جوشکاری فراصوتی

اختصاصی از نیک فایل جوشکاری فراصوتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عنوان پاورپوینت : جوشکاری فراصوتی

قالب بندی : پاورپوینت

شرح مختصر : موج التراسونیک بطور طبیعی بخشی از صدای خفاشها را تشکیل می دهد حدود ۱۳۰ سال پیش شخصی به نام Rodolphkoling توانست ارتعاشات التراسونیک را تولید نماید . این علم در طی جنگ جهانی اول برای مواجه با زیر دریایی هایی که نیرو دریایی فرانسه را تهدید می کرد توسط پرفسور P.Langevin پیشرفت زیادی کرد . بطور موثر برای جوشکاری فلزات هم جنس وغیر هم جنس وهمچنین غیر فلزات با طرح اتصال روی هم استفاده می شود . دراین روش از روانساز یا فلز پر کننده استفاده نمی شود.

فهرست :

تاریخچه

تعریف جوشکاری

جوشکاری حالت جامد

انواع فرآیندهای جوشکاری حالت جامد

جوشکاری فراصوتی

انرژی مورد نیاز برای جوشکاری فراصوتی

سرعت یا زمان جوشکاری

انواع فرآیندهای فراصوتی

مزایا و معایب

کاربردها

دانلود مقاله آزمایشات غیرمخرب تخته خرده چوب با روشهای فراصوتی و ارتعاشی ( روش تحقیق )

اختصاصی از نیک فایل دانلود مقاله آزمایشات غیرمخرب تخته خرده چوب با روشهای فراصوتی و ارتعاشی ( روش تحقیق ) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات : 88 صفحه        -        

قالب بندی :  word                  

چکیده

در تولید  تخته خرده چوب، ویژگیهای مختلف تخته به منظور حفظ کیفیت تخته با محدودیتهای مورد لزوم اندازه‎گیری می‎شوند. روشهای غیرمخرب برای این منظور شامل آزمایشات فراصوتی و فرکانس ایگن هستند. این روشها برای اندازه‎گیری مقاومت تخته پس از پرس، در جهت مقاصد کنترل فرآیند پیشنهاد شده‎اند. ثابت شده است که روشهای سرعت فراصوتی و فرکانس ایگن ابزارهای مناسبی برای انجام این کار هستند. نتایج نشان می‎دهند که مدول یانگ و مقاومت خمشی را می‏توان با این روشها تعیین نمود. چسبندگی داخلی را فقط با دقت نسبتاً کافی می‎توان با مدلهای ارتجاع طبیعی تعیین کرد. استفاده از مدلهای گوناگون اغلب مواقع مدلهای معتبرتر و بهتری را برای مدول یانگ و مقاومت خمشی و پیش‎بینی‎های بهتری را برای چسبندگی داخلی ارائه می‎دهند. اگر متغیرها ضعیف باشند مدلهای گوناگون برای پیش‎بینی‎های پیچیده مناسب هستند.

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

1-1- سابقه

2-1- هدف و منظور این مطالعه

3-1- دامنه و تعیین حدود

4-1- تئوری و کارهای پیشین

1-4-1- آزمایشات غیرمخرب

2-4-1- تحلیل فرکانس ایگن

3-4-1- روش فراصوتی موازی با صفحه تخته

4-4-1- روش فراصوتی عمود بر صفحه تخته

2- مواد و روش

1-2- مواد

2-2- طراحی آزمایش

3-2- روش زمایش

4-2- مدل‎سازی ‎PLS و تحلیل اطلاعات

1-4-2- روش ‎PLS

3- روشهای آزمایش ‎- تئوری و کاربردی

1-3- روش آزمایش ‎DIN/EN

عنوان

صفحه

1-1-3- تعیین مدول الاستیسیته در خمش و مقاومت خمشی در استاندارد ‎DIN-EN310

2-1-3- تعیین مقاومت کششی عمود بر صفحه تخته

3-1-3-  تعیین رطوبت نسبی با استاندارد ‎DIN – EN 323 و تعیین دانسیته با استاندارد ‎DIN – EN 323

