Manyetik Muayene Eğitim Notları PDF

1. NDT’YE GİRİŞ, TERMİNOLOJİ VE TARİHÇE Tarihçe Günümüzde açık pazar koşulları ve rekabet nedeniyle sadece üretmek yeterli olmamakta; güvenilir, kaliteli, çevre dostu ve rekabet edebilir maliyetlerde üretim ve imalatı gerçekleştirmek gerekmektedir. 196O'lı yıllardan itibaren, tüketicilerin beklent...

1. NDT’YE GİRİŞ, TERMİNOLOJİ VE TARİHÇE Tarihçe Günümüzde açık pazar koşulları ve rekabet nedeniyle sadece üretmek yeterli olmamakta; güvenilir, kaliteli, çevre dostu ve rekabet edebilir maliyetlerde üretim ve imalatı gerçekleştirmek gerekmektedir. 196O'lı yıllardan itibaren, tüketicilerin beklentilerinin artması ve pazar koşullarının ağırlaşması, firmaları yeni üretim teknikleri ve kalite stratejileri geliştirmek zorunda bırakmıştır. Piyasadaki amansız rekabet bir teknoloji savaşı olarak devam ettiğinden, firmalar sadece üretimi değil, sürekli olarak gelişen, güvenilir ve sonuçta tüketicinin ihtiyaçlarına cevap veren ürünleri üretmek için çaba sarf etmektedirler. Bu yeni anlayış, yurt içi ve uluslararası ticarette mal ve hizmetlerin alışverişinde belirli kriterlere göre belgelendirme veya beyan zorunluluğu getirmektedir. Sistem, ürün, laboratuvar ve personel vasıflarının belgelendirilmesi, özellikle Avrupa Birliği ülkelerinin yetkili ulusal kuruluşları tarafından ortak Avrupa Standartlarına göre gerçekleştirilmektedir. Kalite güvence stratejilerinin geliştirilmesiyle birlikte, ürün ve tesis güvenilirliğinin sağlanmasında tahribatsız muayene yöntemlerinin önemi artmıştır. Bunun sonucunda, özel cihazlar ve donanımları ile personelinin eğitimini, vasıflandırılması ve sertifikalandırılmasını gerektiren bir yapı oluşmuştur. Dünyadaki bu değişime bağlı olarak, biraz gecikilmekle birlikte, özellikle dış ülkelerle ticari ilişkilerinin artması nedeniyle ülkemizde de bu konu ile ilgili faaliyetler başlatılmıştır. Özellikle, imalat sanayiindeki uygulamaların yanı sıra kimya, petro-kimya ve rafineri tesislerinde ve enerji santrallerinde tesis güvenliği, ekonomik işletme ve çevre koruması ile ilgili kurallar nedeniyle tahribatsız muayene alanındaki gelişme daha hızlı olmuştur. Diğer taraftan otomobil, makina, donanım, imalat, gemi inşaat ve elektronik sektörlerinde ve bunların yan sanayilerindeki gelişmeler tahribatsız muayene konusuna olan gereksinimi arttırmaktadır. Firmaların kontrol bölümlerinde amaca uygun yöntemlerin kullanılabilmesi için tahribatsız muayene birimlerine önemli görevler düşmekte ve vasıflandırılmış ve sertifikalandırılmış personele ihtiyaç duyulmaktadır. Ulusal ve ekonomik ihtiyaçların yanı sıra uluslararası pazar koşulları ve yürürlüğe girmekte olan yeni standartlar da bu yöndeki gelişmeleri hızlandırmaktadır. Amaç Tahribatsız muayene, incelenen malzemelere herhangi bir zarar vermeden muayene edilerek, dinamik ve statik yapıları hakkında bilgi edinilen muayene yöntemlerinin tümüne verilen addır. Tahribatsız muayene yöntemi ile malzemeler imalat esnasında veya belli bir süre kullandıktan sonra örneğin, korozyon veya aşınma gibi nedenlerden dolayı oluşan çatlak, iç yapıda meydana gelen boşluk, kesit azalması vb. hataların tespiti gerçekleştirilir. Bu işlemlerde, malzemelerden herhangi bir numune alma ihtiyacı yoktur. Testler doğrudan iş parçası üzerinde yapılır ve böylece parçaların %100 muayenesi gerçekleştirilebilir. Kullanıma uygun olmayan veya kullanıma uygunluğunu yitirmiş olan parçalar çoğunlukla kullanımdan kaldırılır. Muayene edilecek olan parçaya hasar vermeden Kullanım amacı için gerekli olan özellikleri bozmadan İç yapıdaki ve yüzeydeki süreksizlikleri tespit ederek İncelenen bölgedeki hataların nereden kaynaklandığını bulup üretim başlangıcında hataları düzeltme imkânı verir. Bulunan bulguların standartlar açısından kabul edilebilir olup olmadığı, konusunda bilgi veren teknikler toplamına; Tahribatsız Muayene Yöntemleri denir. Bunlar; a) Akustik emisyon muayenesi, b) Girdap akım muayenesi, c) Kızıl ötesi termografik muayene, d) Sızdırmalık muayenesi (hidrolik basınç muayenesi hariç), MT1-2 Rev00/02.02.2023 2 e) Manyetik muayene, f) Penetrant muayene, g) Radyografik muayene, h) Gerinim ölçer muayene, i) Ultrasonik muayene, j) Görsel muayene (doğrudan cihaz kullanılmadan gözle yapılan muayene ve diğer bir TM uygulaması sırasında yapılan görsel muayene yöntemleri hariç). En çok kullanılan tahribatsız muayene yöntemleri; Yöntem Özellik Uygulama alanı Yüzey hatalarının tespitinde Bütün metaller, bazı plastikler, camlar ve sırlı Sıvı Penetrant kullanılır camlar Sadece ferromanyetik malzemeler (manyetik Manyetik Parçacık Yüzey altında oluşan hatalar özellikli) Yüzey ve yüzey altında oluşan Girdap Akımları Bütün metaller hatalar Ultrasonik İçsel hatalar Çoğu malzemeler Radyografik İçsel hatalar, yüzey hataları Belirli kalınlıktaki bazı malzemeler GÖRSEL MUAYENE: Bir ürünün yüzeyindeki süreksizlikler, yapısal bozukluklar, yüzey durumu gibi kaliteyi etkileyen parametrelerin optik bir yardımcı (büyüteç gibi) kullanarak veya kullanmaksızın muayene edilmesidir. Gözle muayene çok basit bir metot olarak görünse de en önemli muayene yöntemidir. Genellikle bir başka tahribatsız muayene metodunun uygulanmasından önce yapılması gereken bir çalışmadır. Zaten diğer tahribatsız muayene yöntemleri için hazırlanmış uygulama standartlarının çoğunda da öncelikle gözle muayene yapılması ve bulguların kaydedilmesi istenir. Bu yöntem, metalik veya metalik olmayan bütün malzemelere uygulanabilir. Muayene yüzeylerine ulaşılabilirlik durumuna göre gerektiğinde endoskoplar gibi yardımcı gereçler de kullanılarak uygulanabilir. Çoğu durumda muayene yüzeyi hazırlığı olarak yüzey temizliği yapılması istenmez. Daha doğrusu yüzeyin, beklenen hataların en iyi görüneceği şekilde olması gerekir. Yeterli ışık şartları altında ve uygun bakma açılarında inceleme yapılmalıdır. ULTRASONİK MUAYENE: MT1-2 Rev00/02.02.2023 3 Yüksek frekanslı ses dalgalarıyla malzeme kontrol yöntemidir. Malzeme içine gönderilen yüksek frekanslı ses dalgaları, ses yolu üzerinde bir engele çarparsa yansır. Çarpma açısına bağlı olarak yansıyan sinyal, alıcı başlığa (prop) gelebilir veya gelmeyebilir. Alıcı başlığa (prop) yansıyan sinyal, ultrasonik muayene cihazının ekranında dalga çizgileri (eko) oluşturur. Yankının konumuna göre yansıtıcının muayene parçası içindeki koordinatları hesaplanabilir. Ayrıca yankının yüksekliği de yansıtıcının büyüklüğü hakkında bir fikir verir. Yankı sinyalinin şekline bakılarak yansıtıcının türü hakkında da bir yorum yapmak mümkün olabilir. Metalik veya metalik olmayan malzemelerde beklenen hacimsel hatalar ile çatlak türü yüzey hatalarının tespiti için kullanılabilir. Phased Array ultrasonik test (Paut): Phased Array ultrasonik test (Paut) ultrasonik testin gelişmiş bir yöntemdir. Phased Array ultrasonik yöntem konvansiyonel ultrasonik test ile kolayca bulunamayan malzemede gizli kusurları ortaya çıkarabilir. Phased Array probu her biri bireysel olarak darbeli bir dizi küçük ultrasonik dönüştürücü içerir. Ultrasonik demet için gereken açı genel olarak, elektronik demet olarak adlandırılan şekilde her bir elementin darbe zamanlamasını değiştirilerek elde edilebilir. Ultrasonik demet muayene edilen nesne aracılığıyla arama ışığı gibi süpürülür ve çoklu demetlerin verileri nesne aracılığıyla bir dilimi gösteren görsel bir resim yapmak için bir araya getirilir. Çoklu prob elemanlarının kullanımı yönetilebilir, odaklanmış ve yüksek çözünürlüklü demet üretirler. Konvansiyonel ultrasonik test ile karşılaştırıldığında, Phased Array ultrasonik test aletleri ve probları karmaşık ve pahalıdır ve iyi derecede eğitimli, yetenekli ve tecrübeli teknisyenler gerektirir. Phased Array Ultrasonik Testi kritik süreksizliklerin tespiti, boyutlandırılması ve izlenmesi için havacılık endüstrisinde, genel elektrik sanayi, nükleer sanayi ve petrokimya sanayi için önerilmektedir. MANYETİK MUAYENE: 4 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Manyetik kontrol; manyetik (mıknatıslanabilir) malzemelerden yapılmış parçanın yüzeyinde veya yüzeye yakın bir yerde bulunan çatlak, boşluk, katmer, damar ve metalik olmayan yabancı maddelerin belirlenmesinde uygulanan tahribatsız muayene yöntemidir. Bu yöntemle ancak mıknatıslanabilen metal malzemelerin kontrolü yapılabilir. Mıknatıslanabilen metaller periyodik sistemde üç değerli demir (Fe), nikel (Ni) ve kobalt (Co) elementleridir. Bu elementler manyetikleşebilme özelliğine sahiptir. Manyetik kontrolü yapılacak malzeme, önce özel bir düzenek yardımıyla mıknatıslandırılır. Mıknatıslanmış malzemenin yüzeyine ince toz hâlinde manyetik malzeme püskürtülür