Introduzione ai Controlli Non Distruttivi. Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 1

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1 Introduzione ai Controlli Non Distruttivi Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 1

2 Introduzione I compositi hanno applicazione nei campi produttivi più disparati: AERONAUTICO Parti di ala, code, fusoliere, pannelli interni, pale di elicottero AUTOMOTIVE Parti di carrozzeria, spoiler, cabine per camion, pannelli porta strumenti EDILE Condotte sotterranee, elementi di rinforzo NAUTICO Scafi, vele, ponti, profili strutturali, alberi, cordame SPORTIVO Canne da pesca, mazze da golf, biciclette, sci, canoe, racchette da tennis A differenza dei metalli, la formazione di un difetto è generalmente seguita da una crescita relativamente veloce e con legge esponenziale. Maggiore sviluppo di tecniche di controllo non distruttivo per assicurare qualità, efficienza e sicurezza. Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 2

3 Definizione I Controlli Non Distruttivi (CND) individuano e misurano eventuali condizioni anormali e difettose esistenti all interno o sulla superficie di un pezzo in esame senza che questo subisca alcun danneggiamento o degradazione. L obiettivo è determinare un difetto e definirlo come: Tipo Forma Dimensioni Orientazione Posizione Dal punto di vista industriale lo scopo è quello di emettere un giudizio di accettazione/rifiuto di un materiale o di un componente Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 3

4 I difetti tipici che si riscontrano mediante CND possono essere genericamente classificati in tre grandi categorie: I) Difetti di natura intrinseca Introdotti nel materiale base o nel semilavorato durante il processo di fabbricazione II) Difetti di lavorazione Causati da lavorazioni o processi tecnologici eseguiti sul pezzo nel corso della realizzazione del manufatto (saldature, trattamenti termici, ecc.) III) Difetti di esercizio Difetti Originati dal normale funzionamento del componente durante il suo ciclo di vita utile Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 4

5 Difetti BOLLE D ARIA, VUOTI MANCANZA DI RIEMPIMENTO SOFFIATURA SUPERFICIALE BUCCIA D ARANCIA BRUCIATURA BOLLICINA SCHEGGIATURA PUNTA DI SPILLO CRICCA POROSITÀ CRICCA SUPERFICIALE SACCO DI RESINA MICROFESSURAZIONE BORDO RICCO DI RESINA DELAMINAZIONE GRAFFIO DIFETTO DI RICOPRIMENTO AVVALLAMENTO (RITIRO) OCCHIO DI PESCE SOFFIATURA LINEARE INCLUSIONE CORRUGAMENTO FRATTURA Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 5

6 Difetti BOLLE D ARIA, VUOTI Aria intrappolata all interno e tra le lamine; non interconnessa; di forma sferica SOFFIATURA SUPERFICIALE Sollevamento tondeggiante della superficie con contorni più o meno definiti BRUCIATURA Zona superficiale del laminato che indica una decomposizione termica tramite scolorimento, distorsione o distruzione della superficie stessa SCHEGGIATURA Materiale staccatosi da un bordo o da altra zona della superfici CRICCA Effettiva separazione di materiale plastico, visibile sulle superfici opposte del pezzo ed esteso in direzione dello spessore CRICCA SUPERFICIALE Cricca sulla superficie del pezzo Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 6

7 Difetti MICROFESSURAZIONE o CRAZING Sottili microfessure che si estendono ramificandosi, sopra e sotto la superficie del pezzo DELAMINAZIONE Separazione tra lamine DIFETTO DI RICOPRIMENTO Area in cui il film superficiale del laminato risulta incompleto (rinforzo e resina non si sono legati) OCCHIO DI PESCE Piccola massa globulare non completamente miscelata col materiale circostante (risulta particolarmente evidente in materiale trasparente o translucido) INCLUSIONE Particella, metallica o non, inclusa nel materiale plastico, estranea alla composizione Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 7

8 Difetti FRATTURA Rottura della superficie senza completa separazione del laminato MANCANZA DI RIEMPIMENTO Area di rinforzo non impregnato di resina (bordo del laminato) BUCCIA D ARANCIA Rugosità superficiale BOLLICINA Piccola elevazione di forma conica, generalmente ricca di resina, sulla superficie del materiale PUNTA DI SPILLO Piccolo cratere (forma regolare o irregolare) sulla superficie del materiale con lunghezza circa uguale alla profondità POROSITÀ Presenza di numerose piccole cavità all interno della struttura Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 8

9 Difetti SACCO DI RESINA Accumulo visibile di resina in eccesso in una piccola area localizzata BORDO RICCO DI RESINA Materiale di rinforzo insufficiente in corrispondenza del bordo del laminato GRAFFIO Solco o incisione poco profonda (errato maneggiamento o conservazione) AVVALLAMENTO (RITIRO) Depressione sulla superficie di un pezzo in corrispondenza della zona di distacco dalla forma; contorni ben arrotondati; manca film superficiale SOFFIATURA LINEARE Intrappolamento di aria di forma allungata sulla superficie o coperto da film di resina polimerizzata CORRUGAMENTO Imperfezione superficiale (apparenza di ruga) in una o più lamine di tessuto o altro tipo di rinforzo Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 9

10 Vantaggi Maggiore sicurezza di funzionamento dei pezzi (vita utile più lunga, minore probabilità di guasti e/o interruzioni) Costruzioni più leggere e progettazione damage-tolerance (ovvero la previsione di guasti e/o rotture che si presentano sistematicamente su particolari regioni) Riduzione dei costi (es. controllo dei semilavorati prima che da essi vengano realizzati i prodotti finiti) Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 10

11 Tipologie di CND CONTROLLI AD ULTRASUONI CONTROLLI RADIOGRAFICI CONTROLLI PER EMISSIONE ACUSTICA CONTROLLI TERMICI Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 11

12 Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 12