2-3- سرعت صوت

3-3- فرکانس ایگن

4-3- ماشین آزمایش سریع ‎Testrob

4- نتایج و تحلیل و بررسی

1-4- تعیین چسبندگی داخلی

1-1-4- تعیین با مدلهای خطی

2-1-4- تعیین چسبندگی داخلی با مدلهای گوناگون

2-4- تعیین مقاومت خمشی و مدول یانگ برای تخته‎های بزرگ

1-2-4- تعیین ‎MOR

2-2-4- تعیین ‎MOE

3-4- تعیین مقاومت خمشی از روی اطلاعات نمونه

1-3-4- مدلهای خطی

2-3-4- مدلهای چندمتغیری

عنوان

صفحه

3-3-4- مدلهای برای تعیین ‎MOR تهیه شده از مقادیر متوسط

4-4- تعیین مدول یانگ از روی اطلاعات نمونه

1-4-4- کلیه نمونه‎ها

2-4-4- مقادیر متوسط

3-4-4- تفاوتهای روشهای استاتیک و روشهای دینامیک

5-4- تأثیر متعادلسازی

6-4- مقادیر اندازه‎گیری ‎Testrob

5- نتایج

1-5- کارآئی مدلها برای کنترل فرآیند

1-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین چسبندگی داخلی

2-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین ‌‎MOR و ‎MOE

3-1-5- اندازه‎گیری با فرکانس خاص برای تعیین ‎MOR و ‎MOE

4-1-5- مدلهای چند سنسوری برای تعیین ‎MOR و ‎MOE

5-1-5- کاربرد روشهای مذکور برای تخته‎های بزرگ

6-1-5- اندازه‎گیری با ‎Testrob

2-5- تأثیر و شدت شرایط سازی

3-5- سنجش دما

6- کار ثانویه

7- مقالات و منابع

عنوان ضمیمه‎ها

صفحه

1- طرح آزمایش برای تخته‎های مختلف

2- نتایجی از برگشت‎های خطی (روابط خطی)

3- نتایجی از مدلهای گوناگون (چندمتغیری)

4- تأثیر دما روی سرعت صوت

5- واژه‎نامه

6- محلهای اندازه‎گیری در آزمایشات مختلف

7- برنامه آزمایش

1- مقدمه

این پایان‎نامه نقطه عطفی مهم در برنامه مهندسی مکانیک، خصوصاً در تکنولوژی چوب در دانشگاه تکنولوژی ‎Luleo است. موضوع این پایان‎نامه آزمایشات غیرمخرب ویژگیهای الاستیک برای تخته خرده چوب با استفاده از روشهای فراصوتی و فرکانس ایگن می‎باشد.

1-1- سابقه

تخته خرده چوب قطعاًُ مواجه با تقاضاهای کاربردی است. این موارد موردنظر ویژگیهایی نظیر مقاومت خمشی و چسبندگی داخلی را به خوبی دیگر ویژگیها مورد لحاظ قرار می‎دهند، در تولید معمولی، نمونه‎هائی تصادفی برای تعیین ویژگیهایشان برداشته می‎شوند. رایج‎ترین روشهای آزمایشی مورد استفاده مخرب و با اتلاف زمان زیاد هستند و صرفاً بخش خیلی کوچکی از کل تولید، آزمایش می‎شود. این مطلب بدین معناست که تولید با ترتیبات نادرست فرآیند می‎تواند قبل از اینکه خطا مورد توجه قرار گیرد، تا زمان زیادی ادامه بیابد. همچنین ممکن است که به مقادیر زیادی از تخته‎های وازده (مردود) یا تخته‎هائی با کیفیت نامرغوب منتهی شوند که هزینه‎های زیادی را برای تولید تخته دربردارد.

برای پرهیز از این مشکل، دستگاهی برای آزمایش کردن سریع توسعه یافته است که آزمایشات را به طور خودکار (اتوماتیک) انجام می‎دهد. در این حالت، پروسه آزمایش سریعتر پیش می‎رود اما هنوز اندازه‎گیری ساعتها به طول می‎انجامد. به همین دلیل، یک روش آزمایش غیرمخرب برای تعیین ویژگیهای تخته خرده چوب هدفی مطلوب است که بتواند بعد از پرس مستقیماً استفاده شود. احتمال تعیین ویژگیهای تخته با روشهای غیرمخرب در خط تولید بعد از پرس و بنابراین قابلیت کنترل بهتر کیفیت پروسه می‎تواند مزایای زیادی را در کاهش میزان تخته‎های رد شده و کیفیت پائین به ارمغان بیاورد.

2-1- هدف و منظور از این مطالعه

هدف از این مطالعه جهت تعیین کارائی دو روش آزمایش غیرمخرب، سرعت فراصوتی و تحلیل فرکانس ایگن و برای آزمودن تأثیر تعادل‎سازی بروی نتایج آزمایش غیرمخرب است. هدف توسعه مدلهای مؤثر برای تشخیص مقاومت خمشی، مدل الاستیسیته و چسبندگی داخلی برای تخته خرده چوب است.

3-1- دامنه و تعیین حدود

این مطالعه به یک نوع خاص از صنعت تخته خرده چوب محدود می‎شود. نحوة کار شامل طراحی آآزمون، جمع کردن اطلاعات، تحلیل آنها و توسعه و گسترش مدلها برای تعیین چسبندگی داخلی، مقاومت خمشی و مدول یانگ می‎باشد. این مدلها عملاً بر پایه سرعت صوت و خمش پایه با فرکانس ایگن در حالت عمود بر صفحه برای بررسی خواص فیزیکی تخته خرده چوب هستند. برای آزمایش نمونه تخته بزرگ، فرکانس ایگن در جهت طولی نیز بکار برده می‎شود. این پایان‎نامه همچنین شامل یک ارزش‎یابی از تأثیر متعادل‎سازی می‎با‎شد.

