شاید بحث ساماندهی از اولین دغدغه های تمام تشکل هایی است که در زمینه بازرسی فعالیت می نمایند. اگرچه صلاحیت تمامی افراد در سپردن مسؤلیت به آن ها مهم است، اما به جهت قرار گرفتن فرایند بازرسی فنی و آزمون های غیرمخرب در انتهای عملیات کنترل کیفی محصول، صلاحیت کارکنان در این رشته تخصصی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هر چند در این زمینه تلاش های بسیاری صورت گرفته است، لیکن همواره در خصوص موضوع "نظام تایید صلاحیت کارکنان آزمون های غیرمخرب"، بیش از خود مفهوم "نظام"، به موضوعات حاشیه ای پرداخته شده است و چه بسا این امر در عدم توفیق چشمگیر این ساماندهی هم بی تاثیر نبوده باشد. در واقع ممکن است در تشخیص نیازهای کلان به خطا رفته باشیم و لذا منافع کوتاه مدت را ترجیح داده ایم. بی شک ثمره تلاش های طولانی مدت، گرچه ممکن است طاقت فرسا باشد، ولی قطعا حلاوت بیشتری خواهد داشت....

تشخیص زودهنگام عیوب زیرسطحی در نگهداری و توسعه سازه های ساخته شده از مواد مرکب بسیار حائز اهمیت است. لذا بهره گیری از آزمون های غیرمخرب برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم و جلوگیری از ﺷﮑﺴﺖ ﻧﺎﺑﻪﻫﻨﮕﺎم اﺟﺰا در ﺣﯿﻦ ﮐﺎرﮐﺮد، ضرورت پیدا می کند. با این حال تشخیص عیب در مواد مرکب، به دلیل چندجزئی بودن و پیچیدگی پیکربندی و نیز گستردگی عیوب مختلف در این مواد، همیشه چالش برانگیز است. برش نگاری با تحریک داخلی عیب یکی از روش های نوین بازرسی غیرمخرب عیوب زیرسطحی است که با دریافت پاسخ سطحی عیب نسبت به بارگذاری صورت گرفته به تشخیص عیوب می پردازد. در این پژوهش، برش نگاری با بارگذاری فراصوتی مدوله شده در بازرسی غیرمخرب نمونه ای از جنس ماده مرکب زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه به کار رفته و پارامترهای موثر بر تشخیص پذیری عیب صفحه ای مورد بررسی قرار گرفت و نتایج به دست آمده با روش معمول با بارگذاری فراصوتی دامنه ثابت مقایسه شد. در انجام آزمون برش نگاری با تکنیک مدوله کردن دامنه، برخلاف بارگذاری فراصوتی دامنه ثابت، عیب در هر سه فرکانس تحریک و از طریق تصاویر فاز و دامنه به آسانی تشخیص داده شد. همچنین عیب در فرکانس تحریک 43 کیلوهرتز با بیش ترین وضوح تشخیص داده شد. نتایج حاصل از بررسی اثر فرکانس مدولاسیون بر تشخیص پذیری عیب در تصویر دامنه نشان داد مستقل از فرکانس تحریک پیزوالکتریک، عیب در پایین ترین فرکانس مدولاسیون بیشترین قابلیت تشخیص را دارد. همچنین فرکانس تحریک پیزوالکتریک، اثر معناداری بر تغییرات اختلاف فاز و قابلیت تشخیص عیب در تصاویر فاز ندارد که می توان آن را نشان دهنده استقلال تصویر فاز از شرایط بارگذاری دانست.

تولید انبوه نانوکامپوزیت ها بدون وجود روش های مناسب برای بازرسی غیرمخرب سلامت این محصولات ممکن نمی باشد. بدیهی است که تجمع و کلوخه ای شدن ذرات نانو در زمینه پلیمری در کیفیت قطعه نانوکامپوزیتی تأثیر بسزا دارد. در این مقاله، تجمع نانولوله-های کربنی در قطعات نانوکامپوزیتی به کمک روش تداخل سنجی لیزری بررسی شده است. این روش، یک تکنیک غیرتماسی و مبتنی بر بازتاب نور لیزر از سطح بوده که قادر است با تشخیص ناپیوستگی های ناشی از یک بارگذاری اندک، عیوب را در سطوح زیرین قطعات شناسایی کند. در این راستا، نمونه های دارای عیب تجمع نانولوله های کربنی در ماتریس اپوکسی ساخته شدند. همچنین از بارگذاری حرارتی توسط لامپ هالوژنی برای تحریک غیرتماسی این نمونه ها استفاده شد. نتایج بدست آمده از آزمایش های تجربی حاکی از قابلیت و امکان پذیری تشخیص عیب تجمع ذرات نانو با استفاده از روش تداخل سنجی لیزری است. همچنین، محدوده ای قابل-تشخیص برای دو پارامتر اصلی فرآیند شامل اندازه بارگذاری و فاصله برش تعیین شد.

