Дефект в композиционном материале, какая жидкость пойдет для рентгена

[nicto]

Уважаемые спецы. Подскажите пожалуйста
Работаю над диссером в одной сибирской провинции.
Имеется слоистый композиционный материал(пластина, толщиной 8 мм) с внутренними расслоениями (стеклопластик, углепластик), образованных от ударов, производственных дефектов при изготовлении. Возникла необходимость найти их площадь, и хорошо бы их глубину, но не обязательно.
Литература показала, что можно вакуумом вогнать жидкость(через микротрещины заполнить полость) и рентгеном пройти. Но что эта за жидкость? где лучше купить, чтобы можно было сходить к местному травматологу с пластиной, для выявления пленки?
Еще можно использовать ультразвуковой дефектоскоп, но какой лучше подойдет, если покупать из своих средств(аспирант)? Спрашивал у кафедры металлов, ничего подобного у них нет.
ПС, сейчас просто вырезал пластины на полоски и смотрел расслоения, но циркулярка иногда увеличивает их размеры. и мусора много.

 

[Сергей Сергей]

Имеется слоистый композиционный материал(пластина, толщиной 8 мм) с внутренними расслоениями (стеклопластик, углепластик), образованных от ударов, производственных дефектов при изготовлении. Возникла необходимость найти их площадь, и хорошо бы их глубину, но не обязательно.

Надо бы по подробнее описать материал, сколько и каких слоев, и в каких слоях предположительно расслоение.

Литература показала, что можно вакуумом вогнать жидкость(через микротрещины заполнить полость) и рентгеном пройти.

Ну хорошо, а если там нет "микротрещин", да и рентгеноконтрастную жидкость надо подобрать такую что бы у нее соответствующая смачиваемость вашего материала.

Интуитивно тут хочется применить не рентген а ультразвук или активную термографию, но надо больше информации тогда.

 

[Сергей Сергей]

да и рентгеноконтрастную жидкость надо подобрать такую что бы у нее соответствующая смачиваемость вашего материала.

что бы капиллярный эффект сработал

 

[Сергей Сергей]

https://ru.wikipedia.org/wiki/Рентгеноконтрастные_препараты

http://activetest.ru/thermographic_control_systems/

 

[Антошка]

Уважаемые спецы. Подскажите пожалуйста
Работаю над диссером в одной сибирской провинции.
Имеется слоистый композиционный материал(пластина, толщиной 8 мм) с внутренними расслоениями (стеклопластик, углепластик), образованных от ударов, производственных дефектов при изготовлении. Возникла необходимость найти их площадь, и хорошо бы их глубину, но не обязательно.
Литература показала, что можно вакуумом вогнать жидкость(через микротрещины заполнить полость) и рентгеном пройти. Но что эта за жидкость? где лучше купить, чтобы можно было сходить к местному травматологу с пластиной, для выявления пленки?
Еще можно использовать ультразвуковой дефектоскоп, но какой лучше подойдет, если покупать из своих средств(аспирант)? Спрашивал у кафедры металлов, ничего подобного у них нет.
ПС, сейчас просто вырезал пластины на полоски и смотрел расслоения, но циркулярка иногда увеличивает их размеры. и мусора много.

С физикой по части рентгена все просто: надо найти такую жидкость, атомарный номер элементов которой будет выше, чем атомарный номер элементов вашего композиционного материала.
С физикой жидкости чуть сложнее: если, как писали выше, использовать капиллярный эффект, то надо еще и подбирать жидкость по способности смачивания.
Также, как писали выше, вы уверены в наличии микротрещин?

Насчет дефектоскопа - сейчас они резко подскочили в цене и ваших аспирантских, к сожалению, на него не хватит.
И с ультразвуком вас будут ждать свои засады. Основная сложность - слоистый материал.
В качестве ультразвука, я думаю на вашей или соседних кафедрах, найдется осциллограф, генератор и какой-нибудь один РС ПЭП. Просто ради интереса собрать и посмотреть, что вы видите на экране осциллографа. Возможно вообще откажетесь от использования УЗК.

