Jak wybrać aparat rentgenowski do badania spoin i odlewów
Badania radiograficzne należą do najskuteczniejszych metod nieniszczących stosowanych w kontroli jakości spoin oraz odlewów. Dzięki nim możliwe jest wykrycie nieciągłości wewnętrznych – takich jak pęcherze, wtrącenia, pęknięcia czy braki przetopu – bez ingerencji w strukturę materiału. Kluczowym elementem tego procesu jest odpowiednio dobrany aparat rentgenowski (RT). Poniżej przedstawiamy najważniejsze kryteria, które warto wziąć pod uwagę przy jego wyborze.
1. Mobilny czy stacjonarny?
Przenośny aparat rentgenowski będzie wymagany wszędzie tam gdzie obiekt badany jest w terenie np. rurociągi, konstrukcje stalowe, kotły czy zbiorniki. Lekkie, mobilne, idealne na place budowy i do badań spoin rurociągów. Aparaty przenośne
Zwykle pracują w zakresie 100–300 kV.
Przenośny aparat rentgenowski Teledyne ICM
Wśród przenośnych aparatów rentgenowskich kluczową cecha oprócz wagi i możliwości przemieszczania jest zasilanie. W przypadku ograniczonych możliwości dostępu do sieci czy agregatu aparaty bateryjne stanowią praktyczne rozwiązanie.
Natomiast komponenty z linii produkcyjnej najczęściej bada się w stacjonarnych laboratoriach gdzie najczęściej użytkowane są aparaty stacjonarne / zintegrowane z kabiną rentgenowską. Są to przykładowo: odlewy, prefabrykaty.
Wyższa moc, stabilność i żywotność lampy.
Kabina rentgenowska XE-L Gilardoni ze zintegrowaną lampą rentgenowską (wewnątrz kabiny)
Zakres nawet do 450 kV i wyżej. Stosowane głównie w pracowniach RT oraz laboratoriach odlewni.
Do prześwietleń bardzo grubych elementów gdzie moc 450Kv/600 kV jest niewystarczająca stosuje się akceleratory. Przykładowo akceleratory liniowe i cyclotrony osiągają energię od 2,5 MeV do 9 MeV i wyższą.
Również w tym przypadku istnieją rozwiązania stacjonarne jak również mobilne.
Linac – stacjonarny akcelerator liniowy Varex
Betatron – przenośny akcelerator liniowy firmy JME
2. Rodzaj badanych elementów – grubość i materiał
2.2. Grubość materiału
Cienkościenne elementy i drobne odlewy – wymagają urządzeń o niższej energii (np. 100–160 kV), aby uzyskać wysoką rozdzielczość i kontrast.
Przykładem takich aparatów mogą być aparaty bateryjne firmy Teledyne ICM
Badanie spoin cienkościennych elementów stalowych aparatem rentgenowskich 160kV w technice radiografii cyfrowej
Grube spoiny, elementy stalowe, duże odlewy – potrzebują aparatów o wyższej energii, nawet 300–450 kV.
Przykładem może być aparat rentgenowski CP300DS.
Badanie szyny stalowej (grubość maksymalna 7.9 cm) aparatem CP300DS
Bardzo grube elementy przemysłowe – wymagają aparatów o jeszcze wyższej energii. Taką energię pozwalają uzyskać przenośne akceleratory liniowe – BETATRON.
2.1. Rodzaj materiału
Stale węglowe i niskostopowe są stosunkowo łatwe do prześwietlania.
Stopy aluminium wymagają niższych napięć i urządzeń o wysokiej czułości.
Stale wysokostopowe i materiały gęste (np. miedź) potrzebują źródeł o większej energii.
Lampy mikroogniskowe – raczej stacjonarne. Dają wyjątkowo wysoką rozdzielczość obrazu.
Idealne do precyzyjnych odlewów, elektroniki oraz badań laboratoryjnych.
3. Parametry techniczne urządzenia
Wybierając aparat RT, należy zwrócić uwagę na kluczowe parametry:
3.1. Napięcie (kV)
Decyduje o zdolności penetracji materiału. Im wyższe, tym grubszy element można zbadać.
