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초음파 검사 활용 소재를 위한 안내서

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초음파 검사 장비

당사의 폭넓은 초음파 검사(UT) 장비는 두께의 비파괴 측정, 결함 발견, 소재 또는 부품의 구조적 무결성 시험을 탁월하게 수행할 수 있습니다.

앞선 초음파 검사 기구들은 항공 우주, 자동차, 철도, 채광, 석유 및 가스 산업을 넘나드는 다양한 분야에 사용됩니다.

다음과 같이 알파벳순으로 나열된 여러 분야에서 초음파 검사를 활용할 수 있습니다.

알루미늄

음료 산업에서 사용되는 알루미늄 캔은 주기적으로 벽 두께의 정확도 검사를 받습니다. 초음파 측정을 이용하면 외부 초음파를 캔과 접속시켜 벽 두께를 디지털 형태로 즉시 측정할 수 있습니다.

오스테나이트(기타 합금 포함)

오스테나이트 소재는 부식에 강하다는 주된 이유로 상업용으로 제조된 전체 스테인리스 중 70%를 차지합니다. 이러한 소재군에는 부식 내성 합금(CRA)배빗 메탈이 포함됩니다. 초음파 검사가 유용한 분야는 다음과 같습니다.

탄소강

탄소강으로 만든 구조물은 소재의 원래 두께가 줄어드는 부식이 발생하기 쉽습니다. 부식이 오랫동안 발견되지 않는다면 외벽이 약해져 위험한 붕괴 현상이 일어날 수 있습니다. 안전과 실리를 모두 고려하여 부식에 취약한 금속 파이프, 탱크, 구조물을 정기적으로 검사해야 합니다.

초음파 검사를 이용하면 소재를 파손하지 않고도 잠재적인 내부 부식을 정확히 감지할 수 있으며, 페인트가 덮여 있거나 (운영 중의) 고온 상태여도 문제 없습니다. 금속 파이프 축 검사는 초음파 검사 장비와 스캐너의 또 다른 쓰임새입니다.

금속 파이프 및 탱크의 부식 측정 이외의 활용 분야로는 제조 과정 중의 두께 정밀 측정이 있습니다. 항공기 엔진에 쓰이는 공동 터빈 회전날의 벽 두께 측정이 그 예로, 제조 도중의 중심 이탈을 감지하고 운영 중 마모를 측정하는 데 모두 사용됩니다.

파이프 용접부와 기타 관형의 용접부 검사 또한 NDT 산업용 스캐너 같은 초음파 검사 장비를 통해 음향적 및 기계적으로 해결할 수 있습니다.

주물

철 및 비철 공동 주물은 초음파로 측정 가능하며, 엔진 블록처럼 복잡한 형태라도 무방합니다. 초음파 측정은 주철의 구상화율 확인에도 사용 가능합니다.

금속의 주조 과정에는 간극, 기공, 혼입, 균열이 동반될 가능성이 있습니다. 이러한 현상은 적절한 변환기를 탑재한 초음파 탐상기로 숙련된 조작자가 식별할 수 있는 초음파 표지를 만들어냅니다.

합성물 산업에서 빠르게 확장하고 있는 적층 제조도 주조 목적으로 사용됩니다.

세라믹

대부분의 세라믹 구조물 및 전자 부품은 초음파 두께 측정에 적합합니다. 가열 세라믹은 대체적으로 넓은 두께 범위에서 매우 높은 정밀도로 측정할 수 있습니다. 초음파 측정은 터빈 회전날, 밸브, 기타 엔진 부품 같은 세라믹 구조물의 두께를 재는 데 사용할 수 있습니다. 종 속도와 전단파 속도를 측정하면 탄성 계수도 계산 가능합니다.

접합 강판 조리 기구

일반적인 초음파 검사를 활용하면 얇은 철판 2장 사이에 끼운 두툼한 구리 또는 알루미늄을 중심으로 스테인리스를 덧입힌 접합 강판 조리 기구의 두께를 살필 수 있습니다. 제조사가 접합 강판 조리 기구의 중심을 이루는 3층의 두께를 살펴야 하기 때문에, 이는 품질 관리에 있어 중요한 과정입니다.

합성물

합성물은 기존 소재인 알루미늄, 강철, 심지어 티타늄보다도 강하고 가벼운 경우가 많습니다. 초음파로는 내피 및 외피의 비접착, 액체 유무, 중심부 파손을 감지할 수 있습니다.

합성물 구조의 항공기가 늘어나면서, 비행기가 공항에서 턴어라운드를 하는 등의 상황에서 신속하게 충격 피해를 확인할 필요성이 대두되었습니다. 우주 항공 분야의 복잡한 합성물 부품 검사를 전체 용적 단위로 실시할 때 위상 배열 초음파를 활용할 수 있습니다. 또한, 우주 항공 합성물의 초음파 두께 측정을 날개, 동체, 덕트, 패널, 팬 회전날에서 즉각 실시 가능합니다.