 

[Антошка]

Акустические Контрольные Системы - Прайс-лист

acsys.ru

Например, сейчас дефектоскоп А1212 (по мне отличный) стоит порядка 400 тыс. р.

Ультразвуковой дефектоскоп УСД-50 IPS - НПЦ

Развертка мин.: 0 - 2 мкс макс.: 0 - 2000 мкс с шагом 0.01, 0.1, 1, 10 и 100 Задержка от -5 мкс до 2000 мкс с шагом 0.01, 0.1, 1, 10 и 100 мкс Максимальная длина контролируемого материала (сталь) до 12000 мм (эхо-режим), 24000 мм (теневой режим) Диапазон скоростей...

kropus.com

УСД-50 (по мне также отличный) - те же 400 тыс. р.

И возможно эти 400 тыс. р. не помогут вам в вашей работе. (

 

[Сергей Сергей]

С физикой по части рентгена все просто: надо найти такую жидкость, атомарный номер элементов которой будет выше, чем атомарный номер элементов вашего композиционного материала.

А толщины хватит? Если отслоение не большое то хорошего контраста можно не получить на снимке.

Насчет дефектоскопа - сейчас они резко подскочили в цене и ваших аспирантских, к сожалению, на него не хватит.

А еще ПЭПы с разной частотой.

 

[astrut]

Литература показала, что можно вакуумом вогнать жидкость(через микротрещины заполнить полость) и рентгеном пройти. Но что эта за жидкость? где лучше купить, чтобы можно было сходить к местному травматологу с пластиной, для выявления пленки?

Из неразрушающего арсенала напрашивается суспензия для магнитопорошкового контроля, например, Magnaflux 7 HF. В ней мелкие ферромагнитные частицы, которые дадут контраст у травматолога

что бы капиллярный эффект сработал

В 7HF базовое масло жиденькое, но его капиллярных свойств может не хватить. Надо пробовать. Если не хватит, можно попробовать: а) температуру немного повысить; б) взять сухой магнитный порошок для того же МПД, но в качестве жидкой основы попробовать керосин

 

[astrut]

Еще можно использовать ультразвуковой дефектоскоп

Для композитов чаще используют импедансный метод и дефектоскоп. Этот менее распространен, порядок цен такой же как и УЗК, тоже не для вас. В авиации довольно много композитов и методики контроля как-то отработаны

 

[astrut]

сходить к местному травматологу

Еще в медицине, но вроде не в травматологии, используют рентгеноконтрастные вещества, какой-то барий, кажется, сернокислый, может еще что-то. Может его для керосиновой суспензии использовать. Возможно их материалы, с учетом особенностей их рентгеновского оборудования и материалов, дадут снимки лучше чем магнитная суспензия

 

[Антошка]

А толщины хватит? Если отслоение не большое то хорошего контраста можно не получить на снимке.

Если толщины не хватит - брать более тяжелые элементы.

 

[Антошка]

Для композитов чаще используют импедансный метод и дефектоскоп. Этот менее распространен, порядок цен такой же как и УЗК, тоже не для вас. В авиации довольно много композитов и методики контроля как-то отработаны

Импедансный метод выявляет расслоения и непроклей, но может ли он "очертить" площадь данных несплошностей?

 

[Сергей Сергей]

брать более тяжелые элементы.

Как вариант сразу радиоактивные

 

[nicto]

Надо бы по подробнее описать материал, сколько и каких слоев, и в каких слоях предположительно расслоение.

Ну хорошо, а если там нет "микротрещин", да и рентгеноконтрастную жидкость надо подобрать такую что бы у нее соответствующая смачиваемость вашего материала.

Интуитивно тут хочется применить не рентген а ультразвук или активную термографию, но надо больше информации тогда.