4-1- تئوری و کارهای پیشین

1-4-1- آزمایشات غیرمخرب

ارزشیابی غیرمخرب ویژگیهای تخته خرده چوب می‎تواند با روشهای زیادی انجام شود. برخی از این روشها عبارتند از:

• اندازه‎گیری پروفیل دانسیته
• آزمایش فرکانس ایگن برای تعیین خواص الاستیکی مختلف تخته
• اندازه‎گیری زمان انتشار صوت در حالت موازی و عمودی بر صفحه تخته جهت تعیین مقاومت خمشی ‎(MOR)، مدول یانگ ‎(MOE) و چسبندگی داخلی ‎(IB).
• تحلیل نوسان صوتی برای شناسائی عیب ورقه ورقه شدن
• تحلیل نوسان و فرکانس صوتی برای تعیین ‎IB

تنها روش صنعتی که با مقیاس بزرگ در یک خط کاربردی استفاده می‎شود، شناسائی عیب ورقه ورقه شدن بدون تماس با فراصوتی (بعنوان مثال توسط ‎Grecon) است.

2-4-1- تحلیل فرکانس ایگن

اجسام الاستیک را می‎توان با دو روش به ارتعاش درآورد:

• توسط نیروهای مداوم بیرونی که باعث ارتعاش می‎شوند، که اطلاعات با کمک واکنشهای مختلف با فرکانس‎های متفاوت جمع‎آوری می‎شوند. فرکانس طبیعی نمونه فرکانسی است معادل فرکانس نیروی مداوم وارده به تخته است که سبب ایجاد تشدید می‎گردد.

از یک تکانه تکی، ارتعاشات آزاد در جسم ایجاد می‎شود. این ارتعاشات فرکانس‎های ایگن جسم را دارند. این ارتعاشات هر دو برپایه یک روش ارتعاشی هم اندازه روشهای با ارتعاش بیشتر هستند. روشهای ارتعاش بیشتر در مقایسه با روش پایه بدلیل اصطکاک درونی مواد سریعتر نزول می‎یابند که احتمالاً آنرا به لحاظ کارآئی یک روش اساسی می‎کند.

روشهای مختلف دستیابی به ویژگیهای الاستیک یک ماده با استفاده از فرکانس ایگن وجود دارند. این روشها در سه نقطه فرق دارند (استاندارد ‎ASTM ‎- ‎1259 ‎- ‎[2]C):

• استقرار تکیه‎گاه
• استقرار نقطه محرک
• انتخاب نقطه برداشت سیگنال

استقرار تکیه‎گاه: تکیه‎گاه‎ها در نقاط گره‎دار ارتعاش دلخواه مستقر می‎شوند.

استقرار نقطه محرک: نقطه محرک در یک نقطه خطی برای روش ارتعاش دلخواه انتخاب می‎شود.

انتخاب نقطه برداشت سیگنال: دریافت‎کننده سیگنال در جائی مستقر می‎شود که روش ارتعاش به ساده‎ترین شکل اندازه‎گیری می‎گردد. وقتی که یک روش تماسی استفاده می‎شود، بایستی به یک گره ارتعاشی نزدیک باشد بطوریکه نمونه آزمایشی با سوزن سیگنال که بر فرکانس خاص اثر می‎گذارد بارگذاری نمی‎گردد. این روشهای مختلف قادر به اندازه‎گیری (مدول) دینامیک یانگ، مدول دینامیک شکست و ضریب پوآسون در صفحات مختلف نمونه‎های آزمانش می‎باشد.

دو روش اصلی برای آزمایش فرکانس ایگن و ویژگیهای الاستیک عبارتند از:

• اندازه‎گیری فرکانس طبیعی در یک تخته تحت کنترل (یک سر آزاد)
• اندازه‎گیری فرکانس ایگن نمونه آزاد در تکیه‎گاه که در گره‎های ارتعاش قرار می‎گیرند.

این کار مربوط به فرکانس ایگن نمونه‎های آزاد برای خمش درونی و برونی صفحه می‎شود. این روش برای آزمایش دینامیک مدول یانگ در چوب توسط ‎Gorlacher [s] بکار رفته است. او دریافت که این روش با دقت کافی برای نمونه‎هائی با ضریب اثر ارتفاع بیشتر از 15 باشد، شدت برش برای معایب خمش تدریجی نادیده گرفته می‎شود.

‎Niemz و ‎Kucera و ‎[18] Bernatowicz این روش را برای ارزیابی غیرمخرب خواص الاستیک در ‎MDF استفاده کرده‎اند. آنها ارتباط بین مدول دینامیک یانگ با روش فرکانس‎ خاص و مدول استاتیک یانگ را با آزمایشات ‎DIN با ‎R2 = 0.48 گزارش کردند. اندازه‎گیریهای فرکانس ایگن برای ارائه مدول یانگ 15 تا 20 درصد بیشتر از مقادیر حاصل از آزمایشات ‎DIN گزارش شدند. این تفاوت به علت پروفیل دانسیته در تخته خرده چوب فرض شده است، زیرا این تئوری در اصل برای مواد هموژن بکار می‎رود.