veya ince yağ içinde emülsiyon yapılmış demir tozu bulunan manyetik malzeme akıtılır. Manyetik akının kuvvet çizgileri boyunca demir tozları sıralanır. Malzemede hata varsa manyetik tozlar hatanın bulunduğu yerde kümelenir. PENETRANT MUAYENE: Yüzey hatalarının tespitinde kullanılan bir yöntemdir. Muayene yüzeyine açık süreksizlikler, içine kapiler etki ile nüfuz etmiş olan penetrant sıvısı geliştirici tarafından tekrar yüzeye çekilerek süreksizlik belirtileri elde edilir. Süreksizlikler çatlak türü ise çizgisel belirtiler, gözenek türü ise yuvarlak belirtiler elde edilir. Endüstrideki metalik veya metalik olmayan bütün malzemelerde beklenen yüzey hatalarının tespiti için kullanılabilir. RADYOGRAFİK MUAYENE: Yüksek enerjili elektromanyetik dalgalar (ışınım) pek çok malzemeye nüfuz edebilir. Belli bir malzemeye nüfuz eden ışınım malzemenin diğer tarafına konan ışınıma duyarlı filmleri de etkileyebilir. Bu filmler, daha sonra banyo işlemine tabi tutulduklarında ışınımın içinden geçen malzemenin iç kısmının görüntüsü ortaya çıkar. Bu görüntü, malzeme içindeki boşluklar veya kalınlık / yoğunluk değişiklikleri nedeniyle oluşur. Malzemenin içinin bu şekilde görüntülenmesi radyografi olarak adlandırılır. Bu yöntemle yapılan değerlendirmeye de radyografik muayene denir. Eğer malzemenin arka tarafına film yerine bir detektör konup malzemeden geçen ışınım toplanarak bir monitöre aktarılırsa bu teknik de radyoskopi olarak adlandırılır. Muayenelerin sağlıklı ve güvenilir sonuçlar verebilmesi için standartlara göre yapılması gerekir. Bu standartlar, malzeme cinsine ve/veya ürün türüne göre hazırlanmıştır. Ayrıca muayenenin yapılışına yönelik uygulama standartları ile kabul edilebilir seviyelerinin verildiği uygulama standartları vardır. Muayene parçasının özelliklerine göre uygun standartlar belirlenerek muayene 5 MT1-2 Rev00/02.02.2023 yapılır. Metalik veya metalik olmayan bütün malzemelerde beklenen hacimsel ve yüzey hatalarının tespiti için kullanılabilir. TERMİNOLOJİ Bitişik iletken tekniği Deney yüzeyinden yalıtılmış fakat yakın olan bir çubuk veya kablo kullanılarak yapılan mıknatıslama. Amper- sarım Sargıdaki sarım sayısının, sargı içinden geçen akım şiddeti ile elde edilen değer. Ark yanığı Zayıf elektriksel temastan kaynaklanan yanma hasarı. Taşıyıcı sıvı Islak teknikte, içinde manyetik parçacıkların süspansiyon halinde bulunduğu sıvı. Merkezi iletken Bileşenin açıklığının merkezine yerleştirilmiş içinden akım geçirilen iletken. Dairesel mıknatıslama Akım geçmesi veya içinden akım geçirilen iletken tarafından üretilen bir deney numunesi içindeki sürekli kuvvet çizgileri Sargı tekniği 6 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Bir bileşenin tamamının veya bir bölümünün muayenesi için o bileşenin esnek bir kablo veya rijit sargı kullanılarak mıknatıslanması. Renkli tespit ortamı Görülebilir ışık ile muayene için tespit ortamı. Konsantre Kullanımdan önce damıtma gereken şekilde tedarik edilen tespit ortamı. Şartlandırma reaktifi Su bazlı ortamlarda özelliklerin iyileştirilmesi için kullanılan katkı maddeleri. Sabit akım kontrolü Mevcut akımı muhafaza için kullanılan cihaz. Temas Plakası Sıklıkla bakırdan yapılan elektrik bağlantılarını iyileştirmek için elektrotlar üzerine yerleştirilen değişebilir plaka. Sürekli mıknatıslama tekniği Tespit ortamının mıknatıslama esnasında uygulandığı ortam. (Muayene bölgesine mıknatıslama akımı verilirken, manyetik parçacık sıvısının püskürtüldüğü test metodudur) Kontrast boyası Renkli tespit ortamı kullanılarak izlerin görünebilirliğini arttıran, yüzeye uygulanmış ince kaplama veya film. Akım geçirme tekniği Bir bileşenden akım geçirerek mıknatıslama. Akım üretici Mıknatıslama için kullanılan akımın kaynağı. Tespit ortamı Kullanıma hazır, sıvı içerisinde süspansiyon olarak bulunan ve kuru toz halindeki manyetik parçacıklar. Kuru toz tekniği Havada asılı kalan manyetik parçacıkların kullanıldığı teknik. Ekleme parçalar Mıknatıslanmayı arttırmak için bileşenlerin ucuna eklenmiş ferromanyetik parçalar. Sabit tesis Bileşenlerin muayenesi için bir manyetik alan sağlayan sabit cihaz. Esnek sargı tekniği İletkenin bir bileşenin etrafına yakın şekilde sarılması ile mıknatıslama. 7 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Floresan tespit ortamı UV-A ışıması ile muayene için kullanılan tespit ortamı. Floresan kararlılığı Belirli bir süre boyunca bir tespit ortamının floresan özelliğini muhafaza etme yeteneği. Akı göstergesi Muayene yüzeyine yerleştirilen, doğru mıknatıslanmayı gösteren, yapay hatalar içeren cihaz. İndüklenmiş akım geçirme tekniği Halka şeklindeki bir parçayı ana transformatörün sekonderi yapmak suretiyle parçadan akım geçirme. Kaldırma muayenesi Taşınabilir elektromıknatısın çekme kuvvetinin kontrolü. Manyetik bank Manyetik ve/veya akım geçirme tekniklerinin kullanıldığı genel uygulamalar için sabit cihaz. Manyetik akış tekniği Bileşene manyetik akı verilerek mıknatıslama. Manyetik deney sıvısı Islak tespit ortamı. Manyetik parçacık muhtevası Bilinen bir tespit ortamı hacmindeki manyetik parçacık içeriğinin g/L olarak ölçümü. Manyetik parçacık muayenesi Ferromanyetik malzemelerde yüzey veya yüzeye yakın süreksizlikleri açığa çıkarmak için manyetik alanlar veya tespit ortamlarının kullanıldığı tahribatsız muayene metodu. Manyetik parçacıklar Manyetik akı sızması ile çekilen düzgün dağılmış ferromanyetik parçacıklar. Manyetik iz Bölgesel, rastgele mıknatıslama ve zaman zaman mıknatıslanmış bileşenin deney numunesi ile temasından kaynaklanan yanlış belirti şekli. Mıknatıslama sargısı Bileşenin tamamının veya bir bölümünün, rijit veya esnek iletkenle sarılması ile oluşan düzenleme. Mekanik kararlılık İşletme şartları altında bir tespit ortamının performansını muhafaza etme yeteneği. Çok yönlü mıknatıslama Bütün yönlerdeki süreksizliklerin tespiti amacıyla yönü değişen alan oluşturmak için bir veya daha fazla mıknatıslama tekniğinin kullanımı. Taşınabilir elektromıknatıs (yoke) Manyetik akış teknikleri için kullanılan elde taşınan elektriksel cihaz. 8 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Mıknatıslanmanın devam ettiği süre Islanmadan sonraki mıknatıslanma süresi. Prodlar Elle tutulan elektrotlar. Kalıntı alan Mıknatıslanmadan sonra kalan manyetik alan. Rijit sargı tekniği Sabit boyutlu bir sargı kullanılarak mıknatıslama. Teğetsel alan Bir manyetik alanın yüzeye paralel bileşeni. Teğetsel alan şiddeti Teğetsel alanın değeri. İçinden akım geçirilen iletken tekniği Bir delik veya açıklıktan, bir çubuk veya kablo geçirilerek mıknatıslama. Islak teknik Tespit ortamı olarak bir sıvının kullanımı. Bir bileşenin kutupları arasındaki alanda bir manyetik alanı indükleyen cihaz. TS EN ISO 9934-1 GENEL KURALLAR Kapsam Bu standart, ferromanyetik malzemelerin manyetik parçacık muayeneleri için genel ilkeleri kapsar. Manyetik parçacık muayenesi esas olarak yüzeye kadar ulaşan süreksizliklerin, özellikle çatlakların tespiti amacıyla uygulanır. Bu muayene yüzeyin hemen altındaki süreksizliklerin tespitinde de kullanılabilir, ancak hassasiyeti derinlik arttıkça azalır. Bu standart, muayeneye tabi tutulacak parça yüzeyinin hazırlanması, mıknatıslama teknikleri, tespit ortamının özellikleri ve uygulaması ile sonuçların kaydedilmesini ve yorumlanmasını kapsar. Kabul kriterleri tanımlanmamıştır. Belirli malzemelerin manyetik parçacık muayeneleri için ilâve özellikler mamul standartlarında tanımlanmıştır (ilgili EN standartlarına bakınız). Bu standart kalıcı mıknatıslama metoduna uygulanmaz. Güvenlik ve çevre şartları Manyetik parçacık muayenesi toksik, alevlenebilir ve/veya uçucu maddelerin kullanılmasını gerektirebilir. Böyle durumlarda çalışma alanları havalandırılmalı ve bu alanlar ısı ve alev kaynaklarından uzak olmalıdır. Tespit ortamının ve kontrast boyalarının cilde ve mukozaya uzun süreli ve tekrar eden temasından kaçınılmalıdır. Muayene malzemeleri imalâtçının talimatına uygun olarak kullanılmalıdır. Kaza önleme, elektrik emniyeti, tehlikeli maddelerin yüklenip boşaltılması ve nakliyesi ile personel ve çevre korumayla ilgili ulusal düzenlemelere her zaman uyulmalıdır. UV-A kaynaklar kullanıldığında, UV-A kaynağından yayılan filtre edilmemiş ışımanın doğrudan operatörün gözüne gelmemesi için gerekli önlemler alınmalıdır. UV-A kaynaklar, ister lambanın tamamlayıcı bir parçası ister ayrı bir bileşen olsun, her zaman güvenilir durumda olmalıdır. 