Innehållsförteckning

    4.2.1 Genomförande

    Förrengöring
    Eftersom penetrantprovning är en metod för ytfelsdetektering är det viktigt att ytan är beredd att ta emot penetreringsvätskan, som skall tränga in i eventuellt förekommande ytfel. Dålig rengöring kan medföra att penetranten ej kan

    • väta materialytan
    • nå in i ytfelen och därmed bilda en reservoar av penetrantvätska
    • tränga ut ur ytfelen.

    Förrengöring, som är det första steget i provningsproceduren, är en viktig förutsättning för ett bra provresultat. Oftast är förrengöringen det moment, som ej utföres korrekt. Följande beläggningar och kontamineringar är exempel, som kan förekomma på provytan:

    • vatten
    • oljor och andra kolväten
    • färger och lacker
    • glödskal, rost och oxider
    • syror, alkalier och andra kemiska restprodukter
    • rester från tidigare penetrering
    • ytbehandlingsrester från fosfatering och anodisering.

    Exempel på förrengöringsmetoder som används är:

    • rengöring med tvättmedel
    • ångavfettning
    • rengöring med lösningsmedel
    • kemisk färgborttagning
    • ultraljudtvätt
    • etsning
    • blästring, borstning och slipning
    • elektrolytisk rengöring.

    Av ovanstående anses ångavfettning vara den mest effektiva. De mekaniska metoderna kan sätta igen små ytfel. Om sådana måste användas, bör de efterföljas av exempelvis betning eller etsning, så att ytfelen öppnas.

    Penetrering
    Innan penetrant påföres den rengjorda provytan skall operatören förvissa sig om, att inga rester enligt uppräkningen ovan finns kvar på ytan. Penetranten påföres genom doppning, sprayning eller pensling. Penetranten måste täcka hela ytan under tillräcklig tid (penetreringstiden), så att penetranten kan tränga ner i de tunnaste, förväntade ytfelen.

    Penetreringstidens längd är således viktig, och den bestäms av de förväntade felens utseende, typ av penetrant samt eventuellt kvarvarande rester i ytfelen. Rekommenderade tider brukar anges av penetranttillverkare. För gjutna material är 5–10 min vanligt, medan interkristallina sprickor eller värmebehandlingssprickor, som är mycket tunna, kan kräva penetreringstider på flera timmar.

    Elektrostatisk sprayning är en vanlig metod i automatiska anläggningar. Denna metod ger tunn, jämn beläggning över hela ytan. Sprayning med sprayburk är den klassiska metoden för lokalt avgränsade provningar. Sprayning med tryckluft är också en förekommande metod, som dock ger mer spill i jämförelse med elektrostatisk påläggning. Pensling används i vissa fall, då provstället är svåråtkomligt.

    Borttagning av överskottspenetrant
    Beroende på den typ av penetrant som används kan olika metoder tillämpas. För vattenavsköljbara penetranter används vatten, för efteremulgerbara används emulgator och sedan vatten, och för lösningsmedelsavsköljbara används lösningsmedel.

    Vatten
    Vattenavsköljbara penetranter innehåller emulgermedel, så att avsköljning kan ske i vatten. Vatten är ett bra sköljmedel, då det jämfört med lösningsmedel ej löser upp penetranten i ytfelen lika mycket.

    En ökande vattentemperatur ökar dock risken, varför vattentemperaturen ej bör överstiga 43ºC. Färskvatten från tappkran bör användas, då återanvändning innebär kontaminering av penetranten. Sprayning med grovdroppigt munstycke med en infallsvinkel på ~ 45ºC är mest gynnsam. För högt vattentryck medför risk för ursköljning.

    Emulgeringsmedel
    Penetranter, som är efteremulgerbara, fordrar ett extra emulgeringssteg innan avsköljning kan ske. Man skiljer här på lipofila och hydrofila emulgeringsmedel.

    Det lipofila är ett oljebaserat medel, som påföres genom doppning eller sprayning under en förutbestämd tid. Pensling rekommenderas ej, då påläggningstiden starkt påverkar den totala emul- geringstiden. Denna bestäms till stor del av ytbeskaffenheten. För jämna, fina ytor är 30–45 sek tillräckligt, medan grövre ytor kräver några minuter. Emulgeringstiden är kritisk, då för lång tid även emulgerar penetranten i ytfelen. Rätt tid bestäms genom experiment.

    Det hydrofila emulgeringsmedlet är vattenvänligt och blandas i regel i avsköljningsvattnet. Koncentrationer på 5–33 % förekommer. Medlet, som har en lägre penetranttolerans, påförs således först efter det att den mesta penetranten avspolats med vatten. Efter det att det första sköljvattnet runnit av, sker påläggning av emulgeringsmedel med doppning och därefter sköljning.

    Lösningsmedel
    Speciellt med färgpenetrant och icke-stationär provning är lösningsmedel ett bra alternativ för penetrantborttagning. Innan medlet påföres avtorkas det mesta av penetranten med torr trasa. Därefter sker avtorkning med trasa, som är fuktad med lösningsmedel. Direkt sprayning rekommenderas ej, då stor risk för ursköljning föreligger.