слоев 20 стекловолокно и углеволокно(+эпоксидная смола и отвердитель, марки не знаю на данный момент). Расслоения схематично на рис ниже. Ультразвук и активная термографию нет возможности использовать. Их просто в моем городе нет, а так бы конечно.

С физикой по части рентгена все просто: надо найти такую жидкость, атомарный номер элементов которой будет выше, чем атомарный номер элементов вашего композиционного материала.
С физикой жидкости чуть сложнее: если, как писали выше, использовать капиллярный эффект, то надо еще и подбирать жидкость по способности смачивания.
Также, как писали выше, вы уверены в наличии микротрещин?

Насчет дефектоскопа - сейчас они резко подскочили в цене и ваших аспирантских, к сожалению, на него не хватит.
И с ультразвуком вас будут ждать свои засады. Основная сложность - слоистый материал.
В качестве ультразвука, я думаю на вашей или соседних кафедрах, найдется осциллограф, генератор и какой-нибудь один РС ПЭП. Просто ради интереса собрать и посмотреть, что вы видите на экране осциллографа. Возможно вообще откажетесь от использования УЗК.

Я просто надеялся, что может подойдет оборудование, которое используют для анализа толщины краски, когда автомобили покупают, взять на прокат. Видимо не подойдет?
атомарный номер элементов вашего композиционного материала - если эпоксидка и отвердитель застыли, надо у химиков это определить, или каждый по отдельности?
Генератор ультразвука? Осциллограф имеется, электрики синусоиды тока на лабах выводят. РС ПЭП не нашел., Даже если найти, надо спеца который все это соединит. Сомнительно. Но идея хорошая, даже скину как тему для диплома студенту.

400 тыс. р. Не, спасибо. Нам практически все из своих карманов приходится брать.

Из неразрушающего арсенала напрашивается суспензия для магнитопорошкового контроля, например, Magnaflux 7 HF. В ней мелкие ферромагнитные частицы, которые дадут контраст у травматолога

В 7HF базовое масло жиденькое, но его капиллярных свойств может не хватить. Надо пробовать. Если не хватит, можно попробовать: а) температуру немного повысить; б) взять сухой магнитный порошок для того же МПД, но в качестве жидкой основы попробовать керосин

Интересно. Можно попробовать. Это же аэрозоль. Имеется в виду, им сверху пройти и она пропитается и все? Попробую!. Или вакуумом вогнать? но тогда надо очень обильно наносить в большом количестве.
Сухой магнитный порошок - порошок должен пройти между слоями, т.е. нужен наноразмерный порошок? подскажете марку?

Еще в медицине, но вроде не в травматологии, используют рентгеноконтрастные вещества, какой-то барий, кажется, сернокислый, может еще что-то. Может его для керосиновой суспензии использовать. Возможно их материалы, с учетом особенностей их рентгеновского оборудования и материалов, дадут снимки лучше чем магнитная суспензия

Попробую. В аптеке есть Бария сульфат, можно.

Спасибо всем. Направление работы понял. Попробую. Отпишусь по полученным результатам. (в следующем году уже)

 

[astrut]

Интересно. Можно попробовать. Это же аэрозоль. Имеется в виду, им сверху пройти и она пропитается и все? Попробую!. Или вакуумом вогнать? но тогда надо очень обильно наносить в большом количестве.

Экспериментировать надо. Если переборщить, контрастное вещество может проникнуть и куда надо (хочется), и куда не надо. В этом случае контраст снизится. И еще, на пленку рядом с пропитанным объектом надо положить в качестве образца сравнения кусочек того же необработанного материала той же толщины

 

[BulbBash]

Были бы средства хорошо бы подошли дефектоскопы ультразвуковые с применением ФР вместе с роликовым сканером. Эти сканеры и предназначены для этого.

 

[Сергей Сергей]

слоев 20 стекловолокно и углеволокно(+эпоксидная смола и отвердитель, марки не знаю на данный момент)

А толщина слоя и общая какая?

анализа толщины краски, когда автомобили покупают, взять на прокат.

