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Ispezione superficiale automatizzata mediante la tecnologia eddy current array


Introduzione

Da molti anni l'ispezione della superficie di lunghi tubi e barre rappresenta un'esigenza nel settore metallurgico. I requisiti in termini di qualità e prestazioni dei materiali stanno continuamente evolvendo in rapporto ai diversi tipi, orientamenti e dimensioni delle indicazioni superficiali. Sebbene per rilevare i difetti superficiali possano essere usate diverse tecnologie, l'eddy current array (ECA) si distingue per la capacità di adattarsi a diverse forme e deviazioni sia nei prodotti ferromagnetici che in quelli non ferromagnetici.

Problematiche da risolvere

Il processo di produzione dei tubi e delle barre può alterare i parametri ottimali del prodotto causando variazioni nella forma (ovalizzazioni, ganci e curvature) e condizioni superficiali (vaiolature, ossidazioni e sbavature). Le condizioni della componente ha un impatto significativo sulla qualità dell'ispezione. Infatti è fondamentale la capacità della sonda di mantenere una posizione ottimale durante l'ispezione mentre si adatta alle condizioni della componente.

Esempio delle condizioni della superficie irregolare riscontrate in numerose barre prodotte

Soluzione

La tecnologia della sonda ECA Olympus impiega schede a circuito stampato (PCB) per permettere un aumento della distanza di lift off, assicurando il miglioramento delle prestazioni di ispezione. Questo miglioramento ci ha permesso l'integrazione di una superficie in ceramica rigida al gruppo della sonda per proteggerla dalla superficie irregolare del tubo o della barra.

La tecnologia e la struttura delle sonde permettono il rilevamento di difetti orientati longitudinalmente e trasversalmente. Le strutture specifiche delle sonde permettono di rilevare i difetti con una qualsiasi orientazione fino a 360°.

Sonda ECA con una superficie in ceramica

Sonda ECA con una superficie in ceramica per l'ispezione di tubi o barre in linea di produzione

Le sonde intelligenti ECA Olympus integrano delle funzionalità di monitoraggio e di convalida dell'integrità in tempo reale. Sono accessibili attraverso l'interfaccia software dell'unità di acquisizione e permettono agli utenti di ottenere delle dettagliate informazioni di integrità e degli aggiornamenti dello stato in tempo reale sulle componenti più importanti dei sistemi di ispezione. In una soluzione all'avanguardia, queste funzioni possono essere usate per valutare l'integrità di rilevamento da scansione a scansione della sonda, in modo da definire o regolare allarmi che avvisano quando si verificano condizioni al di fuori delle tolleranze, durante un'ispezione o per facilitare il processo di diagnostica.

Risultati

In funzione dell'applicazione, la sonda, lo zoccolo e la soletta sono specificatamente progettate per adattarsi alla componente da ispezionare in modo da migliorare la durabilità del gruppo.

Per testare la struttura abbiamo installato una sonda su un gruppo meccanico completo che simula le normali condizioni operative per un'ispezione di tubi e barre in linea di produzione.

Esempio di un gruppo meccanico

Esempio di un gruppo meccanico

Sono state ispezionate oltre 3000 km di lunghe componenti metalliche a diverse velocità fino a 2 metri al secondo. Sulla superficie in ceramica della sonda possono essere visti solamente delle minime alterazioni, principalmente graffi. Non sono state misurate delle diminuzioni di prestazioni quando si sono confrontati i risultati di ispezione tra prima e dopo il test.

Superficie in ceramica di una sonda ECA con una limitata usura post-ispezione.

Superficie in ceramica di una sonda ECA con una limitata usura post-ispezione.

Conclusione

La resistente struttura di questa sonda ECA di nuova generazione offre durabilità e versatilità per le applicazioni di ispezione nell'ambito produttivo.

L'uso della tecnologia eddy current array offre numerosi vantaggi per le ispezioni superficiali come:

  • La capacità di ispezionare prodotti ferromagnetici e non-ferromagnetici (magnetizzazione del prodotto non richiesta)
  • Ampia capacità di rilevamento di difetti orientati trasversalmente e longitudinalmente fino a 360°.
  • Elevata velocità e capacità di rilevamento
  • Estrema durabilità con una lunga durata di vita
Olympus IMS

Prodotti per l'applicazione
Questo sistema BIS usa la tecnologia phased array per ispezionare la totalità del volume delle barre a sezione circolare e quadrata. Questo sistema si avvale di una soletta che costantemente ottimizza la posizione delle sonde ECA indipendentemente dalle variazioni di linearità delle barre.
L'RBIS combina la tecnologia eddy current array e la tecnologia phased array per ispezionare l'intero volume e superficie delle barre a sezione circolare. L'ispezione viene effettuata durante la rotazione della billetta e del movimento lineare del carrello che supporta la testa d'ispezione.
Il sistema RTIS si avvale della tecnologia phased array per ispezionare l'intero volume delle tubi. Il sistema si basa sul particolare concetto di "Water Wedge" (zoccolo ad acqua) che permette, mediante una membrana, un posizionamento stabile e permanente del serbatoio d'acqua, assicurando un accoppiamento veloce e una riduzione delle zone morte.
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