9 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Not – Manyetik parçacık muayenesi, muayeneye tabi tutulan nesnenin ve mıknatıslama donanımın yakınında çoğu kez yüksek manyetik alan yaratır. Bu tür alanlardan etkilenen cisimler buralardan uzak tutulmalıdır. FİZİKSEL PRENSİPLER Elektrik ve Mıknatıslanma Elektrik ve mıknatıslanma, ısı ve ışık şeklinde veya bir malzemeyi itme ya da çekme hareketi olarak kendisini gösterir ve manyetik parçacık muayenenin temellerinden birini oluşturur. Elektrik Bir iletkenle birleştirilen ve aralarındaki potansiyel farktan kaynaklanan iki nokta arasındaki elektron akışına elektrik akımı (akım) (elektron akımı) denir. Bir iletkenle birleştirilen iki noktadan elektronlar çok olan noktadan az olan noktaya doğru akarlar. Uçları arasında potansiyel fark bulunan ya da elektron akışı (elektrik akımı) potansiyeli bulunan elemanlara kaynak denir. Örneğin alternatörler, bataryalar, araba aküleri, piller elektrik (gerilim) kaynağıdır. Elektrik akımı I ya da i harfleriyle gösterilir ve birimi Amper (A)’dir. Elektrik akımı ampermetre denen ölçüm cihazları ile ölçülür. Ampermetreler devreye seri olarak bağlanırlar. Bir devreden 1 saniyede 624.1016 adet elektron geçiyorsa o devrenin akımı 1 Amper’dir I: Elektrik akım şiddeti – Amper (A) Q: Elektrik yükü miktarı Coulomb (C) t: Elektrik yüklerinin geçtiği zaman – saniye (sn) U: Kaynak gerilimi (V) R: Direnç (Ω) Örnek: Bir lambadan 5 saniyede 2,5 C’luk yük geçtiğine göre lambanın çektiği akımı bulunuz. Elektrik Devre Elemanları Üreteç: Devrenin çalışabilmesi için gerekli elektrik enerjisini üreten pil, akü gibi elemanlardır. Anahtar: Devrenin açılmasını ve kapanmasını sağlayan elemandır. MT1-2 Rev00/02.02.2023 10 Direnç: Elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa direnç denir. Ohmmetre ile ölçülür. Birimi ohm’dur. R harfi ile ifade edilir. Reosta: Elektrik akımının şiddetinin azaltılmasını ve arttırılmasını sağlayan elemandır. Ampermetre: Elektrik akımı, ampermetre denen ölçüm cihazları ile ölçülür. Ampermetreler devreye seri olarak bağlanırlar. Voltmetre: Bir elektrik devresinde iki nokta arasındaki potansiyel farkını (gerilimi) ölçmeye yarayan ölçü aletlerine voltmetre denir. Ohm Kanunu: Bir elektrik devresinde akım, voltaj ve direnç arasındaki bağlantıyı veren kanuna “Ohm Kanunu” adı verilir. Bu tanıma göre aşağıdaki formüller elde edilir. Burada U gerilimi (birimi volt “V”); I akımı (birimi amper “A”), R direnci (birimi Ohm “Ω”) simgelemektedir. Üçgende hesaplanmak istenen değerin üzeri parmak ile kapatılarak denklem kolayca çıkarılabilir. Örnek: 1,5 V’luk pilin uçları arasına direnci 3 ohm olan bir ampul bağlanmıştır. Ampul üzerinden geçen akımı hesaplayınız. Gerilim: Gerilim ya da voltaj (elektrik potansiyeli farkı), elektronları maruz kaldıkları elektrostatik alan kuvvetine karşı hareket ettiren kuvvettir. Gerilim voltmetre ile ölçülür. Bir devrede dirençlerin bağlantı şekillerine ve dirençlerin sayısına göre bağlantı şekilleri değişmektedir. 11 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Seri Bağlantı Dirençler aşağıda bulunan resimdeki gibi ardı ardına bağlandığında seri bağlanmış olur. Eş değer direnç ise hepsinin aritmetik olarak toplanması ile bulunur. Seri bağlantıda devreden geçen akım sabit, devre gerilimi devre dirençleri üzerine düşen gerilimlerin toplamına eşittir. RAB = R1+R2+R3 Örnek: Yukarıdaki devrede R1=10kΩ, R2=100Ω R3=1kΩ RAB nedir? Çözüm: RAB = R1+R2+R3 RAB =10kΩ+0,1kΩ+1kΩ RAB =11,1KΩ Paralel Bağlantı Dirençler aşağıda bulunan resimdeki gibi uç uca bağlandığında paralel bağlanmış olur. Eş değer direnç ise hepsinin terslerinin toplamının tersidir. Paralel bağlantıda kol gerilimleri sabit, toplam akım kol dirençlerinden geçen akımların toplamına eşittir. 1/ RAB = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 RAB =(R1xR2) / (R1+R2) (Sadece iki direnç için geçerlidir) Örnek: Resimdeki devrede R1=10kΩ, R2=100Ω R3=1kΩ RAB nedir? Çözüm: 1/ RAB = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 1/ RAB = 1/10kΩ + 1/100Ω + 1/1kΩ (Paydalar 10kΩ eşitlenir. 1/ RAB = 1/10kΩ + 100/10kΩ + 10/10kΩ 1/ RAB = 111/10kΩ RAB =10kΩ/111=0,09kΩ=90Ω Doğru Akım ve Alternatif Akım İki çeşit elektrik akımı vardır ve bu akım çeşitleri manyetik parçacıkla muayene yöntemlerinde kullanılmaktadır. 12 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Doğru Akım: Zamana göre yönü ve şiddeti değişmeyen akıma doğru akım denir. İngilizce “Direct Current” olarak yazılır. DC veya DA olarak kısaca ifade edilir. Alternatif Akım: Zaman içerisinde yönü ve şiddeti değişen akıma alternatif akım denir. Şebeke akımı da denebilir. Doğru akımın tersine dalgalı akımda, akım şiddeti ve yönü periyodik olarak değişir. “Kabuk Etkisi” olarak tanımlanan ve parçanın yalnızca yüzeyinde manyetik alan oluşturması nedeniyle AC akım salt yüzey hatalarının kontrolünde oldukça başarılı bir yöntem iken, yüzey altı hataların tespitinde yetersiz kalır. Bu akımın dalga formu sinüs şeklindedir. Evimizde, iş yerlerimizde, kamu kurumlarında vs. tüm prizlerdeki akım, alternatif akımdır. Alternatif akım elektrik santrallerinde alternatörler vasıtasıyla üretilir. Alternatör şöyle mıknatıslanır: Sabit bir manyetik alanın içerisinde bir iletken tel döndürülür. (Teli döndüren etki su basıncı, rüzgar gibi doğal bir etki olabilir) İletken döndüğü ve periyodik olarak farklı polaritelere girip çıktığı için akım sinüsodal dalga şekli çizer. Doğru akımda manyetik alan çizgileri tüm kesit boyunca dağılarak yüzey süreksizliklerinin tespitinde yeterli olmayabilir. Bununla birlikte kesit değişimlerinde ve köşelerde manyetik alanın ulaşmadığı bölgeler oluştuğu için bu bölgeler muayene edilmez. Yüzey altı süreksizliklerin muayenesinde ise AC akıma göre daha üstündür. AC olarak da adlandırılır. (AC = İngilizce’de “Alternative Current” demektir.) a) Yarım dalga doğrultmaç: Aşağıdaki resimdeki eğriden de görüleceği gibi devreden geçen akım tek yönlüdür fakat tam doğru akım olmayıp değeri her an değişmektedir. Bu tip doğrultmaca yarım dalga doğrultmaç denir 13 MT1-2 Rev00/02.02.2023  b) Tam dalga doğrultmaç: Tam dalga doğrultmaç devresinde ise doğrultma işlemi, şebekenin her iki alternansında gerçekleştirilir. Dolayısıyla çıkış gerilimi daha büyük değerdedir ve DC’ye daha yakındır. Bu durum aşağıdaki resimde ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Manyetik parçacık muayenesinde manyetik akım meydana getirebilmek amacıyla; sürekli doğru akım, alternatif akım ve yarı dalga doğru akım kullanılır. Her akım şekli, özellikle uygulamaya bağlı olarak avantaj ve dezavantajlara sahiptir. Manyetik Devre: Kapalı bir yol içerisinde oluşan manyetik alan çizgileri manyetik devre olarak anılır. Manyetik devre nitelikleri bakımından elektrik devresiyle karşılaştırılabilir. Örneğin bir elektrik devresinde akımın oluşabilmesi elektromotor kuvvetinin varlığına bağlıdır. Manyetik bir devrede de manyetik akı ancak manyeto motor kuvveti sonucu oluşur. Mıknatıslanma ve Mıknatıs Mıknatıslık olarak ifade ettiğimiz manyetizma, günlük hayatımızın bir parçası haline gelmiştir. 14 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Mıknatıslar; değişik elektrik ölçüm cihazlarında, transformatörlerde, pusula yapımında, kapı zilinde, telefon, radyo, televizyon, voltmetre, ampermetre, elektrik motorları, bazı oyuncakların yapısı gibi birçok yerlerde kullanılmaktadır. Sanayide demir parçalarını diğer maddelerden ayırmak için yine mıknatıslar kullanılır. Mıknatıslar Hakkında Genel Bilgi; Demir, nikel, kobalt gibi maddeleri çekme özelliği gösteren cisimlere mıknatıs denir. Mıknatısların; çakı makas gibi aletlerin bir kısmını, demirden yapılmış çivi ve iğne gibi cisimleri çektiği bilinmektedir. Bazı cisimler, mıknatıs olmadıkları halde bir mıknatısın etkisi altına girdiklerinde mıknatıs özelliği gösterir. Mıknatıslardan etkilenen ve mıknatıs durumuna getirilen maddelere, manyetik madde denir. Demir, nikel ve kobalt manyetik maddedir. Mıknatıslardan etkilenmeyen maddelere ise manyetik olmayan maddeler denir. Örneğin: cam, kâğıt, tahta, plastik gibi maddeleri mıknatıs çekmez ve bu maddeler mıknatıs özelliği göstermez. Mıknatısın kutupları Bir mıknatısta (N) ve (S) olmak üzere iki kutup vardır. Elektrik yüklerinde olduğu gibi, mıknatısların da aynı kutupları birbirini iter, zıt kutuplar ise birbirlerini çeker. Mıknatısın orta noktası çekme özelliği göstermez. Mıknatısı kırmak veya kesmek suretiyle tek başına bir (N) kutbu ya da (S) kutbu elde etmek mümkün değildir. Bir mıknatısta, mıknatıslık özelliğinin en kuvvetli olduğu noktalara, “o mıknatısın kutupları” denir. Mıknatıs daima iki kutupludur. Yani bir mıknatıs ortadan ikiye kaç sefer bölünürse bölünsün yine bölünen parçaların uçları N ve S kutupları olur. Bir mıknatıs ortadan iple asılırsa kuzey-güney doğrultusuna yönelerek durur. Kuzeyi gösteren kutba N (North) ve güneyi gösterene ise S (South) kutbu denir. Elektromıknatıslık Elektromıknatıslar elektrik akımı kullanarak magnetik alan oluşturan makinelerdir. Hurdalıklarda büyük ve ağır metallerin kaldırılıp bir yerden bir başka yere taşınmasında kullanılan devasa mıknatıslar elektromıknatıstır. Ancak elektromıknatısların tamamı bu kadar büyük değildir. Kapı zilleri gibi küçük cihazların içinde dahi küçük elektromıknatıslar bulunmaktadır. Yapısal olarak elektromıknatıslar oldukça basittir. Bir metal etrafına sarılmış uzun iletken bir kablodan ibarettir. Kablodan elektrik akımı geçirildiğinde doğal mıknatıs olmayan metal mıknatıs özelliği göstermeye başlar. Elektrik akımı kesildiğinde ise bu özelliğini kaybeder. Metal parçanın etrafına sarılmış kablodan geçen elektrik akımı bir elektrik alan oluşturur. Elektrik akımının oluşturduğu elektrik alanı, metalin magnetik özellik kazanmasına yol açar. Elektromıknatıslar elektrik akımı kablodan geçtiği sürece mıknatıs özelliği gösterdiğinden, basit bir açma kapama butonu ile açılıp kapanması nedeniyle oldukça kullanışlıdır. 