3-4-1- روش فراصوتی موازی با صفحه تخته

فراصوتی که از یک منبع پخش می‎شود، سرعتی دارد که مربوط به دانسیته  متوسط است. از آنجائی که دانسیته تأثیر خیلی زیادی بر مقاومت خمشی و مدول یانگ دارد، این سرعت را می‎توان برای تعیین این ویژگی‎ها بکار برد. مدول الاستیسیته دینامیک با فرمولهای رایج برای مواد ایزوتروپیک محاسبه می‎شود. ‎(Krautkramer [13])

(رابطه 1)                                                            

(مگاپاسکال) مدول دینامیک یانگ MOEdyn =

(گرم بر سانتی‎متر مکعب) دانسیته ‎

‎ سرعت صوت ‎V =

ضریب پوآسون =

و چون ضریب پوآسون محاسبه‎اش مشکل است،‌رابطه مذکور بصورت زیر بکار می‎رود.

(رابطه 2)                                    ‎      

اکثراً تحقیق برای تعیین ‎IB با سرعت صوت بروی سطح عمودی تخته انجام شده است. برای حالت موازی با تخته، ‎Niemz و ‎Poblete ‎[17] نشان داده‎اند که رابطه مناسب ‎(R2 = 0.55). بین مقاومت خمشی و سرعت صوت به همان شکل رابطه بین سرعت صوت و مدول یانگ ‎(R2 = 0.24) است. این روش چندان در صنعت استفاده نشده است. از آنجائی که سرعت صوت با افزایش دانسیته زیاد می‎شود، وضعیت ترانسدیوسر (مبدل‎ها) در تخته خرده چوب با دانسیته مشخص مهم است. بدلیل رطوبت زیاد در تخته خرده چوب و فواصل طولانی‎تر که رطوبت به تخته نفوذ می‎کند، اکثراً‌ از اندازه‎گیری انتقالی (ناقل و دریافت‎کننده در سمتهای مقابل مورد آزمایش مستقرند) استفاده می‎شود ([12]Plinke, Greuble‎).

به علت رطوبت زیاد، صوت در تخته خرده چوب با یک فرکانس کمتر در حد 20 تا 100 کیلوهرتز در مقایسه با کاربردهای معمول برای مواد ایزوتروپیک و هموژن (5/0 تا 10 مگاهرتز) استفاده می‎شود. ‎(Krautkramer [13], Greuble, Plinke [12])

4-4-1- روش فراصوت عمود بر صفحه تخته

هنگام استفاده از سرعت فراصوتی در حالت عمود بر صفحه تخته برای تعیین مقاومت چسبندگی داخلی، باید به پروفیل دانسیته توجه گردد. از آنجائیکه زمان پراکنش صدا محاسبه می‎شود، سرعت صوت انتگرال زمان پراکنش صدا در لایه‎های مختلف تخته است. هنگامی که دانسیته کاهش می‎یابد، سرعت صوت نیز کاهش می‎یابد و پالس صدا زمان بیشتری برای عبور از لایه را نیاز دارد. این مسئله بدین مفهوم است که دانسیته کم لایه میانی منوط به قسمت اعظم زمان عبور امواج صوتی (شکل 1) است. به همین علت است که لایه میانی بیشترین اثر را بر وی زمان پراکنش صوتی دارد. از همین روی امکان تعیین چسبندگی داخلی با روش فراصوتی ناشی می‎شود.

در شکل 1 یک پروفیل دانسیته بصورت نمونه نشان داده می‎شود.

شکل 1- پروفیل دانسیته بر صفحه تخته زمان پراکنش صدا برای هر لایه در تخته

Plinke  و [12] Greuble مقاله‎ای تهیه کرده‎اند که برای تعیین مقاومت چسبندگی داخلی چندین مرتبه از آن استفاده نموده‎اند. متغیرهای مورد استفاده حداقل دانسیته از مقادیر پروفیل دانسیته در 4 درصد فاصله از لایه میانی به همراه روش سرعت صوت عمود بر صفحه تخته بودند. این روش نتایج خیلی خوبی را از ‎IB با یک دامنه واریانس از ‎R2 = 0.53  تا ‎R2 = 0.98 ارائه داد.

در مقاله‎ای دیگر، ‎Kruse، ‎Broker و ‎[15] Fruhwald روش صوتی با تماس آزاد به عنوان یک تفاوت برای تماس اندازه‎گیری سرعت صوت را محاسبه کردند. آنها دریافتند که این روش با استفاده از فرکانس و تحلیل کیفیت امواج صوتی مشخص،  با عبور از صفحه تخته، یک مقدار مشخص از چسبندگی داخلی در تخته خرده چوب با ضخامت 34 میلی‎متر را ارائه می‎دهد این مقدار مشخص برای مدلهای مورد استفاده برای مقادیر متوسط هر نمونه با ‎R2 = 0.90 (تخته‎های سمباده خورده) و ‎R2 = 0.74 (تخته‎های سمباده نخورده) یک واریانس مشخص را نمایان کرد.

دانلود پاورپوینت تحت عنوان آزمون فراصوتی آرایه فازی PHASE ARRAY در 33 اسلاید

اختصاصی از نیک فایل دانلود پاورپوینت تحت عنوان آزمون فراصوتی آرایه فازی PHASE ARRAY در 33 اسلاید دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

—آزمون فراصوتی آرایه فازی در سال 1950 با ابداع تام براون (Tom Brown)  شروع گردید.

