Teräsvalukappaleiden automatisoitu ultraäänitarkastus

Abstract

Ultraäänitarkastus on rikkomattoman aineenkoetuksen menetelmä, jolla voidaan havaita materiaalin sisäisiä poikkeamia, kuten teräsvalukappaleiden sisäisiä valuvirheitä. Ultraäänitarkastuksen onnistuneella automatisoinnilla voidaan tehostaa tuotantoa ja karsia tarkastajasta aiheutuvaa epävarmuutta. Tämän työn tavoitteena on tuottaa lähdekirjallisuuteen perustuva katsaus teräsvalukappaleiden automatisoidun ultraäänitarkastuksen teknisiin toteutusvaihtoehtoihin sekä taustalla olevaan teoriaan. Työssä painotetaan suuresti rasitettuihin kohteisiin tarkoitettujen teräsvalukappaleiden ultraäänitarkastusta.

Työn alussa esitellään ultraäänitarkastuksen teoreettinen tausta ja teräsvalukappaleiden ultraäänitarkastukseen liittyvät piirteet ja standardit. Tämän jälkeen aiheeseen syvennytään tarkastelemalla ultraäänitarkastuksen tyypillisiä teknologioita sekä näiden etuja ja haittoja. Tarkastelun kohteena ovat kontaktilliset ja kontaktittomat teknologiat sekä vaiheistettu ultraääni.

Työssä käsitellään jo toteutettujen automatisoitujen ratkaisujen yleisiä piirteitä tarkastelemalla ratkaisujen ultraääniteknologioita ja robotiikkaa. Lisäksi tarkastellaan aihepiiriin soveltuvien kaupallisten ratkaisujen tarjontaa keskittymällä ratkaisuihin, jotka ovat tarkoitettu monimutkaisen muotoisille kappaleille.

Jotta mittaustuloksia voidaan hyödyntää laadunvalvonnassa, on automatisoidun ultraäänitarkastuksen tuottamasta datasta voitava tehdä johtopäätöksiä tarkastettavien kappaleiden laadusta. Työn loppupuolella käsitellään lyhyesti tarkastuksesta saatavan mittausdatan tulkintaa ja kahta siihen tarkoitettua menetelmää: tulosten visuaalista esitystä ja täysin automaattista tulkintaa. Lisäksi käsitellään saatujen tulosten hyödyntämistä osana valimon laadunvalvontaa.

Tutkimuksessa havaitaan, että kehitettyjä ultraäänitarkastuksen teknologioita on paljon suhteessa kaupalliseen tarjontaan. Automatisoitujen ratkaisujen toimittajia on monia, mutta automatisoitua ultraäänitarkastusta käsitellään aihepiirin standardeissa hyvin vähän. Lisäksi havaitaan täysin automaattisen tulosten tulkinnan vaativan toistaiseksi lisää kehitystä ja ultraäänitarkastuksen automatisoinnin tuovan uusia mahdollisuuksia tarkastustulosten hyödyntämiseen valimon laadunvalvonnassa.