3.2 Natężenie (mA)
Wraz z czasem ekspozycji wpływa na intensywność wiązki i jakość obrazu.
3.3. Plamka ogniska
Małe ognisko (0,4–1,0 mm) – lepsza ostrość, idealne do cienkich elementów, możliwość zmniejszenia odległości do badany obiekt źródło. Przykładowo aparaty rentgenowskie CP200DS, CP200B mają plamkę ogniska w tym zakresie
Większe ognisko (1,5–3,0 mm) – większa moc, ale niższa rozdzielczość, stosowane w grubszych elementach. Aparaty rentgenowskie z plamką ogniska 3mm to seria aparatów rentgenowskich Teledyne ICM 160-300 kV.
3.4. Tryby pracy i chłodzenie
Cykl pracy 100% – nie wymaga długich przerw na chłodzenie aparatu
Chłodzenie olejowe lub powietrzne.
Intensywna praca przemysłowa wymaga lepszych systemów chłodzenia.
4. Kompatybilność z systemami obrazowania
W zależności od wymagań i budżetu można korzystać z:
- Klasycznej radiografii filmowej (RT-F) – świetna jakość, ale większy koszt eksploatacji.
- Radiografii pośredniej – CR, obraz po zeskanowaniu płyty obrazowej, radiogram cyfrowy, brak kosztów obróbki chemicznej. Giętkie płyty obrazowe wielokrotnego użytku.
- Cyfrowej radiografii bezpośredniej (DR) – natychmiastowy obraz, wysoka efektywność. Wysoki koszt detektora. Różne rodzaje detektorów w zależności aplikacji.
Warto upewnić się, że aparat RT jest kompatybilny z wybranym systemem detekcji. Przykładowo stałopotencjalne lampy seria CP firmy Teledyne ICM są kompatybilne z systemami tradycyjnymi (kliszami rtg), z radiografią pośrednią czyli CR (płyty fosforowe) oraz z radiografią bezpośrednią DR (sztywne i giętkie panele rentgenowskie).
5. Warunki pracy i wymagania BHP
Odpowiedni dobór aparatu powinien uwzględniać również:
- Warunki środowiskowe (wilgotność, zapylenie, mobilność, temperaturę pracy).
- Zasilanie – niektóre urządzenia terenowe działają z agregatów prądotwórczych. – lampa bateryjna CP200B
- Wymogi bezpieczeństwa – blokady bezpieczeństwa, interlocki, wskaźniki promieniowania. – Remote control
- Zgodność z normami: ISO 17636-1/2, EN 12543, normami ochrony radiologicznej.
6. Serwis, trwałość i koszty eksploatacji
- Długoterminowo istotne są:
- Gwarancja
- Serwis – Dostępność krajowego serwisu, Dostępność części zamiennych
- Możliwość wypożyczenia lampy zastępczej na czas naprawy,
- Koszty kalibracji i przeglądów.
- Stabilność parametrów napięcia i ogniska,
Aparaty rentgenowskie renomowanych producentów mogą być droższe należy jednak wziąć pod uwagę możliwości serwisowe i jaką opiekę posprzedażową oferuje producent. Brak sprawnego aparatu rentgenowskiego może w znaczący sposób podnieść koszty wykonywania badań.
7. Podsumowanie
Wybór aparatu rentgenowskiego do badań spoin i odlewów zależy od wielu czynników: rodzaju i grubości badanych elementów, miejsca pracy, wymaganej jakości obrazu oraz budżetu. Najważniejsze jest odpowiednie dobranie napięcia pracy, typu aparatu, rozmiaru ogniska oraz kompatybilności z systemem obrazowania. Ostateczna decyzja powinna uwzględniać również łatwość obsługi, bezpieczeństwo i dostępność serwisu.
Dobrze dobrany aparat RT nie tylko podnosi jakość kontroli, ale również wpływa na efektywność całego procesu produkcyjnego.