—تکنولوژی Phased Array ارائه دهنده یک مزیت تکنیکی در بازرسی جوش در مقایسه با روش قدیمی التراسونیک است .پرتو صوتی در Phased Array توانایی راهنمایی شدن، اسکن کردن، پیچ خوردن و متمرکز شدن را به صورت الکترونیکی دارد.

— توانایی راهنمایی شدن پرتو، زاویه های پرتوهای انتخابی را به گونه ای هدایت می کند که در حین حرکت به صورت عمودی به بعضی عیوب قابل پیش بینی برخورد کرده و آنها را نمایان می سازد که این امر خصوصا” در مورد LOF قابل بیان است .

—تمرکز الکترونیکی این قابلیت را ایجاد می کند که شکل و اندازه عیوب در محلهایی که انتظار داریم را نمایش دهد.بنابراین تکنیک Phased Array  قابلیت شناسایی عیب را در حداقل زمان ممکن می سازد.

دانلود مقاله تست UT ( آزمون فراصوتی )

اختصاصی از نیک فایل دانلود مقاله تست UT ( آزمون فراصوتی ) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 آزمون فراصوتی یکی از آزمایش های نسبتا پیشرفته در ردهء آزمایش های غیر مخرب می باشد . این روش سریع بوده و قادر به تشخیص معایب داخلی بدون نیاز به تخریب قطعهء جوش شده می باشد . چون این روش از نزدیک کنترل می شود ، قابلیت ارائه اطلاعات دقیق و مورد نیاز قطعهء جوش شده ، بدون نیاز به یک سری عملیات پر کار را دارا می باشد . این روش هم معایب سطحی و هم نواقص داخلی فلز جوش و فلز پایه را مشخص ، مکان یابی و اندازه گیری می کند .

 آزمایش فراصوتی توسط موج منتشر شده از یک مبدل ( بلور کوارتز ) که مشابه یک موج صوتی ولی با گام و فرکانس بالاتری است ، انجام می شود . موج های فراصوتی از داخل قطعهء مورد آزمایش عبور داده می شوند و با هر گونه تغییر در تراکم داخلی قطعه ، منعکس می شوند . این موج ها توسط یک مبدل ( بلور کوارتز که تحت جریان متناوب قرار داد ) که به یک واحد جست و جوگر متصل شده ، تولید می شوند . امواج منعکس شده ( پژواک ها ) به صورت بر جستگی هایی نسبت به خط مبنا ، بر روی صفحه نمایش دستگاه ، ظاهر می شوند .

  هنگامی که واحد جست و جوگر به مصالح مورد نظر متصل می شود ، دو نوع پژواک بر روی صفحه نمایش ظاهر می شود . ضربان اول ، انعکاس صدا از سطح رویی جسم که در تماس با دستگاه است ، می باشد و ضربان دوم مربوط به انعکاس موج از سطح مقابل است . فاصله بین این دو ضربان با دقت کالیبره می شود . این الگو نشان می دهد که مصالح در شرایط مناسبی از نظر معایب و نواقص داخلی قرار دارد . هنگامی که یک عیب یا ترک داخلی توسط واحد جست و جو پیدا شود ، تولید ضربان سومی می کند که بین ضربان اول و دوم بر روی صفحه نمایش ثبت می شود

بنابراین مشخص می شود که محل این عیب بین سطوح بالا و پایین مصالح ( در داخل جسم مصالح ) می باشد . فاصله میان ضربان ها و ارتفاع نسبی آنها محل و میزان سختی ( تراکم ) عیب مزبور را مشخص می کند .

 نوع نمایش تصویری در آزمون فراصوتی

 اطلاعاتی را که طی آزمون فراصوتی بدست می آیند به چند طریق می توان به صورت تصویر نمایش داد .

 الف ) نمایش تصویری A

 معمول ترین سیستمی که مورد استفاده قرار می گیرد نمایش تصویری روبشی A است . یک موج ناقص در سمت چپ صفحهء اسیلوسکوپ ظاهر می شود که مربوط به پالس اولیه است ، موج های ناقص دیگری نیز روی صفحهء اسیلوسکوپ ظاهر می شوند که مربوط به علامت پژواک های دریافتی هستند . ارتفاع پژواک معمولا متناسب با اندازهء سطح بازتاب است ، ولی مسافتی که علامت طی می کند و اثرات تضعیف درون ماده روی آن تاثیر دارد . در هر صورت ، با فرض یک مبنای خطی زمان ، موقعیت خطی ( پالس ) پژواک متناسب با فاصلهء سطح بازتاب از پروب است . این نوع نمایش تصویری در تکنیک های بازرسی با پروب دستی معمول است .

 از معایب نمایش تصویری روبشی A این است که ثبت دائم تصویر ممکن نیست ، مگر اینکه از تصویر اسیلواسکوپ عکس گرفته شود ، البته دستگاه های جدید پیشرفته دارای وسایل ثبت دیجیتال هستند .

