Машины и оборудование

    Ксерорадиографический метод. Для повышения производительности контроля и в целях экономии серебра создан метод получения изображения на фотополупроводниковых слоях из аморфного селена. Способ получения изображений на поверхности, электрические свойства которой изменяются под действием рентгеновского и γ-излучения, называется ксерорадиографией, или электрорадиографией. Технология просвечивания паяных соединений этим методом аналогична технологии радиографического контроля. Ксерорадиографический метод контроля имеет преимущество в отношении производительности и стоимости, однако ксерорадиографические пластины не могут изгибаться, поэтому этим методом возможен контроль швов только на плоской поверхности изделий.

    Радиационный  контроль нашел применение в производстве печатного монтажа. Плата подключается к источнику питания и работает в предусмотренном для нее режиме. Регистрация дефектов осуществляется по изменению теплового поля, образующегося при прохождении электрического тока по соединениям. Метод обладает высокой чувствительностью (примерно 1 °С). Еще более высокие результаты получают при сканировании поверхности по отдельным линиям. В этом случае установка позволяет получать информацию о тепловом поле в виде записи на бумагу последовательных амплитудных профилей по линиям сканирования или наблюдать тепловые профили на экране электронно-лучевой трубки. Качество соединений оценивают сравнением с эталоном. Для контроля качества печатного монтажа применяются электрические методы, с помощью которых наряду с выявлением дефектов определяются сопротивления перехода.

    Акустический  контроль. К акустическому относится контроль ультразвуком, основанный на способности ультразвуковых колебаний отражаться от поверхности внутренних неоднородностей материала. Этим методом выявляют трещины, поры, раковины, шлаковые включения, незаполнение шва припоем.

    В МГТУ им. Н. Э. Баумана разработан прибор для ультразвукового контроля косостыковых паяных соединений по двум схемам: зеркально-теневой - для контроля поверхности разделки и эхо-импульсный - для контроля углов  разделки. Контроль ведется наклонным  искателем с углом призмы (β = 50°  дефектоскопами УДМ-1М, УДМ-3, ДУК-66, портативным  транзисторным ДУК-66П, специализированными  ДУК-11 ИМ, ДУК-1 ЗИМ и др.

    Дефекты паяных соединений в двух- и трехслойных  конструкциях выявляются акустико-топографическим  методом. Он эффективен для контроля дефектов, залегающих на глубине не более 3 ... 5 мм. Преимущество метода - высокая  производительность, наглядность результатов, возможноть контроля большого ассортимента слоистых материалов.

    Ультразвуковой  контроль используется применительно к решетчатым металлоконструкциям типа опор линий электропередачи (ЛЭП), пролетным, строительным балкам. Конструкции этого типа воспринимают статическую или повторно-статическую нагрузку. Ультразвуковой контроль нахлесточных соединений подобных металлоконструкций может быть выполнен эхо-методом прямыми раздельно совмещенными преобразователями на частоту 2,5 ... 5 МПа [4].

    Для оценки в тонкостенных кристаллах полупроводников (например, кремния) величины остаточных внутренних напряжений применяется  ультразвуковой спектральный метод  и соответствующая аппаратура. При  этом используется серийный анализатор спектра СКЧ-59 и приставка к  нему, состоящая из стандартных электронных  блоков, используемых в ультразвуковой дефектоскопии [5]. Магнитный контроль. Контроль намагничиванием изделий  из ферромагнитных материалов основан  на резком изменении параметров магнитного поля в дефектных местах (трещины, непропаи, раковины, поры).

    Магнитопорошковый метод связан с образованием в местах дефектов при намагничивании потоков рассеяния. Частицы порошка, наносимые на изделие после намагничивания, оседают в местах дефектов. Магнитопорошковым методом выявляются дефекты с раскрытием 1 ... 2,5 мкм, глубиной 25 мкм, длиной до 2,5 мм.

    7. Характеристики серийных магнитных  дефектоскопов

    7. Характеристики серийных магнитных  дефектоскопов

    8. Характеристики приборов размагничивания  деталей и контроля концентрации  магнитной суспензии

    Магнитный порошок наносится сухим и  мокрым способами. В качестве магнитного порошка используют окалину железа (магнетит), измельченную до состояния  пудры. При мокром методе порошок  наносится в виде суспензии (вода, масло, керосин). Перед нанесением суспензии  контролируемое изделие должно быть обезжирено. Контроль методом намагничивания осуществляется дефектоскопами: переносными (ПМД-70, 77ПМД-ЗМ), передвижным (МД50П), универсальными (УМДЭ-10000, УЭМД-2500) и др. После контроля паяные изделия размагничиваются в  переменном магнитном поле. Характеристики серийных магнитных дефектов и приборов размагничивания контролируемого изделия, а также концентрации магнитной суспензии приведены в табл. 7, 8.

    Магнитографический  метод обеспечивает запись на магнитную ленту магнитных полей рассеяния. Лента накладывается на контролируемую поверхность изделия. Информация о результатах контроля считывается с помощью магнитографического дефектоскопа: возникающий на экране электрический сигнал пропорционален величине остаточного магнитного потока полей рассеяния дефектов, записанных на ленте.

