Область применения
Ультразвуковой контроль для определения целостности клеевого шва между наружным слоем из высокоимпедансного материала (обычно металл или керамика) и внутренним слоем из низкоимпедансного материала (пластик, композиты или резина). Данная техника применяется для контроля качества клеевых соединений металлов.
Предпосылка
В случае соединения двух материалов с аналогичным акустическим импедансом (определяемым как плотность, умноженная на скорость звука), например, в конструкциях металл-металл или пластик-пластик, – целостность клеевого соединения обычно определяется по амплитуде первого сигнала, отраженного от границы раздела двух сред. Как правило, наблюдается значительная разница между амплитудой сигнала, отраженного от склеенной зоны, и сигналом, отраженным от несклеенной зоны. Слишком большая разница в акустическом импедансе двух материалов, например в конструкции металл-полимер, может вызвать сильное отражение от границы двух сред, даже если материалы соединены механическим способом. Изменения амплитуды эхо-сигнала в склеенной и несклеенной зонах могут быть незначительными и трудновыявляемыми, особенно если акустический контакт между преобразователем и поверхностью объекта нестабилен. Такая ситуация часто возникает при склеивании металла с металлом с помощью эпоксидной смолы или других клеящих материалов с низким импедансом. Клеевой слой, если только он не слишком тонкий, представляет собой низкоимпедансный клеевой шов с высоким коэффициентом отражения даже в случае качественного соединения.
Оборудование
Данный вид контроля выполняется с помощью любого стандартного ультразвукового дефектоскопа, например, EPOCH® 650 или EPOCH 6LT. Возможно использование ультразвуковых генераторов/приемников. В данном приложении обычно используется стандартный преобразователь с линией задержки в диапазоне частот от 2,25 до 20 МГц (например, V207-RB, V206-RB, V202-RM или V208-RM). Выбор преобразователя для конкретного теста будет зависеть от толщины материала, акустических характеристик и формы объекта.
Процедура контроля
Настройте усиление так, чтобы первый донный эхо-сигнал хорошо склеенного образца был выведен на 80% высоты экрана; затем установите широкий диапазон экрана для отображения серии донных эхо-сигналов. На первом А-скане (ниже) первый пик представляет эхо-сигнал от линии задержки, а последующие пики – это многочисленные донные эхо-сигналы от линии склеивания стали (толщиной 2,5 мм) и пластика. Поскольку металл соединен с материалом подложки, полимер, приклеенный с внутренней стороны стального листа, действует как механизм механического затухания, и поэтому эхо-сигналы затухают относительно быстро. Функция DAC позволит построить огибающую реверберации от известного качественного соединения.
Реверберация звуковых сигналов от склеенного металла (кривая DAC служит опорным элементом):
В случае расклеивания двухслойной конструкции, демпфирующий эффект устраняется и амплитуда сигналов увеличивается, выходя за пределы опорной кривой, как показано ниже. |