  ب ) نمایش تصویری B

 با نمایش تصویری روبشی B می توان موقعیت عیب درون قطعه را ثبت کرد . این سیستم در شکل نشان داده شده است . لازم است که بین موقعیت پروب و اثر عیب ارتباط مختصاتی به وجود بیاید . استفاده از نمایش تصویری روبشی B به تکنیک های آزمون اتوماتیک و نیمه اتوماتیک محدود می شود . 

هنگامی که پروب در موقعیت 1 است علائم روی صفحهء اسیلوسکوپ مطابق شکل هستند ، i نشان دهندهء علامت اولیه و ii نمودار دیوارهء پشتی قطعه است . وقتی که پروب به موقعیت 2 می رسد ، خط iii روی تصویر نشان دهندهء عیب است . این طرز نمایش از مقطع قطعه کار می تواند روی یک نمودار کاغذی ثبت شود ، عکاسی شود ، و یا اینکه روی پردهء بلند ثابت نمایش داده شود .

تکنیک های بازرسی در آزمون فراصوتی

 وجود یک عیب در داخل یک ماده را می توان با استفاده از تکنیک امواج فراصوتی عبوری یا بازتابی پیدا کرد .

 روش بازتابی با پروب عمودی

 این روش در آزمون فراصوتی از معمول ترین تکنیک هاست و در شکل صفحات قبل نشان داده شده است . تمام یا بخشی از پالس توسط عیب داخل ماده بازتاب یافته و به وسیلهء پروب دریافت می شود . این پروب به جای فرستنده و گیرنده عمل می کند . فاصلهء زمانی بین ارسال پالس و دریافت پژواک برای محاسبهء فاصلهء عیب از پروب به کار می رود. روش بازتابی نسبت به روش عبوری دارای مزایای معینی است که عبارتند از : 

الف ) قطعه کار به هر شکل می تواند باشد .

ب ) فقط دسترسی به یک طرف قطعه کار مورد نیاز است .

پ ) فقط یک نقطهء جفت شدن وجود دارد و در نتیجه مقدار خطا حداقل می شود .

 ت ) فاصلهء عیب ها از پروب می تواند اندازه گیری شود .

روش عبوری با پروب عمودی

 در این روش فرستنده با استفاده از یک روغن جفت کننده با سطح قطعه کار تماس برقرار می کند . یک پروب دریافت کننده روی سطح مفابل ماده نصب می شود .   

  اگر در داخل ماده هیچ گونه عیبی وجود نداشته باشد ، علامتی با یک شدت معین به گیرنده خواهد رسید . اگر ابین پروب فرستنده و گیرنده عیبی وجود داشته باشد شدت علامت دریافتی کاهش خواهد یافت . این امر به علت بازتاب جزیی پالس عیب است که بدین ترتیب می توان به وجود عیب پی برد .

 این روش معایبی دارد که عبارتند از :

  الف ) قطعه کار باید دارای دو سطح موازی باشد و به هر دو سطح آن نیز باید دسترسی داشت .

 ب ) دو عدد پروب مورد نیاز است لذا جفت کردن آنها ممکن است عمل سیال اتصالی را کم بهره کند .

 پ ) باید دقت کافی به خرج داد تا دو پروب کاملا در مقابل یکدیگر قرار گیرند .

 ت ) علایمی از عمق عیب نمی توان به دست آورد .

 روش عبوری با پروب زاویه ای

 وضعیت های به خصوص آزمون وجود دارند که امکان به کارگیری از پروب های عمودی برای شناسایی عیب وجود ندارد و تنها راه حل معقول این است که از یک پروب زاویه ای استفاده شود . مثال خوبی از این روش بازرسی جوش های لب به لب صفحات موازی است . اگر در منطقهء جوش عیبی وجود داشته باشد شدت علامت دریافتی کاهش خواهد یافت . فاصلهء AB را فاصلهء پرش می نامند و برای روبش کامل ناحیهء جوش، پروب ها باید مطابق شکل روی سطح قطعه جابه جا شوند . در عمل هر دو پروب باید در یک حامل نصب شوند تا همیشه فاصلهء درستی از هم داشته شوند . در عمل هر دو پروب باید در یک حامل نصب شوند تا همیشه فاصلهء درستی از هم داشته باشند .

شامل 19 صفحه فایل word قابل ویرایش

پاورپوینت-اصول جوشکاری فراصوتی - در 42 اسلاید-powerpoin-ppt

اختصاصی از نیک فایل پاورپوینت-اصول جوشکاری فراصوتی - در 42 اسلاید-powerpoin-ppt دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

جوشکاری التراسونیک ( فرا صوت )

التراسونیک چیست؟

کلمه التراسونیک Ultrasonic به معنای مافوق صوت است . محدوده فرکانس شنوایی انسان 10 تا 20 هرتز است .  محدودهفرکانسی امواج مافوق صوت 40 کیلوهرتز تا چندین مگاهرتز می باشد . امواج مافوق صوت کاربردهای فراوانی از جمله در لیزر، تخلیهالکتریکی برای بهبود خواص سطحی و افزایش نرخ باربرداری، سنجش فاصله، عمق مخزن، شستشوی دقیق ظروف آزمایشگاهی،تعیین فشار خون بیمار، همگن کردن مواد مذاب، جوشکاری مواد غیر هم جنس، ریخته گری، تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری و غیرهدارد.

