Quali strumenti possiamo utilizzare per verificare la tempra superficiale di grandi anelli?
Di quali strumenti dispone SAET per i controlli non distruttivi?
I grandi componenti con elevato valore economico richiedono metodi di controllo non distruttivo per valutare la qualità del processo senza tagliare o danneggiare i pezzi stessi.
Durante lo sviluppo del processo e regolarmente nel corso della produzione, la qualità e la conformità del processo di tempra superficiale devono essere controllate. Oltre all’ispezione delle cricche, la qualità della tempra superficiale può essere verificata misurando la durezza superficiale e la profondità dello strato temprato, parametri fondamentali per comprendere il comportamento meccanico del componente in condizioni operative.
Quando si lavorano grandi anelli e altri componenti di grandi dimensioni, è conveniente verificare il processo di tempra tramite metodi di controllo non distruttivo (NDT). I metodi NDT consentono di non dover tagliare il pezzo o ottenere campioni per i test. Inoltre, dopo i controlli NDT, il componente rimane integro e idoneo all’uso. Questo è particolarmente importante per i grandi componenti che hanno generalmente un elevato valore economico. In aggiunta, i metodi NDT consentono un controllo qualità sul 100% della produzione.
Per il controllo qualità NDT, SAET dispone di:
– un durometro portatile con sonda Leeb e sonda UCI HV
Il metodo Leeb utilizza una sfera che rimbalza sulla superficie del pezzo ed è raccomandato per grandi componenti con elevata profondità dello strato temprato. La sonda UCI è un penetratore Vickers: il carico di prova viene applicato manualmente e l’impronta viene misurata tramite un sistema ultrasonico. Il metodo UCI è adatto anche per componenti più piccoli con strato temprato sottile. Entrambi i metodi di prova lasciano sulla superficie del pezzo un’impronta molto piccola.
– strumentazione ultrasonica per il controllo NDT della profondità dello strato temprato
Il principio operativo dello strumento si basa sul fenomeno della diffusione delle onde ultrasoniche che si propagano attraverso un materiale policristallino. Le particelle responsabili del fenomeno di diffusione sono i grani cristallini, che sono piccoli rispetto alla lunghezza d’onda ultrasonica. Le onde retrodiffuse hanno un’intensità che dipende dal rapporto tra dimensione del grano e lunghezza d’onda ultrasonica. Per un componente temprato superficialmente, lo strato temprato presenta piccoli grani martensitici, mentre il materiale del nucleo ha una struttura più grossolana. L’intensità delle onde retrodiffuse aumenta con l’aumentare della dimensione del grano; in questo modo viene misurata la posizione dell’interfaccia tra lo strato temprato e il materiale del nucleo. Le onde retrodiffuse hanno un’intensità che dipende dal rapporto tra dimensione del grano e lunghezza d’onda ultrasonica. Per un componente temprato superficialmente, lo strato temprato presenta piccoli grani martensitici, mentre il materiale del nucleo ha una struttura più grossolana. L’intensità delle onde retrodiffuse aumenta con l’aumentare della dimensione del grano; in questo modo viene misurata la posizione dell’interfaccia tra lo strato temprato e il materiale del nucleo.
Dalla nostra esperienza con grandi anelli, il controllo ND della durezza superficiale e della profondità dello strato temprato è pratico, conveniente ed adattabile a numerose geometrie di pista.