انتخاب روش مناسب آزمون غیرمخرب (NDT) برای بازرسی جوش، نقش مهمی در ارتقاء کیفیت فرایند بازرسی، کاهش خطاهای انسانی و بهینه سازی هزینه های عملیاتی در صنایع مختلف از جمله انرژی، حمل ونقل، خودروسازی، هوافضا و نفت و گاز دارد. در این پژوهش، با بهره گیری از رویکرد یادگیری ماشین که یکی از اجزاء هوش مصنوعی است، یک مدل ترکیبی داده محور و طبقه بندی طراحی شده است که توانایی پیش بینی روش بهینه آزمون غیرمخرب (NDT) را برای هر نمونه جوش، بر اساس مجموعه ای از ویژگی های فنی نظیر نوع جوش، ضخامت، جنس فلز پایه، ساختار قطعه و میزان دسترسی به ناحیه جوش دارد. برای طراحی این مدل، تعداد 500 رکورد داده معتبر شامل نتایج آزمون های رایج مانند UT، MT، RT، PT و ET گردآوری شده و پس از انجام مراحل پیش پردازش، از جمله بررسی داده های گمشده، نرمال سازی و کدگذاری متغیرهای طبقه ای، از الگوریتم های متنوع شامل جنگل تصادفی (RF)، ماشین بردار پشتیبان (SVM)، نزدیک ترین همسایه (KNN) و XGBoost در محیط برنامه نویسی Python برای مدل سازی استفاده شد. فرایند ارزیابی مدل ها با بهره گیری از تکنیک اعتبارسنجی متقابل 10 لایه ای (10-fold cross-validation) و تنظیم بهینه فراپارامترها از طریق روش جستجوی شبکه ای (GridSearchCV) انجام گرفت. نتایج نشان داد مدل XGBoost با دقت 90 درصد و میانگین شاخص های صحت، پوشش و امتیاز F1 بالاتر از سایر مدل ها، عملکرد قابل توجهی داشته و در برخی موارد، حتی از پیش بینی های کارشناسان انسانی نیز دقیق تر عمل کرده است. همچنین، خروجی مدل با استانداردهای صنعتی نظیر ASME Section V و ASTM E-Series در زمینه بازرسی جوش کاملاً هم راستا بوده و دارای اعتبار و کاربردپذیری عملی بالایی است.

برش نگاری دیجیتال یکی از روش های بازرسی غیرمخرب مبتنی بر تداخل سنجی لیزری است که از طریق اندازه گیری پاسخ مکانیکی قطعه به بارگذاری انجام شده، به تشخیص عیوب آن می پردازد. در این تحقیق، با استفاده از اعمال بارگذاری حرارتی به صورت متناوب، قابلیت تشخیص عیوب با اندازه و عمق های مختلف در روش برش نگاری دیجیتالی بهبود یافت. در این راستا، آزمون برش نگاری با بارگذاری مدوله شده و با فرکانس مدولاسیون و تعداد سیکل های بارگذاری متفاوت بر روی نمونه پلیمری با 9 عیب مختلف در اندازه و عمق های متفاوت انجام شده و نتایج به دست آمده، با برش نگاری حرارتی معمول مقایسه شد. نتایج نشان می دهند که در روش برش نگاری معمول، تنها 4 عیب از 9 عیب ایجاد شده در نمونه شناسایی شدند در حالی که با اعمال تحریک به صورت متناوب با فرکانس مدولاسیون 02/0 هرتز، هر 9 ناحیه عیب آشکار شدند. نتایج به دست آمده نشان داد افزایش تعداد سیکل بارگذاری تأثیر قابل توجهی بر ظرفیت شناسایی عیوب نمی گذارد. همچنین شناسایی عیوب عمیق تر نیازمند اعمال فرکانس های مدولاسیون پایین تر است و قابلیت شناسایی عیوب با کاهش فرکانس مدولاسیون افزایش می یابد، به طوری که میانگین اختلاف فاز با کاهش فرکانس مدولاسیون از 1/0 به 02/0 هرتز، تا 1/2 برابر بیشتر می شود.