이러한 유형에 포함되는 소재로는 탄소 섬유(CFRP)와 유리 섬유(GFRP)가 있습니다.

섬유 유리

부품의 한쪽부터 측정을 시작한다면 갖가지 섬유 유리 제품에 초음파 두께 측정을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 섬유 유리 저장 탱크 및 파이프의 제조 과정과 운영 중에 부식성 물질로 인한 침식이나 박리가 발생하지 않았는지 확인할 수 있습니다. 섬유 유리 보트 선체의 두께 측정과 섬유 유리 겔코트 측정 또한 선박 산업의 잘 알려진 초음파 활용 사례입니다.

유리

유리는 저렴하고 쓰임새가 아주 많으며 다양한 형태로 주조, 성형, 불기가 가능한 공학 소재입니다. 유리는 고주파 전달에도 능하기 때문에 초음파 두께 측정용으로 탁월합니다.

매우 흔한 유리 제품도 그 기하학적 특성 때문에 캘리퍼 또는 마이크로미터를 이용한 기계적 두께 측정이 어렵거나 불가능합니다. 하지만, 초음파 두께 측정을 이용하면 사실상 모든 일반 유리 제품을 쉽게 측정할 수 있습니다. 검사로 유리가 훼손되지 않으며, 즉각적이고 정확하고 안정적인 두께 측정이 이루어집니다.

금괴가 첨가물이 없이 순수한지도 초음파 결함 탐상기로 확인할 수 있습니다.

결함 탐상기에서 나오는 음파는 금괴의 아랫면, 첨가물(예: 텅스텐 금속 첨가물), 또는 내부 간극에서 반사됩니다. 결함 탐상기를 사용하면 금괴 아랫면에서 반사된 음파와 첨가물과 내부 간극에서 반사된 음파를 구분할 수 있습니다.

금괴의 초음파 검사

초음파 검사 장비로 주철의 구상화율을 측정하거나 회색 주철에서 구상 주철을 가려낼 수 있습니다. 이 기술은 구상 주철의 균일성을 확인해야 하는 주조소에 유용합니다.

액체

충전 중인 수많은 용기의 액체 레벨을 자동으로 빠르게 측정하려면 초음파 액체 레벨 측정이 적합합니다. 초음파 검사로는 비침입성(레벨 직접 측정)으로 용기나 파이프의 액체 레벨을 측정하거나 밀폐된 용기의 액체 유무를 감지(존재/결여 검사)할 수 있습니다.

채광 장비

광산업에서 위상 배열 초음파는 중장비 부품 검사에 다음과 같이 많은 이점을 제공합니다.

플라스틱

일반적인 플라스틱은 모두 초음파로 측정할 수 있습니다. 다음은 그 예시입니다.

도관을 비롯한 다수의 제조 부품과 구성 요소에 사용되는 열가소성 다용도 소재인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)도 이러한 소재 범주에 속합니다.

고무

고무는 다른 소재에 비해 음향 감쇠도가 대체적으로 높지만, 주로 관통력이 높은 측정법으로 두께를 잴 수 있습니다.

다음은 그 일반적인 활용 분야입니다.

티타늄

엔진 마운트와 프레임 같은 일부 항공기의 구조적 부품은 티타늄 주물로 만들어집니다. 이 소재는 입자 구조가 크기 때문에 검사하기가 매우 어렵습니다. 초음파 위상 배열은 X선이나 초음파 기술을 사용한 기존 방식보다 티타늄 주물 검사의 감지율이 더 높습니다.

더 많은 초음파 검사 활용 분야 찾아보기

초음파 검사의 수많은 활용 분야는 여러 산업에 걸쳐 존재하며, 그 이외에도 더 생겨날 것입니다! 당사의 온라인 자료실 센터에서 더 많은 활용 분야를 찾아보거나 InSight 블로그를 구독하여 새로운 활용 분야와 사례 연구를 제일 먼저 접하세요.

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마케팅 전문가, 휴대용 NDT 장비

Betsy는 기술 영업 및 콘텐츠 마케팅 경력을 보유하고 있습니다. 그녀는 2020년에 Olympus에 합류하여 Olympus의 휴대용 비파괴 검사(NDT) 포트폴리오인 초음파 두께 측정기, 결함 탐상기 및 솔루션 제품들과 함께 영업을 하고 있습니다. 그녀는 아이오와 주립 과학 기술 대학교에서 과학 학사 학위와 석사 학위를 취득했습니다.

8월 26, 2021
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