تعریف جوشکاری التراسونیک

جوشکاری اولتراسونیک یا فراصوتی یک روش پیشرفته و پر کاربرد در کشورهای پیشرفته صنعتی برای جوشکاری اغلب قطعات پلاستیکی و بعضی قطعات فلزی می باشد. جوشکاری التراسونیک یک روش جوشکاری غیر ذوبی است و گرمای زیادی هم در این فرایند تولید نمی شود؛ از این تکنولوژی علاوه براتصال قطعات فلزی و پلاستیکی به یکدیگر، برای اتصال فلزات به پلاستیک ها و همچنین اتصال مواد ناهمجنس نیز استفاده می گردد. با استفاده از این روش جوشکاری می توان دو یا چند ماده را در درجه حرارت های بسیار کمتر از نقطه ذوبشان به یکدیگر متصل کرد .

در این فرایند به کمک تغییر شکل مواد و یا از نفوذ همراه با تغییر شکل محدود مواد ، اتصال برقرار می شود . 

مزایا و معایب جوشکاری التراسونیک

در این نوع جوشکاری عمل ذوب اتفاق نمی افتد و حوضچه مذابی نیز شکل نمی گیرد، در نتیجه دیگر به محافظت از آن نیاز نمی باشد . هر کدام از حالتهای جوشکاری التراسونیک (حالت جامد )، نیاز به تجهیزات و امکانات مخصوص به خود دارد، بنابراین هزینه بالایی را به مصرف کننده تحمیل می کند .

همچنین به دلیل اینکه ساختار مولکولی فلزات مختلف یکسان نمی باشد درنتیجه این روش جوشکاری برای هر فلز و یا آلیاژی قابل استفاده نیست .

حرارت در جوشکاری التراسونیک چگونه ایجاد می شود؟

حرارت در جوشکاری التراسونیک از ارتعاشات تقویت شده ناشی می شود. در جوشکاری التراسونیک، با قرار دادن قطعات در معرض حرکت ارتعاشی با فرکانس ثابت در حدود 70-20 کیلوهرتز، حرارت تولید می شود. دامنه این حرکت ارتعاشی عموماً بین 40-20 میکرومتر تغییر می کند.

 این انرژی ارتعاشی در سطح مشترک قطعاتی که قرار است بهم جوش داده شوند متمرکز می شود. در نتیجه این کار، حرارت لازم برای ذوب پلاستیک یا فلز از طریق اصطکاک ناشی از ارتعاش یک سطح روی سطح دیگر در محل اتصال ایجاد می گردد؛ لذا حرارت تنها در موضع اتصال ایجاد شده و مابقی قسمت های قطعه سرد باقی می ماند .

روش جوشکاری التراسونیک همانند سایر روشهای جوشکاری شامل پنج مرحله می باشد :

1)آماده سازی سطح کار یا Surface Preparation : در مرحله اول با عمل تمیز کاری و براده برداری که موجب رفع آلودگی و لبه های اضافی می گردد کیفیت جوشکاری افزایش می یابد.

2) گرم کردن یا Heating : در این مرحله از انرژی امواج فراصوت با فرکانس‌های بالای ۲۰ تا ۷۰ کیلوهرتز برای تولید حرارت استفاده می‌گردد .

3) فشردن یا Pressing) ): دو قطعه کار پس از گرم شدن بایستی به یکدیگر فشرده شوند که فشار لازم برای این کار توسط سیستم پنوماتیک و هورن (شیپوره) دستگاه جوشکاری تامین می‌شود.

 4) آمیزش بین مولکولی یا Intermolecular Diffusion : با تماس دو قطعه کار گرم شده و در آستانه ذوب به یکدیگر و اعمال فشار بر آنها، عمل آمیزش مولکولهای دو قطعه کار در یکدیگر انجام می گیرد.

 5) خنک کردن یا Cooling : انجماد و سرد شدن محل جوشکاری آخرین مرحله بوده که مولکولهای دو قطعه ساختار مخصوص به خود در قبل جوشکاری را بدست می آورند.

در این فرایند جوشکاری، مراحل ۲ و ۳ و ۴ تقریبا همزمان و در کسری از ثانیه صورت می‌گیرد و قطعه کار بلافاصله سرد می‌شود.

موفقیت جوشکاری به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن کیفیت موادی که جوش داده می‌شوند بستگی دارد. با توجه به اینکه فرایند جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است (کمتر از ۱ ثانیه) و قابلیت اتوماسیون دارد، از آن به طور وسیع در صنعت استفاده می‌شود. برای تضمین سلامت جوش طراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است. در صورت طراحی مناسب دستگاه، می توان از این روش جهت تولید انبوه محصولات استفاده کرد.