15 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Bilindiği üzere doğal mıknatısların kuzey ve güney olmak üzere iki kutbu bulunur. İki doğal mıknatısın zıt kutupları birbirini çekerken, aynı kutupları birbirini iter. Elektromıknatıslar da tıpkı doğal mıknatıslar gibi iki kutba sahip olurlar. Ancak tek farkları bunun geçici bir süre, elektrik akımının varlığı boyunca mevcut olmasıdır. Basit bir elektromıknatıs yapımı Manyetik Geçirgenlik Manyetik geçirgenlik, bir malzemenin, kendisine uygulanan bir elektromanyetik alan içerisinde kendi içinden geçmesi için, ne kadar elektromanyetik akıyı destekleyebildiğinin ölçüsüdür. Diğer bir deyişle, bir malzemenin manyetik geçirgenliği, manyetizasyon kapasitesinin derecesidir. B B = µ. H veya µ = H B = Manyetik akı yoğunluğu H = Manyetik alan şiddeti (Amp/m) µ = Manyetik geçirgenlik (Henry/m) MANYETİK ALAN Bir elektrik iletkeninden elektrik akımı geçirilirse, bu iletkenin içinde ve çevresinde manyetik alan oluşturulur. Bu manyetik alanın (akının) şiddeti: B H = µ şeklinde verilir. H: Manyetik alan şiddeti (amper /metre = A/m boyutunda) 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝑥 𝑠𝑎𝑛𝑖𝑦𝑒 𝑊𝑒𝑏𝑒𝑟 B: Manyetik indüksiyon/manyetik akı yoğunluğu (birim kesitteki manyetik akı, = = 𝑚² 𝑚² 𝑊𝑏 𝑚² ) µ: Manyetik akının aktığı ortamın manyetik geçirgenliği (permeabilite) Φ: Manyetik akı (herhangi bir manyetik iletkenin A kesitinden birim zamanda geçen manyetik akı Φ = B.A , Volt x saniye = Weber = Wb) 16 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Manyetik alanın verimli olarak elde edildiği cihazlar bobinlerdir. Bobinin içinden (bobini oluşturan iletkenlerden) manyetik alanı oluşturan elektrik akımı geçirilir ve bu akım bobin içinde manyetik alanı oluşturur. Buradaki bobin içinde oluşan manyetik alanın yönü sağ el kaidesi ile bulunur. Sağ el kaidesinde, sağ elin baş parmağı bobin iletkenlerinden (sarımlardan) geçen akım yönünü gösterirse, 4 parmak manyetik alanın yönünü gösterir. Histerezis Eğrisi Mıknatıslanması zor olan bir maddenin yüksek mıknatıssal dirence (reluctance) sahip olduğu söylenir. Bir malzemenin mıknatıslandırıcı kuvvete karşı göstermiş olduğu dirence mıknatıssal direnç denir. 16 MT1-2 Rev00/02.02.2023  Resim : Histerezis eğrisi Aşağıdaki şekilde yüksek karbonlu bir çelik için histerezis eğrisi görülmektedir. Geniş histerezis eğrisi, malzemenin zor mıknatıslandığını yani yüksek mıknatıssal dirence sahip olduğunu gösterir. Resim: Karbonlu çeliğin histerezis eğrisi Yukarıdaki şekle sahip malzemeler şu özelliklere sahiptir; Düşük geçirgenlik: Zor mıknatıslanır Mıknatıslığı tutma yeteneği yüksek: Artık magnetik alanı kuvvetli bir şekilde tutar. Yüksek zorlayıcı kuvvet: Artık mıknatıslığı gidermek için, yüksek ters mıknatıslandırıcı kuvvet gerektirir. Yüksek mıknatıssal direnç: Mıknatıslandırıcı kuvvete karşı fazla direnç gösterir. Yüksek artık mıknatıslanma: Artık manyetik alanı kuvvetli tutar. İnce bir histerezis eğrisi, mıknatıslığı tutma yeteneği düşük olan bir malzemeyi gösterir. 17 MT1-2 Rev00/02.02.2023  Resim : Yumuşak demir histerezis eğrisi Yukarıdaki şekil düşük karbon içeren yumuşak demir gibi malzemelerin özelliklerini gösterir. Böyle bir eğri oluşturan malzemeler şu özelliklere sahiptir; Yüksek geçirgenlik: Kolay mıknatıslanır. Mıknatıslığı tutma yeteneği düşük: Artık manyetik alanı zayıf bir şekilde tutar. Düşük zorlayıcı kuvvet: Artık mıknatıslığı gidermek için, düşük ters mıknatıslandırıcı kuvvet gerektirir. Düşük mıknatıssal direnç: Mıknatıslandırıcı kuvvete karşı az direnç gösterir. Düşük artık mıknatıslanma: Artık manyetik alanı zayıf tutar. Curie Sıcaklığı Curie sıcaklığı, Manyetik malzemelerin (demir, nikel, kobalt) manyetiklik özelliğini kaybettiği sıcaklıktır ve her malzeme için farklıdır. Sıcaklık malzemenin birçok özelliğini etkilediği gibi manyetik özelliğini de etkilemektedir. Bir katı sıcaklığının arttırılmasıyla atomların termal titreşimlerinin büyüklüğü artmaktadır. Atomik manyetik momentler serbestçe döndürülebilir. Bu nedenle, artan sıcaklık ile atomların artan termal hareketi, hizalanabilen herhangi bir momentin yönünü rastgele belirleme eğilimindedir. Ferromanyetik (mıknatıstan en çok etkilenen (demir, nikel, kobalt gibi)), antiferromanyetik (mıknatıstan çok az etkilenen) ve ferrimanyetik malzemeler (ferro manyetik malzemelere göre daha az mıknatıstan etkilenen malzemeler) için, atomik termal hareketler, komşu atomik dipol momentleri arasındaki birleştirme kuvvetlerine karşı koyarak, bir dış alan varlığına bakılmaksızın, bazı dipol hizalanmasına neden olur. Bu hem ferromanyetik hem de ferrimanyetik malzemelerin mıknatıslamasında bir azalma meydana gelir. Mıknatıslanma 0 K (-273 oC)’ de maksimum, termal titreşimlerin minimum olduğu sıcaklıktır. Bu sıcaklıkta atomların hareketsiz olduğu kabul edilir ve malzemenin sonsuz ömürde olacağına inanılır. Sıcaklık arttıkça, mıknatıslanma yavaş yavaş azalır ve ardından Curie sıcaklığı (Tc) olarak adlandırılan noktada aniden sıfıra düşer. 18 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Demir ve Fe3O4 (manyetit- demir cevheridir mıknatıs olarak da adlandırılabilir), için mıknatıslanma- sıcaklık değişimi aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Saf demir ile demir cevheri olan ve %72 demir içeren Fe3O4 (manyetit) manyetiklikleri grafikte verilmiştir ve sıcaklık arttıkça manyetikliği azalmaktadır. Aşağıda verilen sıcaklıklarda da manyetiklik tamamen kaybolmaktadır. Tc sıcaklığında manyetik malzemedeki mıknatıslanmayı sağlayan yönlenmeler sıcaklığın etkisiyle kaybolur. Böylece Tc’ nin üzerindeki sıcaklıklarda hem ferromanyetik hem de ferrimanyetik malzemeler paramanyetik (mıknatıstan etkilenmezler) olur. Curie sıcaklığının büyüklüğü malzemeden malzemeye değişir; En önemli 4 manyetik metalik malzeme için; Demir 768°C Kobalt, 1120°C Nikel 335°C Fe3O4 (manyetit) 585°C sıcaklıklarında manyetik özelliklerini kaybeder. Antiferromanyetik (çok az manyetik özellik gösteren malzemeler) malzemeler de sıcaklıktan etkilenir. Bu davranış kritik sıcaklıkta (neel sıcaklığı) kaybolur. Bu noktanın üzerindeki sıcaklıklarda antiferromanyetik malzemeler de paramanyetik hale gelir. Yani sıcaklıktan etkilenmezler. Mıknatıslık Özelliklere Göre Malzemeler Diamanyetik Malzemeler: Eşlenmiş durumdaki elektronlar birbirlerinin manyetik momentlerini sıfırlarlar. Manyetik alanlar tarafından hafifçe itilirler. Manyetik alanlar kaldırıldığında manyetik özellik göstermezler. Bakır, altın, gümüş, su vb. Paramanyetik Malzemeler: Eşlenmemiş elektronları bulunur, manyetik alandan etkilenirler. Manyetik alan tarafından hafifçe çekilirler. Manyetik alan kaldırıldığında manyetik özellik göstermezler. Platin, magnezyum, lityum vb. Ferromanyetik Malzemeler: Eşlenmemiş elektronlarından dolayı net manyetik alana sahiptirler. Manyetik alan tarafından çok kuvvetli bir şekilde etkilenirler, büyük pozitif veya negatif manyetik etkilenme gösterirler. Manyetik alan kaldırıldığında dahi manyetik özelliklerini korurlar. Demir, nikel, kobalt, vb. Ferromanyetik malzemeler küçük kutuplaşmış bölgelerden oluşur. Bu bölgelere ‘’ Domain‘’ denir. Ferromanyetik bir malzeme manyetize değilken domainler karışık yönelmişlerdir. Bir malzemede 0,4 kA/m’nin altında artık manyetik alan ölçüldüğü zaman malzeme demanyetize olmuş sayılır. 