Их много разных, вихретоковый и магнитный/электромагнитный сразу отпадают, материал у вас не тот а ультразвуковой, это по сути и есть дефектоскоп (хотя скорее наоборот).

атомарный номер элементов вашего композиционного материала - если эпоксидка и отвердитель застыли, надо у химиков это определить

Да ни надо тут рентгена, это сложный неизведанный и сомнительнореализуемый метод в данном случае.

Интересно. Можно попробовать. Это же аэрозоль. Имеется в виду, им сверху пройти и она пропитается и все? Попробую!. Или вакуумом вогнать? но тогда надо очень обильно наносить в большом количестве.

Почему Вы "микротрещины", так еще и те которые с поверхности идут к Вашему отслоению воспринимаете как аксиому, пока не доказано обратное их там нет, и думать иначе значит идти не в том направлении.

Сухой магнитный порошок - порошок должен пройти между слоями

Нет конечно

Вообще не надо плодить сущности сверх необходимого, композиты давно контролируют ультразвуком и термографией, да и рентгеном вроде тоже, но без всяких контрастов.
Найдите в своем городе ультразвук, или отправьте свой образец, любой производитель оборудования может на это пойти, если Вы потом поделитесь с ним результатами и/или образцами (я ссылку кидал на термография позвоните им).

На крайней случай мне отправьте, ультразвук то найдется и ПЭПы "низкочастотные", я в свое время мерил скорость в образцах из модельного пластика, оставил себе на память со скоростями 1817м/с и 2380 м/с, да затухания огромные, но померить можно.

Их просто в моем городе нет

Откуда Вы?

 

[ilia]

Можно попробовать акустическим методом свободных колебаний - дедовское простукивание молоточком . Признаком наличия дефекта является изменение характера «звучания» конструкции в дефектных зонах, где звук становится более глухим и дребезжащим . Границы расслоения найти можно, глубину нет

 

[denviktorovich]

Ещё актуально,могу предложить вам отправить нам ваш образец, мы можем с ним поэкспериментировать, данные сообщу,приборы и прочее,без указания предприятия

 

[AlexSinara]

Имеется слоистый композиционный материал(пластина, толщиной 8 мм) с внутренними расслоениями (стеклопластик, углепластик), образованных от ударов, производственных дефектов при изготовлении. Возникла необходимость найти их площадь, и хорошо бы их глубину, но не обязательно.

Для расширения кругозора см ГОСТ Р 56787 -2015 КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ Неразрушающий контроль https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293757/4293757222.pdf?ysclid=ldm6ovt5w2342563130 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АSТМ Е2533-09 «Стандарт на неразрушающие испытания композитных материалов с полимерной матрицей, используемых в авиакосмической промышленности»… Для этих материалов может использоваться капиллярно-радиационный метод, при котором контрастность элементов просвечиваемого объекта повышается введением жидкого рентгеноконтрастного пенетранта с высоким коэффициентом поглощения рентгеновского излучения. Наиболее широко используемым из них является ЙОДИД ЦИНКА** (применяют как фотореагент в рентгенографии), который имеет высокую радиационную непрозрачность по сравнению с другими веществами.

Рентгеноконтрастный пенетрант наносится на поверхность контролируемого объекта, выдерживается 30 мин и затем удаляется с поверхности абсорбирующей тканью. В этом случае рентгеновское излучение, проходящее через несплошность, заполненную таким пенетрантом, достаточно сильно поглощается, что позволяет обнаруживать повреждения, которые невозможно выявить обычным просвечиванием.

Естественно, применение этого метода предполагает наличие поверхностных или сквозных повреждений, обеспечивающих капиллярными силами доступ пенетранта в полости расслоений или трещин.

**растворимость в воде 450 г/100 мл, в безводной форме имеет белый цвет и активно поглощает влагу из воздуха. Йодид цинка часто используется в качестве непрозрачного для рентгеновского излучения пенетранта в промышленной рентгенографии для улучшения контраста между поврежденным и неповрежденным композитом.