    Torkning
    Hur torkning skall ske efter penetrantborttagning beror på vilken borttagningsmetod som använts. Torkning efter lösningsmedel sker i luft, medan vattensköljbar borttagning ibland kräver värme för att driva bort vattnet, expandera penetranten och i någon mån minska viskositeten för att uppnå ett bättre framkallningsresultat. Max torktemperatur enligt ASME är 120ºC. Torkning är mycket viktig även då torrframkallare används, då eljest pulvret kan klumpa ihop sig på ytan och försämra indikeringarna.

    Framkallning
    Torrframkallare pålägges genom doppning, sprutning med pistol i kammare eller elektrostatiskt. Framkallaren rekommenderas vid provning med fluorescerande penetranter.

    Lösningsmedelsbaserade framkallare pålägges alltid med sprayning. Detta kan ske med sprayburk, tryckluft eller elektrostatiskt. Det är viktigt att framkallaren omröres före användandet, eftersom pulvret fort ”sätter sig”. Med sprayburk krävs en noggrann omskakning. Påföring sker i upprepade tunna skikt, så att en enhetlig vit bakgrund erhålles. Påläggning i två mot varandra vinkelräta riktningar kan ibland vara värdefullt.

    Vattenlösliga framkallare påläggs genom doppning eller sprayning. På grund av att framkallaren är vattenbaserad rekommenderas den ej till vattenavsköljbara penetranter, då risk för ursköljning föreligger

    Vattensuspenderade framkallare påläggs genom doppning eller sprayning.

    Plastfilmsframkallare förvaras i sprayburk. De har en snabb flyktighet. För färgpenetranter är dessa vita och för fluorescerande transparenta. Två lager brukar vara tillräckligt. Om indikeringen skall bortdragas för dokumentation, bör ett tredje skikt påläggas.

    Inspektion och utvärdering
    De två stegen vid inspektion brukar benämnas tolkning och utvärdering av indikationerna.

    Tolkning innebär att operatören måste avgöra vilken orsak som gett indikationen. För att tolka bör operatören vara väl förtrogen med provmetoden och vara förvissad om att alla steg i provningen har utförts på ett korrekt sätt. En klar fördel är att ha god kännedom om materialet och förväntade feltyper. De typer av indikeringar, som kan förekomma, kan härröra från:

    • verkliga fel
    • falska indikeringar
    • icke-relevanta indikeringar.

    De verkliga indikeringarna (relevanta) brukar indelas i:

    • linjära med en viss längd och bredd
    • punktformiga och oregelbundna

    De kan variera mycket i storlek och utbredning, men praktiskt taget alla indikeringar kan bedömas tillhöra den ena eller den andra typen. Indikeringarnas storlek, form, briljans och spridning är viktiga för bedömningsresultatet.

    Mycket tunna sprickor och fina porer ger något oklara indikeringar, oavsett om dessa är isolerade eller i grupper. Ju bredare och djupare ytfelet är, desto mer penetrant finns lagrat i felet och medför en större, klarare och kanske mer spridd indikering. Intensitet och spridning ger således information om felets storlek och allvarlighetsgrad, exempelvis djupet vid en spricka eller volymen vid en porositet.

    På samma sätt är hastigheten med vilken indikeringen framträder ett mått på penetrantreservoarens storlek. Stora defekter ger indikeringar ögonblickligen, små defekter framträder efter en längre framkallningstid.

    Sprickor kan vara långa eller korta, grunda eller djupa, enstaka eller i grupper. De har ofta linjära utsträckningar, dvs längden är större än bredden. De är därför mer urskiljbara än runda eller oregelbundna indikeringar, som lätt kan förväxlas med falska.

    Falska indikeringar kommer från ”dålig hygien” vid provningsplatsen och kan exempelvis orsakas av:

     

    • penetrantvätska vid syningsstationen
    • penetrant på operatörshänder
    • kontaminering av framkallare
    • otillräcklig borttagning av överskottspenetrant.

    Ett kriterium på att en falsk indikation uppträtt är att den ej återkommer vid omprovning. En annan typ av indikation är den icke-relevanta. Den orsakas av det verkliga förhållandet på provobjektets yta, det vill säga då det finns något i ytan som ej är ett verkligt fel. Detta kan förekomma på maskinkonstruktioner och liknande och vara spår, gängor, splines och så vidare.

    Då en indikering har tolkats som ett verkligt ytfel återstår utvärderingen. Denna är oftast styrd av den provningsspecifikation, där acceptanskraven avgör om indikationen skall betraktas som en defekt eller ej.

    Rengöring efter provning
    Efterrengöring är ofta ej nödvändig då torrframkallare använts. Våtframkallare kräver efterrengöring. Ofta är borstning med vattenspray tillräcklig. Detta bör göras tämligen snabbt efter avslutad provning, eftersom flera framkallartyper är svåra att avlägsna, då för lång tid passerat.