19 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Manyetik Alan Kaynakları Merkezi iletken Akım taşıyan iletken bir telin çevresinde manyetik alan meydana gelir. Bu manyetik alanın merkezi, teldir. Telin çevresindeki manyetik alan daire şeklindedir. Bu manyetik alan merkezi iletken olacak şekilde dairesel manyetik kuvvet çizgileri ile gösterilir. Doğrudan Mıknatıslama Metodu 1. Tabii mıknatıs Muayene edilecek parçanın bir bölümü mıknatısın kutupları arasında oluşacak magnetik alanla mıknatıslanır. Bu yöntem mıknatısın iki kutbu arasındaki alan çizgilerine dik olan hataların tespitinde uygulanır. Tabii mıknatıs uygulaması, oluşturulacak magnetik alanın büyüklüğünün az olması dolayısıyla seri kontrol amacıyla kullanılamaz. 2. Elektromıknatıs Malzeme bir elektromıknatıs yardımı ile mıknatıslanır. Muayene edilecek parça kutuplar arasındaki magnetik alan içerisine yerleştirilir. Parça ve mıknatıs kapalı bir magnetik devre oluşturur ve boyuna magnetik alan yaratılır. Sabit elektromıknatısların yanı sıra, taşınabilir el magnetleri şeklinde de günümüzde Tahribatsız Muayenede oldukça yaygın bir biçimde kullanılmaktadır. Elektromıknatıslar alternatif veya darbeli doğru akımla çalışabildiği gibi alan şiddetleri de ayarlanabilmektedir. 3. Yardımcı iletken üzerinden akım geçirmek Sık kullanılan bir diğer muayene yöntemi de yardımcı bir iletken kablo veya çubuk kullanılarak oluşan magnetik alanın kullanılması şeklindedir. İletkenin çevresinde oluşacak magnetik alan ile malzeme mıknatıslanır ve boyuna ve radyal doğrultudaki hatalar tespit edilebilir. Parça ile yardımcı iletken arasında bir elektriksel temas olmadığından ark oluşması tehlikesi yoktur. Bu yöntemle hem iç hem de dış hatalar tespit edilebilir. Yöntemin bir diğer avantajlı tarafı da çok sayıda parçanın aynı anda test edilebilmesine imkan tanımasıdır. 4. Bobin ile mıknatıslama Bobin ile mıknatıslama yine oldukça yaygın kullanılan bir yöntemdir. Boyuna magnetik alan oluşturularak enine hataların tespiti yapılır. Sarım sayısı gerekli magnetik alan şiddetine bağlıdır ve şiddeti amper-tur ile ifade edilir. Ampermetreden okunan akımın bobinin sarım sayısı ile çarpılması ile elde edilir. Avantajları - Uygulaması kolaydır. - Niceldir. - Görüntüleme hariç tutulursa otomasyona uygundur. (Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle beraber basit hataların görüntülenmesinde kameralar kullanılmaktadır.) Dezavantajları - Sadece ferromagnetik malzemelerle sınırlıdır. - Sadece yüzey ve yüzeye yakın hataların tespiti mümkündür. 20 MT1-2 Rev00/02.02.2023 2.3.2. Manyetik Akı Yoğunluğu Birim kesit alandan geçen manyetik akı miktarının ölçüsüdür. Manyetik akı, yüzeyin büyüklüğüne, alanın şiddetine ve ortama bağlıdır. Yüzeyin büyüklüğü, A yerine 2A olsa bu yüzeye isabet eden çizgi sayısı 2 katına çıkar. Manyetik akı yoğunluğu ise B harfiyle gösterilir. Yüzeyden geçen manyetik akı MKS birim sisteminde manyetik akı birimi Weber/m2 (Wb/m2) veya Tesla’dır. CGS birim sisteminde ise Maxwell/cm2 (M/cm2) veya Gauss (G)’tur. Süreksizlik ve Hatalar Süreksizlik herhangi bir malzemenin (parçanın) tamamında veya bir bölümünde normal yapının, dolayısıyla normal özelliğinin dışında bir yapı ve özellik oluşturan çatlak, katlanma, kalıntı (inklüzyon), gözenek (porozite), çökelme (karbür çökelmesi), martenzit oluşumu, yaşlanma, hidrojen gevrekliği ve iç gerilim oluşumlardır. Bir malzemenin sürekliliği, malzemenin tümünde mekanik özelliklerin aynı olması demektir. Sürekliliğin gerekli şartı malzemenin tümünde (her yerinde) kimyasal bileşimin aynı olmasıdır. Kimyasal bileşim aynı olmazsa süreklilik olmaz, ancak kimyasal bileşim aynı olduğu halde süreklilik olmayabilir. Bir süreksizlik malzemenin (parçanın) güvenilir bir şekilde kullanımını mutlak surette etkilemeyebilir veya toleranslar içinde alınabilir, dolayısıyla bu süreksizlik parçanın kullanımında yok farz edilerek malzemede süreklilik olduğu kabul edilebilir. Hata, bir süreksizliktir. Süreksizlik standartların müsaade ettiği sınırı aştığı takdirde hata olarak kabul edilir (nitelendirilir) ve bu süreksizlik malzemenin güvenilir olarak kullanımını engeller. Çeşitli kod ve standartlar hata kabul kriterlerini, onların malzemede bulunduklarını yerlere ve malzemenin kullanım şartlarına göre tanımlamışlardır. Malzeme muayenesi, malzemede hata olup olmadığının tespitidir. Yani malzemede hata olup olmadığının araştırılmasıdır. Bu nedenle malzeme muayenesinde hataların bilinmesi, tanınması gerekir. Malzeme muayenesinin isabetli yapılabilmesi için malzeme hatalarını mikro (içyapı ile ilgili) hatalar ve makro hatalar olarak iki gruba ayırmak mümkündür ve hatta gerekmektedir. Malzemede meydana gelen kaçak akı ile süreksizlik tespiti için, manyetik alan ile süreksizlik arasındaki açı 30-90 aralığında olmalıdır. Manyetik Alanın Yönlendirilmesi 21 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Manyetik alan yönünün süreksizliğe uygun olarak yönlendirilmesi gerektiğinden, verilen yönü sağlamak için gerekli mıknatıslama işlemini bilmek önemlidir. Muayenenin yeterli olabilmesi için, manyetik alan yönünün, süreksizliğin konumuna uygun seçilmesi gerekir. Manyetik alan yönü, parçadaki hatanın ana eksenine dik olduğunda, manyetik alan hassasiyeti en yüksek olacağından, muhtemel hata tipine dik açı çizgileri meydana getiren mıknatıslama metodu seçilmelidir. Çeşitli yönlerdeki hataların bulunması istenirse parça, farklı yönlerde manyetik akı çizgileri meydana getirecek şekilde birden fazla mıknatıslanmalıdır. Manyetizasyon Yöntemleri Bilindiği gibi bu yöntemde öncelikli olarak incelenecek olan malzemenin manyetize edilmesi gerekmektedir. Bu yöntemler temelde boyuna ve dairesel manyetizasyon olarak iki başlık altında toplanmaktadır. Manyetize edilen, nicel ve nitel değerlendirmeleri geçiren malzeme son olarak demanyetize edilir. 1) Boyuna Manyetizasyon a) Elektro mıknatıslar (YOKE Cihazı) ile mıknatıslama Bu yöntem endüstride en çok tercih edilen yöntemlerden birisidir. İncelenecek parça üzerine cihazın ayakları temas ettirilir. Cihaza uygulanan elektrik akımı sonucunda, cihazın bacakları arasında bir manyetik alan oluşarak manyetik alan çizgilerinin kuzey uçtan güney uca akması sağlanmış olur. Bu yöntemle manyetik alan çizgilerine dik yöndeki süreksizlikler tespit edilebilmektedir. b) Bobin ile manyetizasyon İçinden bir sarım geçen bobine uygulanan elektrik akımı ile bobin üzerinde ve içine yerleştirilmiş test malzemesi üzerinde manyetik alan oluşması sağlanır. Oluşturulan bu manyetik alan çizgileri süreksizliğin yerini tayin etmede kullanılır. EN Standartlarına göre AC akım ile çalışan bir manyetik yokenin yeterli alan şiddeti oluşturduğunun ispatı için kütle deneyinde kaldırması istenen ağırlık 4,5 kg dır. 2) Dairesel Manyetizasyon a) İç iletken yardımıyla manyetizasyon 23 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Bu yöntem dairesel şekilli parçalara uygulanmaktadır. Örnek olarak; borular, dişliler, bağlantı parçaları gibi. Şekil 4’te görüldüğü gibi parça içerisinden geçirilen iletkene uygulanan akım sonucunda parça manyetik bir hal alarak parçanın muayenesi yapılmış olmaktadır. Şekil: İçerisinden İletken Geçen Parçanın Muayene İşleminin Şematik Gösterimi. c) Prodlar ile manyetizasyon Bu yöntemde üzerine akım uygulanan prodlar malzeme üzerinde birbirine zıt yönlerde manyetik alanlar oluştururlar. Bu cihazın da çalışma mantığı yoke cihazına benzemektedir. Ancak bu yöntemde prodlar arası mesafe parça boyutuna ve kalınlığına göre önem arz etmektedir. Tavsiye edilen prodlar arası optimum uzaklık 80-120 mm arasıdır. Daha uzak mesafeler uçlar arasındaki manyetik akı yoğunluğunun azalmasına sebep olacağından testin hassasiyetini düşürecektir. Bunun yanında belirtilen mesafelerin altında da küçük süreksizliklerin tayin edilmesi pek mümkün olmayacaktır. Manyetik parçacık yöntemi ile muayenede, prod tekniği kullanılarak yapılan muayenede ark olayının önüne geçmek için mümkün olduğunca yüksek akım uygulanmalıdır. Demanyetizasyon İşlemi Malzemenin muayenesi sonrasında malzeme biraz da olsa manyetizedir. Bu durum malzemenin çalışma şartlarına veya uygulanacak olan sonraki işlemlerde sorun teşkil edecek unsurdur. Örneğin, kaplama yapılacak ise veya kaynak yapılacak ise arkın hedeflenenin aksine farklı bölgelerde meydana 24 MT1-2 Rev00/02.02.2023 gelmesine neden olabilir. Talaşlı imalat sırasında talaşların malzeme üzerinde kalmasına, bilyeli bir yatakta kullanılacaksa uygun çalışma şartlarının önüne geçen bir etken olarak karşımıza çıkmaktadır. Demanyetizasyon işleminin yapılması bir anlamda yüzeyindeki manyetik tozlardan da kurtulma yani yüzey temizliği anlamına gelmektedir. Bu tozlar malzemenin çalışması sırasında tahribatlara neden olmaktadır. Demanyetizasyon işleminde kalıntı mıknatıslık ‘’remenans’’ olarak adlandırılır. Yöntemin Avantajları Uygulaması kolay ve hızlıdır, detaylı yüzey temizliğine ihtiyaç duymaz, kesin sonuçlar elde etme olasılığı yüksektir. Yöntemin Dezavantajları Uygulanabilirliği ferromanyetik malzemelerle sınırlıdır. İşlem sırasında aşırı ısınmalar, arklar meydana gelebilir. Bu gibi durumlar malzemenin fiziksel özelliklerine ve geometrisine etkiyecek durumlardır. Demanyetizasyon işleminin iyi yapılmadığı takdirde çeşitli sorunlar doğurabilecektir. Manyetik ve Manyetik Olmayan İletkenlerde Alan Dağılımı Akım taşıyan bir iletkenin içinde ve çevresindeki manyetik akı, malzeme tipi, boyutu ve şekline göre değişecektir. Boru, halka, flanşlar vs. gibi içi boş parçaların muayenesinde kontrol iletkenleri kullanıldığından, parça içinde ve iletkende manyetik akı şiddeti ve dağılımını bilmek önemlidir. Dağılım Diyagramları Aşağıdaki grafikler manyetik ve manyetik olmayan iletkenlerin içinde ve etrafındaki alan dağılımını göstermektedir. 