17 Luglio 2023

Metodi CND: liquidi penetranti, Test “PT”

Il CND mediante liquidi penetranti è uno dei metodi di verifica più diffusi per controllare l’integrità di un materiale o di una saldatura al fine di rilevare la presenza di difetti superficiali e sub superficiali (sottopelle) come crepe, cricche, micro fori, porosità, sfogliature e altro ancora. Si tratta di un metodo molto semplice che sfrutta il coefficiente elevato di penetrazione di un liquido penetrante di colore rosso intenso per un alto contrasto abbinato ad un altro liquido sviluppatore bianco in grado di assorbire il penetrante rosso rimasto all’interno dei difetti e di evidenziarli in modo netto (contrasto forte del rosso su sfondo bianco). A completare il trio dei liquidi penetranti si aggiunge un pulitore che serve a sgrassare e pulire la superficie prima di ogni esame.

Come si esegue il Test CND con il metodo dei liquidi penetranti?

Il metodo di ricerca difetti “PT” è composto da differenti fasi che devono essere eseguite in modo sequenziale e nel rispetto di procedure ben precise.

  1. Pulizia della superficie da esaminare

Spesso questa fase viene considerata superflua o di poco conto, mentre rappresenta la procedura più importante di tutto il controllo. Una pulizia superficiale non fatta o eseguita in modo approssimativo può compromettere il risultato e falsare il test.

La fase di pulizia viene generalmente svolta con uno dei liquidi penetranti chiamato pulitore “Cleaner” a base di solvente con elevate proprietà di sgrassaggio e velocità di asciugatura. Tuttavia spesso si possono riscontrare delle condizioni dove il solo liquido pulitore non è sufficiente, come ad esempio in presenza di incrostazioni che se non vengono rimosse possono impedire l’accesso del liquido penetrante. In tutti questi casi si deve agire con altri metodi come ad esempio:

  • Lavaggio con il metodo degli ultrasuoni
  • Utilizzo di prodotti specifici disincrostanti o svernicianti
  • Sabbiatura, spazzolatura o raschiatura
  • Particolari prodotti chimici in caso di superficie contaminate in modo specifico

Punto fondamentale, l’asciugatura della superficie, mentre con il Pulitore l’asciugatura risulta molto veloce, con l’utilizzo di altri metodi è fondamentale attendere il tempo necessario perché il liquido sia evaporato completamente e la superficie risulti perfettamente asciutta.

  • Fase di evidenziazione, applicazione del liquido penetrante

Questa operazione è la più importante e deve essere fatta con attenzione cercando di coprire tutta la superficie in esame con lo speciale liquido penetrante, sia che si utilizzi una versione spray o un liquido applicato con l’ausilio di un pennello o di uno spruzzino.  Si raccomanda di evitare colature o accumuli di prodotto al fine di evitare uno spreco eccessivo di prodotto. Terminata la fase di stesura, dobbiamo lasciare agire il penetrante per circa 20 minuti, attenzione a non far essiccare il prodotto facendo trascorrere troppo tempo o effettuando la verifica in condizioni di temperature estreme.

In questo arco di tempo il liquido che possiede un elevato coefficiente di penetrazione sarà in grado di raggiungere e penetrare nelle differenti tipologie di difetti stazionando in modo permanente.

  • Rimozione del liquido penetrante in eccesso

Trascorso il tempo necessario, dobbiamo rimuovere tutto il liquido penetrante rosso in eccesso utilizzando della semplice acqua spruzzata sulla superficie o per mezzo di spugne o strofinacci. Evitare getti di acqua ad elevata pressione o agenti chimici fortemente aggressivi che, in alcuni casi, potrebbero andare a rimuovere anche il penetrante compromettendo l’esito dell’esame.

Fase importante ” l’asciugatura” da eseguire con getti d’aria, anche calda che non superi i 50°C, oppure con dei semplici panni asciutti. A seconda del metodo utilizzato, più o meno veloce, prima di passare alla fase successiva, dobbiamo assicurarci che non ci sia presenza di acqua sulla superficie.

  • Applicazione del liquido di assorbimento e contrasto “Sviluppatore”

Questo particolare momento rappresenta la fase decisiva nella verifica con il metodo CND dei liquidi penetranti e consiste nel evidenziare tutti gli eventuali difetti attraverso l’assorbimento del liquido penetrante rosso rimasto all’interno delle fessure, porosità o crepe. Per questa funzione viene impiegato un particolare liquido di colore bianco “Sviluppatore” che, con il trascorrere del tempo, si tramuta in una sostanza secca in grado di assorbire (fase di sviluppo)  il penetrante rosso e di conseguenza creare un contrasto evidente nell’identificazione del difetto. Il tempo di sviluppo può variare dai 10 ai 30 minuti massimo e deve tener conto del tempo di penetrazione e delle condizioni ambientali di esecuzione.

  • Fase di ispezione

Questo particolare momento rappresenta la fase decisiva nella verifica con il metodo CND dei liquidi penetranti.

L’ispezione attenta ed accurata della superficie in modo visivo deve essere eseguita in condizioni di visibilità buona, non inferiore a 500 Lux in assenza di riflessi, sorgenti abbaglianti o altre condizioni che potrebbero compromettere la normale visione della superficie. L’elevato contrasto creato dal colore rosso su sfondo bianco permette di evidenziare in modo netto ogni imperfezione presente.

Fattore importante da non sottovalutare! Tutte le fasi di esecuzione del metodo, dalla pulizia alla applicazione del penetrante e sviluppatore, devono obbligatoriamente essere eseguite in un ambiente predisposto alla raccolta e smaltimento di tutti i prodotti utilizzati. Si tratta di prodotti chimici altamente inquinanti che non devono essere smaltiti in modo standard su scarichi fognari o immessi nell’ambiente in forma libera con un elevato rischio di contaminazioni, ci sono leggi e norme ben specifiche che regolano il recupero, trattamento e smaltimenti di tali prodotti. L’inosservanza di queste regole possono creare delle problematiche anche gravi sanzionate in modo pesante dalle autorità preposte.

Citiamo alcune norme internazionali di riferimento relative al metodo di verifica CND mediante i liquidi penetranti:

  • UNI EN ISO 3452-1/2 Prove non distruttive: Esame con liquidi penetranti, nella Parte 1 (Principi generali), descrive tutte le fasi di controllo e le modalità di esecuzione in maniera corretta. Nella parte 2 vengono specificati i requisiti tecnici dei materiali utilizzati per le prove.
  • ASTM E165 / E165M: Pratica standard per i test con i liquidi penetranti
  • UNI EN ISO 23277:2015: Riguarda il controllo non distruttivo mediante esame con i liquidi penetranti sulle saldature, specifica i criteri di accettabilità dei difetti affioranti alla superficie
    ASTM E1417 / E1417M: stabilisce i parametri fondamentali per l’esame CND mediante i liquidi penetranti di metalli

Guida sui CND “Controlli non distruttivi”, scelta dei metodi e dei sistemi per il controllo difetti sui materiali e sulle saldature

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