تجهیزات

 ماشین جوشکاری اولتراسونیک از چهار قسمت زیر تشکیل شده است :

الف) منبع تغذیه

 ب) مبدل

ج) آمپلی فایر تقویت کننده ( بوستر )

د) وسیله هدایت امواج فراصوت به سوی قطعه کار ( شیپوره )

نحوه عملکرد:

منبع تغذیه، فرکانس برق شهر که بین ۵۰ تا۶۰ هرتز می باشد را به ۲۰ تا۷۰ کیلو هرتز می‌رساند. سپس این انرژی به مبدل وارد می شود و در مبدل پیزو الکتریک، موج الکتریک با فرکانس بالا به ارتعاشات مکانیکی (امواج اولتراسونیک) با فرکانس بالا تبدیل می‌شود. معمولا کارکرد ماشین‌های اولتراسونیک در فرکانسی بالاتر از ۲۰ کیلوهرتز می‌ باشد و صدایی شبیه سوت تولید می کنند که می‌تواند برای اوپراتور در دراز مدت تولید مزاحمت کرده و آزار دهنده باشد .

امواج ایجاد شده در مبدل، به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزایش پیدا می‌کند و سپس در شیپوره (که یک وسیله صوتی مکانیکی است) امواج صوتی مستقیماَ به قطعه کار منتقل می‌شود . همچنین شیپوره نقش اعمال فشار بر روی قطعه را نیز بر عهده دارد.

 بعد از انتقال امواج صوت به قطعه کار، انرژی نوسانی از لایه های بالایی قطعه ی مذکور عبور کرده و در سطح مشترک دو جسم متمرکز می شود. در نتیجه ی این عمل حرارت لازم برای ذوب جسم بوسیله ی اصطکاک حاصل از نوسان(جنبش مولکولی) یک سطح درمقابل سطح دیگر در موضع اتصال ایجاد می شود. این حرارت سبب گداخته شدن مرز برجسته و باعث نرم شدن و ذوب جسم و به وجود آمدن شرایط جوشکاری می‌شود. 

شکل زیر اتصال معمولی در جوشکاری التراسونیک را نشان می دهد :

مثال هایی از جوشکاری آلتراسونیک

شکل زیر یک نمونه از اشتباهاتی که در جوشکاری التراسونیک ممکن است پیش بیاید را نشان می دهد :

جوش نقطه ای التراسونیک

نوک مخصوص بوسیله ی انرژی نوسانی از میان لایه های بالایی ورقه ی جسم موردنظر به سمت لایه های پایینی آن هدایت می شود و این کار تا عمق 1/2ضخامت لایه ی پایینی ادامه می یابد .

کاربرد های جوشکاری التراسونیک

-         جوشکاری ورق های فلزی روکش شده ( مانند لوله کردن رول ورق آلومینیوم در تولید لوله پنج لایه )

-         جوشکاری پاکت های بسته بندی مایعات

-         جوشکاری قطعات توخالی ریخته شده مانند جعبه های کوچک، جا تخم مرغی ها و اسباب بازی ها

-         جاسازی یک قطعه مثل پلاستیک در قطعه ای دیگر مثل فولاد همراه با اتصال بین آن دو

مزایا

-         عدم نیاز به ذوب کامل

-         جوشکاری فلزات نرم نظیر آلومینیوم ، مس و فلزات گران قیمت

-         اتصال دادن فلزات غیرهم جنس و با اختلاف نقطه ذوب زیاد

-         حوضچه مذابی هم درست نمی شود در نتیجه محافظت از آن منتفی است.

-         جوشکاری ورقهای بسیار نازک

-         ماهیت و ساختار مواد به خاطر حرارت کم (35 تا 50 درصد نقطه ذوب) عوض نمی شود .

-         بالا بودن سرعت جوشکاری و در نتیجه تولید بالا با قیمت پایین

-         عدم تغییر رنگ در نقطه جوش

-         نیاز به حداقل تمیز کاری

-         سهولت در اتوماسیون

-         هیچ نقصی توسط گازها، قوس و فلزات پرکننده ایجاد نمی شود.

-         فلزات غیرمشابه که تفاوت زیادی بین نقطه ذوب انها وجود دارد را می توان به هم متصل کرد.

-         حداقل تغییر شکل در صفحات ایجاد می شود.

-         مقاطع نازک و ضخیم را می توان به هم جوش داد.

-         به علت دمای کم ایجاد شده لایهHAZ  بسیار کوچک است.

-         جوش دادن شیشه ها توسط روش های دیگر غیر ممکن است.

محدودیت ها

-         هزینه بالا

-         ضخامت یکی از قطعات از حد مشخصی بالاتر نمی تواند باشد.

-         در صورت عدم کنترل صحیح متغیرها ،ممکن است دو قطعه به سندان جوش بخورد .

-         با توجه به تنش های خستگی شدید اعمالی ،عمرکاری قطعات دستگاه کم است

-         مهم‌ترین محدودیت این روش محدودیت در انرژی اعمالی و کوچک بودن عرض شیپوره (کمتر از ۲۵۰ میلی متر) است و در نتیجه طول جوشی که به وجود می‌آید کوچک است .