25 MT1-2 Rev00/02.02.2023 F = İletken yüzeyindeki alan F’ = silindirin iç yüzeyindeki alan R = silindirin dış yarıçapı Yukarıdaki şekilde, bir merkezi iletkenden akım geçirilmesi ile içi boş bir manyetik silindirin içinde ve çevresindeki meydana gelen alan dağılımı MAGNETİZASYON TEKNİKLERİ 26 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Manyetik partikül muayenesinde muayene parçasında bir manyetik alan oluşturmak için doğrudan ve dolaylı magnetizasyon teknikleri uygulanır. Doğrudan Magnetizasyon Dolaylı Magnetizasyon Doğrudan Magnetizasyon 1.Malzemenin kendisi üzerinden akım geçirmek Bu yöntemde ferromagnetik malzeme, kendisi üzerinden veya belirli bir bölümünden alternatif, yarı dalga veya tam dalga doğru akım geçirilerek magnetize edilir. İçerisinden akım geçen iletkenin çevresinde magnetik alan oluşacağı ve alan çizgilerini dik kesen hataların tespit edilirliği prensibi gereği, olası boyuna çatlaklar görüntüye getirilir. Malzemeden geçirilmesi gereken akımlar malzeme kesiti ile doğru orantılıdır ve bu yüzden malzemenin temas noktalarında yanma noktaları oluşmaması için çok iyi bir temas sağlanması gerekmektedir. Yöntemin esas uygulama sekli, test cihazının temas kafaları arasına test parçasının sıkıştırılarak üzerinden akım geçirilmesi şeklindedir. İkincil uygulama sekli de prodlar veya kıskaçlar kullanılarak malzemenin bir bölgesinden doğrudan akım geçirilmesi seklindedir. Prodlar genellikle bakırdan imal edilir ve özellikle kaynak dikişlerinin kontrollerinde kullanılır. Her iki durumda da sıkı temas önemlidir. Aksi halde yeterli olmayan temas koşullarında ark atlamaları ve ikincil hasarlar oluşabilir. 2. İndüksiyon akımı Tekniği Bazı durumlarda, özellikle dairesel ve ortası delik parçaların testinde muayene edilecek parçadaki alanı amaca uygun yönlendirebilmek için parça içerisinde bir manyetik alan yaratılması gerekir. Halka seklindeki test parçası üzerinde, dairesel yönde akan bir indüksiyon akımı oluşturularak dairesel hataları test edilebilir. İndüksiyon akım tekniği prensip gereği sadece alternatif akım kullanılarak uygulanabilir. Dolaylı magnetizasyon 1.Tabi mıknatıs Muayene edilecek parçanın bir bölümü mıknatısın kutupları arasında oluşacak magnetik alanla mıknatıslanır. Bu yöntem mıknatısın iki kutbu arasındaki alan çizgilerine dik olan hataların tespitinde uygulanır. Tabii mıknatıs uygulaması, oluşturulacak magnetik alanın büyüklüğünün az olması dolayısıyla seri kontrol amacıyla kullanılamaz. 2. Elektromıknatıs Malzeme bir elektromıknatıs yardımı ile mıknatıslanır. Muayene edilecek parça kutuplar arasındaki manyetik alan içerisine yerleştirilir. Parça ve mıknatıs kapalı bir magnetik devre oluşturur ve boyuna magnetik alan yaratılır. Sabit elektromıknatısların yanı sıra taşınabilir el magnetleri seklinde de günümüzde Tahribatsız Muayene oldukça yaygın bir biçimde kullanılmaktadır. Elektromıknatıslar alternatif veya darbeli doğru akımla çalışabildiği gibi alan şiddetleri de ayarlanabilmektedir. 3. Yardımcı iletken üzerinden akım geçirmek 27 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Sık kullanılan bir diğer muayene yöntemi de yardımcı bir iletken kablo veya çubuk kullanılarak oluşan magnetik alanın kullanılması seklindedir. İletkenin çevresinde oluşacak magnetik alan ile malzeme mıknatıslanır ve boyuna ve radyal doğrultudaki hatalar tespit edilebilir. Parça ile yardımcı iletken arasında bir elektriksel temas olmadığından ark oluşması tehlikesi yoktur. Bu yöntemle hem iç hem de dış hatalar tespit edilebilir. Yöntemin bir diğer avantajlı tarafı da çok sayıda parçanın aynı anda test edilebilmesine imkan tanımasıdır. 4. Bobin ile mıknatıslama Bobin ile mıknatıslama yine oldukça yaygın kullanılan bir yöntemdir. Boyuna magnetik alan oluşturularak enine hataların tespiti yapılır. Sarım sayısı gerekli magnetik alan şiddetine bağlıdır ve şiddeti amper-tur ile ifade edilir. Ampermetreden okunan akımın bobinin sarım sayısı ile çarpılması ile elde edilir. Malzemeye Manyetik parçacık cihazı ile uygulanan doğru akım sonucu malzeme yüzeyinde manyetik alan oluşur. Eğer malzeme üzerinde bir süreksizlik varsa bu süreksizliğin uç kısımlarında da N ve S kutupları oluşur. Oluşan bu kutuplar süreksizlik üzerinde süreksizliğin tespit edilmesini sağlayacak manyetik akı çizgilerinin oluşmasına neden olurlar. Malzeme üzerine demir tozu ve floresan maddesi karışımı olan özel solüsyon uygulandığında, süreksizlikler üzerindeki alan çizgilerinde biriken bu demir tozları, çizgiler şeklinde görülerek süreksizliklerin tespit edilmesini sağlarlar. Bobinde meydana getirilen manyetik alan şiddeti, bobine uygulanan akım, bobin sarım sayısı, bobin çapı, bobin boyu gibi etmenlere bağlı olarak değişir. 28 MT1-2 Rev00/02.02.2023  MALZEME BİLGİSİ Malzeme Bilgisinin Tahribatsız Muayene Personeli için Önemi Tahribatsız Muayene (TM) yöntemlerinin endüstriyel uygulamalarda kullanılması ile parça, yapı ve konstrüksiyonlarda en üst seviye dizaynlara ulaşılabilmesini mümkün kılınmaktadır. Bu sayede daha az malzeme kullanılarak üretilen ürünlerde maliyet ve ürün ağırlığında ciddi miktarda azaltma sağlanmaktadır. Bu sebeplerle endüstriyel uygulamalarda Tahribatsız Muayene (TM) yöntemlerinin kullanımı ve önemi de giderek artmaktadır. Bununla beraber dizayn çalışmalarının ve üretimin tüm basamaklarında yapılan Tahribatsız Muayene (TM) uygulamaları ile proje çalışmalarının erken adımlarında potansiyel ve gerçekleşmiş hatalar tespit edilerek lüzumsuz iş gücü, hammadde ve enerji harcamalarının en aza çekilmesi sağlanır. Unutulmamalıdır ki üretim aşamalarının sonunda hatasız olarak meydana getirilmiş ürünlerin kullanımı esnasında parçada meydana gelebilecek olası hatalar ürünün tam performans ile çalışmamasına ve hatta çalışamaz hale gelmesine neden olabileceği gibi can ve mal kaybına da yol açabilmektedir. Bu gibi problemlerin önüne geçmek için özellikle dinamik veya yüksek yükler altında çalışan parçalarda Tahribatsız Muayene (TM) yöntemlerinden uygun olanlar kullanılarak periyodik muayenelerin gerçekleştirilmesi çoğu durumda bir zorunluluk olarak karşımıza çıkmaktadır. Tahribatsız Muayene (TM) yöntemleri ile parçanın veya ürünün kullanımını sınırlayacak mevcut süreksizliklerin tespit edilmesi çok önemlidir. Parça içerisinde mevcut olan süreksizlikler birçok endüstriyel uygulamada parçanın kullanımına veya performansına önemli bir olumsuz bir etki yapmaz. Bununla beraber havacılık sanayinde, sağlık malzemeleri gibi kritik sektörlerde kullanılan parçalarda parçanın yüzey pürüzlülüğü dahi parçanın sağlıklı çalışma süresini belirleyen önemli faktörler arasında gelmektedir. İşte bu sebeplerle tam ve eksiksiz bir Tahribatsız Muayene (TM) uygulamasının gerçekleştirilmesi için tespit edilen süreksizliğin yorumlanması gerekmektedir. Endüstriyel uygulamaların genelinde Tahribatsız Muayene (TM) ile tespit edilen problemler için kabul/red kriterleri verilerek Tahribatsız Muayene (TM) personelinin bu kriterlere uygun sınıflandırma yapması ve kayıt tutması istenir. Red/kabul kriterleri kayıt altına alınarak ürün ya da parça içerisinde mevcut süreksizlik boyut, şekil ve cinsine göre uygun kalite sınıfı içerisinde değerlendirilir. Tahribatsız Muayene (TM) yöntemlerinde mevcut süreksizliğin uygun yöntemleri kullanılarak tespit edilmesi kadar, tespit edilen süreksizliğin türü hakkında fikir sahibi olmak da ciddi ölçüde önemlidir. Uygulanacak Tahribatsız Muayene (TM) yöntemlerinin belirlenmesinde malzemenin imalat yöntemi, olası süreksizliklerin şekli, ölçüsü ve parça içerisindeki konumu birinci dereceden ehemmiyet arz etmektedir. İşte bu sebeplerle tahribatsız muayene (TM) personelinin imalat yöntemleri ve bu imalat yöntemlerine bağlı olarak meydana gelme ihtimali olan süreksizlikler hakkında yeterli bilgi sahibi olması gerekmektedir. Süreksizlik ve Hata Kavramları Yukarıda da belirtildiği gibi Tahribatsız muayene yöntemleri ile hata ve süreksizliklerin tespit edilmesi yeterli değildir bu hata ve süreksizliklerin doğru şekilde sınıflandırılması ve uygun biçimde kayıt altına alınması gerekmektedir. Tahribatsız muayene sonuçlarının doğru ve uygun tekniklerle kayıta geçirilmesi muayene geçerliliği ve ürün ömrünün en doğru şekilde takip edilmesi için temel şarttır. Tahribatsız muayene sonuçlarında kayıt altına alınacak belirtiler süreksizlik ve hata olarak iki ayrı sınıfta değerlendirilir. Süreksizlik, üründe beklenen homojen malzeme yapısı içerisinde homojen olamayan bölgelerdir. Bir başka deyişle malzemenin yapısal bütünlüğünün bozulmasının nedeni süreksizlik olarak tanımlanabilir. Daha genel bir ifade kullanılırsa Tahribatsız Muayene (TM) yöntemleriyle tespit edilmiş olan tüm bulgular süreksizlik olarak tanımlanır. 