ساخت افزایشی (AM) ساختن یک قطعه یا جزء نهایی بر اساس رسوب مواد با دقت بالا با استفاده از روش های مختلف است. این فرآیند یکی از پیشرفت های اصلی در انقلاب صنعتی چهارم به شمار می رود و همچنان در حال رشد می باشد. انواع مختلفی از روش های ساخت افزایشی وجود دارد و امروزه استفاده از روش های بازرسی کارآمد برای اطمینان از سطح معینی از کیفیت و تشخیص عیوب و ناپیوستگی ها در صنعت مورد نیاز است. امروزه در صنعت، آزمون های غیر مخرب (NDT) به طور گسترده و به ویژه در ساخت افزایشی، برای اطمینان از کنترل کیفیت کارآمد و نگهداری پیش بینانه بدون تغییر ویژگی ها و حالت اولیه مواد مورد استفاده قرار می گیرد. هر روش آزمون غیر مخرب بر اساس اصول فیزیکی مختلفی انجام می شود و انتخاب و استفاده صحیح از هر آزمون به کاربرد، فرآیند ساخت، نوع ماده و ناپیوستگی های احتمالی و بسیاری از موارد دیگر بستگی دارد. متداول ترین عیوب ایجاد شده در قطعات AM از نظر ظاهری شامل تخلخل، ناخالصی حبس شده، ترک و نقص در مواد است که عمدتاً ناشی از تغییر در پارامترهای تولید، پارامترهای تزریق و ویژگی های اولیه مواد است. در این مقاله به بررسی عملکرد آزمون های غیر مخرب به منظور بازرسی قطعات تولید شده به روش ساخت افزایشی پرداخته شد. این آزمون ها شامل بازرسی چشمی، آزمون مایع نافذ، آزمون ذرات مغناطیسی، آزمون جریان گردابی، آزمون فراصوت، روبش سی تی با پرتو ایکس (XCT)، آزمون نشرآوایی و آزمون دمانگاری است. کاربرد هر کدام از روش های NDT ذکر شده در ساخت افزایشی و مناسب بودن آن ها برای تشخیص عیوب قطعات ساخته شده به روش AMمورد بررسی قرار گرفت. همچنین میزان حساسیت و مزایا و معایب هر روش ارزیابی شد و انواع نقص، و قابلیت تشخیص این عیوب توسط روش های NDT ذکر گردید. با توجه به اینکه 7 دسته روش تولید در ساخت افزایشی وجود دارد، در این تحقیق کاربرد هر آزمون NDT برای دسته های مختلف فرآیند AM مورد بحث قرار گرفت و چالش های موجود در هر کدام ذکر گردید.

لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

همواره یکی از مهم ترین و پرچالش ترین فرایند های تولید قطعات صنعتی، فرایند ایجاد اتصالات مختلف از جمله اتصال دائمی با روش جوشکاری بوده است. با توجه به حساس بودن اتصالات جوشکاری شده از نظر عیوب و ترک خوردگی ناشی از فرایند، بررسی صحت، دقت و سلامت جوش ایجاد شده یکی از مهم ترین دغدغه های پژوهش گران و صنعتگران است. به همین دلیل توسعه ی روش های غیرمخرب بررسی صحت و کیفت اتصالات ایجاد شده توسط فرایند جوشکاری، در سال های اخیر رشد فزاینده ای داشته است. اما همواره هر یک از این روش ها محدودیت های خاصی در بررسی قطعات جوش داده شده نشان داده اند. از جمله ی این محدودیت ها نیاز به سرد شدن قطعه پیش از فرایند بررسی و نیاز به تماس مستقیم با قطعه است. روش دمانگاری فروسرخ به عنوان یکی از روش های بررسی غیرمخرب پیشرفته، در سال های اخیر در بررسی اتصالات جوشی، به دلیل مزایای بسیار کاربرد زیادی پیدا کرده است. از جمله مزایای روش دمانگاری فروسرخ می توان به غیر تماسی بودن، برخط بودن و توانایی بررسی سریع سطح بسیار بزرگ اشاره کرد. همچنین این فرایند در هنگام کار قطعه در مجموعه ی سرهم بندی شده نیز می تواند سلامت آن را در طول عمر کاری بررسی کند. این ویژگی های منحصر به فرد، روش دمانگاری فروسرخ را به یک روش با پتانسیل بسیار بالا در بررسی، کنترل فرایند و اتوماسیون فرایند جوشکاری تبدیل کرده است. به علاوه⸲ توانایی همگام سازی شدن با روش های هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، یادگیری عمیق و پردازش سیگنال و تصویر پتانسیل این روش را برای کاربرد هرچه بیشتر در صنایع نوین در آینده ای نه چندان دور نشان داده است. همچنین زمینه های پژوهشی در این حوزه بسیار دست نخورده است و خلا های تحقیقاتی بسیاری در این زمینه احساس می شود. در پژوهش پیش رو با ارائه ی یک مرور کلی در خصوص کلیات و اصول دمانگاری فروسرخ، سعی در ایجاد یک پیش زمینه ی مناسب در خصوص این فرایند شده است. همچنین کاربرد های روش دمانگاری فروسرخ در فرایند جوش کاری به خصوص در بازرسی های غیر مخرب بررسی شده است که در آن روش های مختلف دما نگاری فروسرخ در بررسی های غیر مخرب بیان و توضیح داده شده است.