсутствие современных технологий, грамотного персонала и, наконец, элементарного желания производить качественную продукцию.