29 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Hata kavramı ise süreksizliklerin sadece bir kısmını kapsar. Hata, bir malzemenin kullanım uygunluğunu ortadan kaldıran veya kullanım performansını olumsuz şekilde etkileyecek süreksizliklere verilen genel isimdir. Tahribatsız Muayene (TM) personelinin akılda tutması gereken husus tüm hatalar süreksizlik olarak tanımlanırken, her süreksizlik bir hata değildir. Bu sebeple tespit edilen süreksizliklerin hata olup olmadığı yani bu süreksizliklerin malzemenin kullanım uygunluğunu engelleyici veya kullanım alanlarını ve süresini azaltıcı bir etkisinin olup olmadığının belirlenmesi hayati önem taşımaktadır. Süreksizliklerin hata olarak kabul edilip edilmemesi için her sektörde kabul edilmiş bir kural bulunmamaktadır. Malzeme çeşidi, imalat yöntemi, süreksizliğin konumu, şekli ve büyüklüğü, parçanın kullanıldığı sektör ve parçanın kullanım şartları gibi çok sayıda faktörün bir arada dikkate alınarak yorumlanmasıyla mevcut süreksizliğin hata olarak kabul edilmesi veya edilmemesine karar verilmelidir. Malzeme İçerisinde Süreksizlik Oluşum Nedenleri Dizayn ve tasarım faaliyetlerinin başlangıcından parçaların üretim ve şekillendirme işlemlerine ve hatta kullanım koşulları da dahil olmak üzere parça ömrünün her aşamasında süreksizliklerin ortaya çıkması için çeşitli sebepler bulunabilir. Malzeme süreksizliklerini oluşum aşamalarına bağlı olarak 3 sınıfta incelemek mümkündür. 1.) Tasarımdan Kaynaklanan Süreksizlikler 2.) Üretimden Kaynaklanan Süreksizlikler 3.) Kullanım Şartlarından Kaynaklanan Süreksizlikler Tasarımdan Kaynaklanan Süreksizlikler Herhangi üründen beklenen ticari ömür veya performansın elde edilememesinin en büyük nedeni yanlış tasarımdır. Dizayn aşamasında yanlış malzeme seçimi, uygun olmayan imalat prosesi, eksik veya uygun olmayan geometri ve boyut seçimi en çok karşılaşılan tasarım süreksizlik nedenlerinin başında gelmektedir. Tasarım hatalarının tespit edilmesi için çoğu durumda Tahribatsız Muayene (TM) yöntemlerinin kullanılmasına gerek duyulmaz. Bununla beraber dizayn aşamasında belirli numunelerle yapılacak Tahribatsız Muayene (TM) testleri ile yukarıda sayılan yanlış malzeme, üretim yöntemi ve parça geometrisi için yol gösterici olabilir. Unutulmamalıdır ki yanlış veya eksik tasarımdan kaynaklanan ve üretim veya kullanım sırasında açığa çıkan tüm süreksizliklerin tespit edilmesi Tahribatsız Muayene (TM) personelinin sorumluluğundadır. Üretimden Kaynaklanan Süreksizlikler Üretim kavramı dökümden enjeksiyona, dövmeden kaynağa, toz metalürjisinden plastik şekil vermeye kadar birçok ve değişik özelliklere sahip yöntemlerin tamamını kapsamaktadır. Hatta bir çok parçanın üretiminde ayrı ayrı özelliklere sahip üretim yöntemlerinden birkaç tanesi de kullanılabilir. Üretim esnasında meydana gelen süreksizlikler, üretim yöntemine bağlı olarak meydana gelir ve her bir yöntem için belirli özellikler sahip süreksizlikler ortaya çıkmaktadır. Bu sebeple üretim süreksizliklerinin üretim yöntemine göre ayrı ayrı sınıflandırılması ve değerlendirilmesi konunun daha anlaşılır olmasını sağlamaktadır. Döküm Süreksizlikleri Döküm, ergimiş haldeki metalin bir boşluğa ya da kalıba dökülerek katılaştırılması işlemi olup nihai şekil vermedeki en eski işlemlerden biridir. Diğer yöntemlere göre daha ekonomik olması sebebiyle imalat sektöründe sıkça kullanımın döküm yöntemi kendi içerisinde; kum kalıba döküm, kokil kalıba döküm ve benzeri şekilde farklı sınıflara ayrılmaktadır. Döküm malzemelerin büyük bir çoğunluğunu döküm demir ve çelikler oluşturur. Ancak bu malzemelerin çok küçük bir miktarında tahribatsız muayene (TM) teknikleri ile inceleme yapılır. Döküm yöntemiyle üretilen parçaların çoğunlukla kritik uygulamalardan ziyade basit uygulamalar için tasarlanmış olması, basma yüklemeleri için kullanılıyor oluşları ve dizayn aşamasında hesaplamaların yüksek emniyet 30 MT1-2 Rev00/02.02.2023 katsayısı uygulanması gibi nedenlerden dolayı süreksizlik incelenmesine genelde ihtiyaç duyulmaz. Döküm ürünlerin incelenmesinde, özellikle sıvı penetrant muayene yöntemi kullanılmasında yüksek yüzey pürüzlülüğü nedeniyle hassasiyet genellikle çok düşük olur. Bununla beraber döküm parçalarda meydana gelen süreksizliklerin genellikle içyapı kusurları olduğu göz önünde bulundurulduğunda sıvı penetrant muayene yöntemi döküm yöntemi ile üretilmiş ürünlerde çok fazla tercih edilmemektedir. Döküm prosesi kalıp modelinin dizaynı ile başlar ile başlar. Şekil 1.1’ de görüldüğü şekilde; modelin oluşturulması, kum kalıp içerisinde model ile döküm yapılacak boşluğun hazırlanması, bu boşluğa metal doldurulması için gerekli yolluğun oluşturulması ile kalıp hazırlanmış olur. Sonraki adımda bu kalıba ergimiş metal dökülerek döküm malzeme oluşturulur. Şekil: Bir döküm parçanın üretim kademeleri. Çekinti boşlukları Sıvı haldeki metallerin katılaşırken hacimsel olarak küçülmesinden kaynaklanan boşluklardır. Şekil: Katılaşma sırasında hacimsel daralmanın ve çekinti boşluğu oluşumunun şematik gösterimi Bu hatalar çoğunlukla döküm parçalarının köşelerinde, kalınlık değişiminin olduğu bölgelerde yani kalıptaki ısınmanın yüksek dolayısıyla parçadaki soğumanın yavaş olduğu bölgelerde oluşur. Hatalar kalıptan kaynaklanabileceği gibi maçadan da kaynaklanabilir. Kalıpta aşırı ısınan bölgelerde metal sıvı halde daha uzun süre kalır ve soğuma parçanın diğer terlerine göre daha geç gerçekleşir. Burada katılaşma esnasında meydana gelen büzülmeler, etrafında sıvı metal kalmadığı için doldurulamaz ve boşluklar oluşur. Çekinti boşluklarının önlenmesi için kalıplara besleyiciler yerleştirilir. 31 MT1-2 Rev00/02.02.2023  Şekil: Kesit değişiminden kaynaklanan çekilme boşlukları. Şekil: Döküm bir parçada meydana gelmiş çekilme boşlukları. Gaz boşlukları Kalıp içine dökülmüş ergimiş metal katılaşırken önce sıvı metal içinde hapsolmuş gazlar döküm parçasının yüzeyinde (özellikle üst yüzeyde) ve iç kısmında, yuvarlak veya uzun gaz kabarcıkları şeklinde oluşurlar. Genellikle cüruf veya oksitlerle birlikte gözlemlenirler. Iyi kurutulmamış kum kalıp ve maçalar, uygun olmayan maça gazı kullanımı, ergiyik metalin kalıba uygun hızda dökülmemesi ve yetersiz gaz giderme işlemlerinin neticesinde meydana gelir. Döküm yapısına bağlı olarak yüzey veya yüzeyin altında oluşabilirler. Şekil: Yüzey ve yüzey altında oluşabilecek olan gaz boşlukları Sıcak yırtılma Ergiyik metal kalıp içerisinde katılaşırken meydana gelen büzülmeler neticesinde parça içerisinde gerilmeler oluşur. Bu gerilmeler ani kesit değişimi olan bölgelerde çatlak oluşumuna neden olur. Sıcak yırtılma ve çekinti çoğunlukla karıştırılmaktadır. Yırtılma katı veya yarı katı metalde olduğu için, renk değişimi önemli bir ipucudur. 32 MT1-2 Rev00/02.02.2023  Şekil: Sıcak yırtılmanın şematik gösterim Kalıntılar Kalıntı malzeme içerisindeki metal dışı malzemeler ile dolu boşluklar olarak tanımlanırlar. Genellikle parça yüzeylerine yakın yerlerde bulunurlar. Çoğunlukla O2 giderici katkı maddelerine veya kükürde bağlı olan çökelmelerin yanı sıra kalıptan veya maçadan kum ayrılması sonucu döküm yapısının içerisinde kum kalması gibi kalıntı oluşum türleri mevcuttur. Şekil: Döküm yapısı içerisinde kalan kalıntıların şematik gösterimi Soğuk birleşme Soğuk birleşme, farklı sıcaklıklardaki ergimiş metallerin karşılaştıklarında yüzeyleri arasında birleşme eksikliği yüzünden olur. Ayrıca dökülen metal kalıba çarpınca sağa sola sıçrar ve kalıbın duvarlarında katılaşırlar. Ergimiş metal yükselip bu katılaşmış parçalara ulaşınca bunları kaplar. Bu parçacıklar erimiş metalde erimezler ve ve aralarında oluşan oksit tabakası nedeniyle çatlağa benzer süreksizlikler oluştururlar. Şekil: Soğuk birleşme süreksizliğine ait örnek. 