    Намагничивание  контролируемого изделия производится также возбуждением вихревых токов  с помощью переменного электромагнитного  поля. Контроль осуществляется измерением воздействия поля вихревых токов  на возбуждающий преобразователь. Разработано  несколько методов электромагнитного  контроля: фазовый, амплитудно-фазовый, амплитудно-частотный, многочастотный и их сочетания. Наибольшее применение нашли амплитудно-фазовый и амплитудно-частотный  методы. Капиллярные методы контроля основаны на проникновении в дефекты  контролируемого изделия специальных  индикаторных пенетрантов, имеющих  цветовой тон или лю-минесцирующих  при воздействии ультрафиолетового  излучения. Этот метод применяется  для обнаружения трещин, непропаев, пор и других дефектов. Последовательность операций контроля капиллярным методом: нанесение пенетранта и удаление его (протиркой салфетками, промывкой  водой, специальными составами и  др.) после выдержки, необходимой  для затенения дефектов; покрытие места контроля мелкодисперсным  порошком или специальными красками, которые проявляют оставшийся в  дефектных местах пенетрант. Образующийся след на месте дефекта можно наблюдать  невооруженным глазом.

    Различают четыре основных метода капиллярной  дефектоскопии: люминесцентный, люминесцентно-цветной, люминесцентно-гидравлический и смачивание керосином.

    Люминесцентный метод контроля отличается повышенной контрастностью пенетранта в результате введения в него люминесци-рующих в ультрафиолетовом свете веществ.

       В качестве индикаторного пенетранта  при люминесцентном методе контроля  нашел применение керосин. Добавление  в него минеральных масел усиливает  люминесценцию. Фосфоресцирующим  компонентом в керосине является  норпол, дающий яркое желто-зеленое  свечение. В качестве индикаторных  пенетрантов можно применять  люминесцентные жидкости типа  ЛЖ (ЛЖ-1, ЛЖ-2, ЛЖ-4, ЛЖ-5, ЛЖ-6А и др.). После нанесения на место контроля  эти жидкости удаляются водой,  при необходимости с добавкой  эмульгаторов ОП-7 или ОП-10. Последующая  сушка детали производится с  помощью опилок.

    Дефекты могут обнаруживаться также вследствие различного отражения дневного света  от проявителя и пенетранта. В состав индикаторных пенетрантов в этом случае вводят жирорастворимый темно-красный  анилиновый краситель «Судан IV». Режим  контроля с использованием керосино-скипидарного раствора этого красителя следующий: время пропитки 8 ... 15 мин; время проявления 3 ... 30 мин; очистка - протирка содовым раствором.

    Большое распространение получил диффузионный метод проявления пенетранта (метод  красок), при котором сразу после  удаления его с поверхности изделия  наносят белую проявляющую краску.

    Люминесцентно-цветной  метод основан на использовании люминофоров - красителей, светящихся в оранжево-красной области спектра при воздействии ультрафиолетового излучения и избирательно отражающих дневной свет в красной области спектра. Люминесцентно-цветной контроль паяных соединений осуществляют с помощью комплекта АЭРО-12А, состоящего из флуоресцирующего красителя родамина-С, растворителя - гидролизного или технического этилового спирта и эмульгатора ОП-7. Очистка ведется последовательно водой, очистителем на основе эмульгатора ОП-7 и этиловым спиртом, окончательная очистка - промывка водой. Проявителем служит лак на основе белой нитроэмали «Экстра», коллодия и ацетона. Люминесцентно-цветной метод позволяет выявлять дефекты паяных соединений как из ферромагнитных, так и неферромагнитных металлов.

    Для выявления дефектов, не обнаруживаемых люминесцентным, цветным и люминесцентно-цветным  методами, используют газосорбционный  радиоизотопный метод контроля. В  качестве вещества, заполняющего поверхностные  дефекты, в этом случае применяют  не жидкие пенетранты, а газообразный β-радиоактивный газ. Излучение газа, сорбированного поверхностными дефектами, можно зарегистрировать на рентгеновской  пленке или люминесцирующими преобразователями  излучения. Контроль дефектов этим методом  включает обезгаживание изделия  в вакуумной камере, наполнение камеры β-излучающим газом, удаление изделия  из камеры, получение изображения  на рентгеновской пленке или выявление  дефектов с помощью люминесцирующих  преобразователей.

    Люминесцентный  гидравлический метод  контроля основан на использовании капиллярных свойств жидкостей, светящихся под действием ультрафиолетового излучения. При контроле используются люминесцентные жидкости: шубекол, ЛЖ-1, ЛЖ-2, ЛЖ-4, ЛЖ-5 и др.

    Смачивание  керосином. Одну сторону изделия обмазывают мелом, а противоположную сторону обильно смачивают керосином. В местах негерметичности на поверхности меловой обмазки появляются бурые пятна.

    При керосино-пневматическом методе со стороны  смачивания керосином дополнительно  подается избыточное давление воздуха 0,3 ... 0,4 МПа.

    Керосино-вакуумный  метод основан на создании со стороны меловой обмазки разрежения с помощью переносных вакуумных камер. Приложение вибрации к контролируемому изделию повышает проникание керосина через неплотности. Этот метод отличается повышенной разрешающей способностью и производительностью.

    Контроль  течеисканием - контроль герметичности паяных изделий - осуществляют давлением жидкости или газа. Течь в дефектных местах обнаруживается течеисканием.

    Чувствительность  метода определяется наименьшим количеством  пробного вещества (жидкости или газа), надежно регистрируемого при  контроле. При масс-спектрометрическом методе контроля в качестве пробных  веществ применяют гелий; при  галогенном методе контроля - фреон  и другие газы. При выборе метода контроля течеисканием необходимо исходить из того, что чувствительность метода должна в 2 - 3 раза превышать заданную степень герметичности. За чувствительность метода контроля течеисканием принимается  устойчиво регистрируемая наименьшая утечка контрольного вещества. Контрольным  веществом называется смесь пробного вещества с наполнителем (например, гелиево-азотная смесь при масс-спектрометрическом методе контроля).