33 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Plastik Şekil Verme Süreksizlikleri Dövme çatlakları Dövme sırasında malzemenin yeteri kadar ısıtılmaması, dövme işleminde yeterince hızlı davranılmaması ve dövme adımlarında plastik şekil verme oranının yanlış seçilmesi sonucunda meydana gelen iç gerilmeler ile malzemedeki çatlak oluşumudur. Bu çatlaklar malzeme yüzeyinde, malzeme yüzeyinin hemen altında veya malzemenin içinde olabilir. Şekil: Dövme sırasında çevresel iç gerilmelerin neden olduğu çatlaklar. Haddeleme Hataları Haddeleme prosesi sırasında oluşan hatalar genellikle malzemenin şekil ve boyutuyla ilgili hatalardır. Haddelenmiş malzemelerdeki içyapı hataları haddelenen ingot içerisinde bulunan süreksizliklerin hadde yapısındaki varlığını devam ettirerek haddelenmiş ürün üzerinde tespit edilen hatalardır. Binme, damar, uzamış çekme boşlukları ve kalıntılar ile laminasyonlar başlıca haddeleme süreksizlikleridir. Özellikle ingotun dökümü sonrasında büyük gaz boşluk ve inklüzyonlarının haddeleme sırasında düzlemsel hale gelerek yayılması olarak tanımlanan laminasyonlar hadde ürünlerinin kontrolünde önemli bir yer tutmaktadır. Ekstrüzyon Süreksizlikleri Ekstrüzyon işlemi sırasında istenen deformasyon homojen bir yapıda sağlanamadığı durumlarda malzeme yapısı içerisinde iç çatlaklar meydana gelir. Şekil: Ekstrüzyon ürünlerinde gözlemlenen Chevron paterninin şematik gösterimi Kaynak Süreksizlikleri Metalik malzemeleri, ısı, basınç ya da ikisi birden kullanılarak ERGITME gerçekleştirilip, çoğunlukla kaynak edilecek metalik malzeme ile aynı ya da çok yakın sıcaklıkta eriyebilen ilave metal katarak veya katmadan yapılan BIRLEŞTIRME veya DOLGU işlemine Metal Kaynağı denir. Kaynak teknolojisinin gelişmesine paralel olarak çok çeşitli kaynak yöntemleri geliştirilmiş olup günümüzde her türlü malzemeyi kaynaklı birleştirme yapmak olasıdır. 34 MT1-2 Rev00/02.02.2023  Şekil: TIG yöntemi ile yapılan kaynak işleminin şematik gösterimi. Kaynak prosesi esnasında oluşan sıcaklık ve hacim değişimlerinden dolayı kaynak yapılan yüzeyin hemen bölgede (ısı tesiri altındaki bölge), kaynak metalinde ve ana metalde bazı süreksizlikler meydana gelmektedir. Şekil: Kaynak Bölgesi Kaynaklı malzemelerde kaynak bölgesi, kaynak bağlantısının bulunduğu ve yapılan kaynak sırasında malzemeye verilen ısıdan etkilenen tüm bölgeleri tanımlar. Kaynak bölgesi erime bölgesi ve ısıdan etkilenen bölge olmak üzere iki bölgeden meydana gelmiştir. Kaynaklı imalat neticesinde ortaya çıkabilecek olan kaynak kusurları; TS EN ISO 6520 standardı ile tanımlanmış olup bu kusurlara ait kabul seviyeleri TS EN ISO 5817 standardında verilmektedir. Bu standartlarda belirtilen çok sayıda süreksizlik tipi bulunmakta olup burada yalnızca en sık karşılaşılan süreksizliklerden bahsedilmektedir. 35 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Tablo: TS EN ISO 6520-1’e göre ergitme kaynak dikişlerinde süreksizliklerin gruplandırılması Grup Tanım 1 Çatlaklar 2 Boşluklar 3 Katı Kalıntılar 4 Yetersiz Ergime ve Nüfuziyet 5 Kusurlu Biçim 6 Çeşitli Kusurlar Çatlaklar Kaynak malzemesinde kükürt gibi kalıntı elementlerin segregasyonu sonucunda taneler arası karakterli çatlaklara sıcak çatlak, karbon eşdeğeri 0.35’ den fazla olan çeliklerde, kaynak banyosuna hidrojen girmesi sonucunda taneler içi meydana gelen çatlaklara soğuk çatlak denir. Bunun dışında kaynağın bitiş ve başlangıç noktalarında, soğuyan metaldeki hacim değişimini karşılayacak yeterli sıvı metali yoksa bir büzülme krateri oluşur ve buna krater çatlağı adı verilir. Şekil: Kaynak dikişi üzerinde kaynak dikişi yönüne göre uzanan boyuna çatlak şematik gösterimi Şekil: Kaynak dikişi üzerinde kaynak dikişi yönüne göre uzanan enine çatlak şematik gösterimi Şekil: Kaynak dikişi meydana gelen krater çatlakların şematik gösterimi. 36 MT1-2 Rev00/02.02.2023  Şekil: Kaynakta boyuna çatlak ve ITAB’ da meydana gelen çatlak görüntüsü Gözenekler Kaynak banyosunda çözünen gazların kaynak metali içerisinde hapsolması sonucu çeşitli boyut ve şekillerde olabilen gaz boşluklarıdır. Şekil: Tekli gaz gözeneği, düzenli dağılmış gaz gözeneği ve kümelenmiş gözeneklerinin şematik gösterimi. Katı kalıntılar (Inklüzyon) Kaynak metali içerisinde tozun, cürufun veya oksidasyon ürünlerinin çeşitli büyüklük ve şekillerde (küresel olmayan) hapsolması ile oluşan süreksizliklerdir. Şekil: Kaynak dikişi içerisinde katı kalıntıların şematik gösterimi 37 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Yetersiz (tamamlanmamış) ergime ve Nüfuziyet süreksizlikleri Kaynak operasyonu sürecinde tam ergime olmaması sonucunda kaynak bölgesinde birleşmeme veya eksik birleşme meydana gelmesine yetersiz ergime denir. Şekil: Yetersiz ergime süreksizliğinin olası oluşumu Kusurlu biçim süreksizlikleri Kusurlu kaynak biçiminin en çok karşılaşılan türü yanma oluklarıdır. Yanma olukları, kaynak uygulaması esnasında esas metalde, bir kaynak pasosunun kenarında veya önceden yığılan kaynak metalindeki düzensiz oluk olarak tarif edilebilir. Genellikle yüksek kaynak ısısı tercihi ve yanlış kaynak uygulanması sonucunda çentik görünümlü oluklar şeklinde görünür. Şekil: Yanma oluğunun şematik gösterimi Karşılaşılan diğer bir grup kusurlu biçim oluşumu da kaynakta doğrusal veya açısal eksen kaçıklığıdır. Şekilde alın kaynaklı birleştirmelerde görülen eksen kaçıklıkları verilmiştir. Şekil: Kaynak ekseni kaçıklığının şematik gösterimi Diğer Kusurlar Bu grup kusurlara kaynak bölgesinde sıçrantı oluşumları veya ana metal üzerindeki ark yanıkları örnek olarak verilebilir. 38 MT1-2 Rev00/02.02.2023 Isıl işlem, İşleme ve Taşlama Çatlakları Malzemeyi belirlenmiş bir sıcaklığa ısıtarak, bu sıcaklıkta belirli bir süre tuttuktan sonra kontrollü olarak yapılan soğutma işlemine ısıl işlem denir. Bu işlem sırasında ısıtmanın veya soğutmanın parça kesiti boyunca homojen bir şekilde yapılmaması nedeniyle çatlak oluşumu riski bulunmaktadır. Şekil: Yağda su verilmiş bir parçanın köşelerinde meydana gelen çatlaklar Isıl işlem süreksizliklerinin yanı sıra malzemenin üretiminin tamamlanması ardından oluşabilecek başlıca süreksizlikler taşlama ve işleme çatlaklarıdır. Taşlama veya işleme sırasında parça yüzeyinin yeterince soğutulamaması veya aşırı ısınması önlenemediğinde taşlama yönüne dik çatlaklar oluşur. Kullanımdan Kaynaklı Süreksizlikler (Servis Süreksizlikleri) Parçaların hatasız bir şekilde üretilmesi ve kullanıcıya ulaştırılmasından sonra karşılaşılan süreksizlikler ve hatalardır. Süreksizlik içermeyen bir ürün endüstriyel kullanımı sırasında beklenmeyen bir şekilde hasara uğrayarak işlevselliğini yitirebilmektedir. Çalışma şartlarına ve malzeme cinsine bağlı olarak servis sırasında da ürünlerde süreksizlik meydana gelebilmektedir. Tahribatsız muayene uygulamaları açısından yorulma ve korozyon nedeni ile oluşan servis süreksizlikleri özel bir anlam taşımaktadır. Yorulma Çatlakları Ardışık yani tekrarlı yüklere ve titreşimlere maruz kalarak çalışan parçalar, oluşan gerilmeler malzemenin statik mukavemetinden küçük olsa dahi belirli bir çevrim sayısından sonra yüzeyde bir çatlak oluşumu ve bunu takip eden bir kopma hasarıyla karşı karşıya kalır. Meydana gelen bu olaya yorulma adı verilir. Özellikle sürekli olarak çevrimsel yüklere maruz kalan hava taşıtlarında meydana gelen hasarların % 61’ ine yorulma olayı sebep olmaktadır. Şekil: Yüzeyden başlayarak kesit boyunca ilerleyen ve kopmaya neden olan yorulma çatlağı Korozyon Süreksizlikleri Malzemelerin (çoğunlukla metalik özellikte olan malzemelerin) bulundukları ortam ile girdikleri elektrokimyasal reaksiyonlar neticesinde yapısında meydana gelen istenmeyen değişiklikler korozyon olarak isimlendirilir. Malzemelerin korozyona uğrayabilmesi için çoğunlukla dış enerji kaynağına gerek yoktur. Birçok farklı türde korozyon çeşidi vardır. Çukur korozyonu, çatlak korozyonu, üniform korozyon, tanecikler arası korozyon bunlardan bazılarıdır. 39 MT1-2 Rev00/02.02.2023  Şekil: Taneler arasında çatlak şeklinde ilerleyen korozyon. Gerilimli Korozyon Çatlağı Çekme yönünde gerilme içeren metalik malzemelerin, uygun olmayan ortamda bulunması durumunda gerçekleşen gerilimli korozyon çatlağı malzemelerin ömrünü kısaltmaktadır. Östenitik paslanmaz çelikler için sıcak klorürlü ortam, Bakır alaşımları için amonyaklı ortam ve karbon çelikleri için alkali ortam gerilmeli korozyon çatlağı gelişebilecek ortamlardır. 40 MT1-2 Rev00/02.02.2023