การทดสอบแบบไม่ทำลาย: ประเภทและการใช้งาน

การทดสอบแบบไม่ทำลายคืออะไร?

การทดสอบแบบไม่ทำลายเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพที่ช่วยให้ผู้ตรวจสอบสามารถเก็บข้อมูลได้โดยไม่ทำให้ผลิตภัณฑ์เสียหาย เทคนิคนี้ใช้ในการตรวจสอบหาข้อบกพร่องและการเสื่อมสภาพภายในวัตถุโดยไม่ต้องถอดประกอบหรือทำลายผลิตภัณฑ์

การทดสอบแบบไม่ทำลาย (Non-destructive testing หรือ NDT) และการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย (Non-destructive inspection หรือ NDI) เป็นคำที่มีความหมายเหมือนกัน ซึ่งหมายถึงการทดสอบโดยไม่ทำให้วัตถุเสียหาย กล่าวคือ NDT ใช้สำหรับการทดสอบแบบไม่ทำลาย ในขณะที่ NDI ใช้สำหรับการตรวจสอบเพื่อตัดสินว่าผ่านหรือไม่ผ่าน
ในบางกรณี การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) และการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย (NDI) สามารถใช้แทนกันได้ โดยทั้งสองอย่างหมายถึงการทดสอบวัตถุโดยไม่ทำให้เกิดความเสียหาย กล่าวคือ NDT ใช้สำหรับการทดสอบแบบไม่ทำลาย ในขณะที่ NDI ใช้สำหรับการตรวจสอบแบบผ่าน/ไม่ผ่าน เนื่องจากส่วนนี้ยังรวมถึงวิธีการ NDT ภายใต้การตรวจสอบแบบไม่ทำลายด้วย จึงควรแยกความแตกต่างระหว่างสองอย่างนี้ตามการใช้งานและวัตถุประสงค์ของคุณ

วัตถุประสงค์หลักสองประการของการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) คือ:

การประเมินคุณภาพ: การตรวจสอบปัญหาในผลิตภัณฑ์และชิ้นส่วนที่ผลิตแล้ว ตัวอย่างเช่น ใช้ในการตรวจสอบการหดตัวจากการหล่อ ข้อบกพร่องในการเชื่อม เป็นต้น

การประเมินอายุการใช้งาน: การยืนยันการทำงานที่ปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ สามารถใช้ตรวจสอบความผิดปกติในการใช้งานระยะยาวของโครงสร้างและโครงสร้างพื้นฐานได้
ข้อดีของการทดสอบแบบไม่ทำลาย

การทดสอบแบบไม่ทำลาย (Non-destructive testing) นำเสนอวิธีการตรวจสอบวัตถุที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ดังต่อไปนี้

มีความแม่นยำสูง ตรวจจับข้อบกพร่องที่มองไม่เห็นจากภายนอกได้ง่าย
ไม่มีความเสียหายใดๆ ต่อสิ่งของ พร้อมให้ตรวจสอบได้ทุกเมื่อ
เพิ่มความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์
ระบุการซ่อมแซมหรือการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่จำเป็นในเวลาที่เหมาะสม
เหตุผลที่การทดสอบแบบไม่ทำลายมีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษก็คือ สามารถระบุข้อบกพร่องภายในของวัตถุได้โดยไม่ทำให้วัตถุเสียหาย วิธีนี้คล้ายกับการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ ซึ่งสามารถเปิดเผยตำแหน่งรอยแตกที่ยากต่อการประเมินจากภายนอกได้

การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) สามารถใช้ในการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ก่อนการจัดส่งได้ เนื่องจากวิธีนี้ไม่ทำให้ผลิตภัณฑ์ปนเปื้อนหรือเสียหาย ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ที่ตรวจสอบทั้งหมดได้รับการตรวจสอบที่ดีขึ้น ส่งผลให้ความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี อาจต้องมีขั้นตอนการเตรียมการหลายขั้นตอน ซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง

วิธีการตรวจสอบแบบไม่ทำลายทั่วไป

มีเทคนิคหลายอย่างที่ใช้ในการทดสอบแบบไม่ทำลาย และแต่ละเทคนิคมีระดับความรุนแรงแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับข้อบกพร่องหรือวัสดุที่จะตรวจสอบ

การตรวจวินิจฉัยด้วยรังสี (RT)

การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) สามารถใช้ในการตรวจสอบก่อนการจัดส่งสินค้าได้ เนื่องจากวิธีนี้ไม่ทำให้ผลิตภัณฑ์ปนเปื้อนหรือเสียหาย ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ที่ตรวจสอบทั้งหมดได้รับการตรวจสอบที่ดีขึ้น จึงเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี อาจต้องมีขั้นตอนการเตรียมการหลายขั้นตอน ซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง การทดสอบด้วยรังสี (RT) ใช้รังสีเอกซ์และรังสีแกมมาในการตรวจสอบวัตถุ RT ตรวจจับข้อบกพร่องโดยใช้ความแตกต่างของความหนาในภาพที่มุมต่างๆ การถ่ายภาพด้วยคอมพิวเตอร์ (CT) เป็นหนึ่งในวิธีการถ่ายภาพ NDT ทางอุตสาหกรรมที่ให้ภาพตัดขวางและภาพสามมิติของวัตถุระหว่างการตรวจสอบ คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ข้อบกพร่องภายในหรือความหนาได้อย่างละเอียด เหมาะสำหรับการวัดความหนาของแผ่นเหล็กและการตรวจสอบภายในอาคาร ก่อนใช้งานระบบ ต้องคำนึงถึงบางสิ่ง: ต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งในการใช้รังสี RT ใช้สำหรับการวิเคราะห์ภายในของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแผงวงจรไฟฟ้า นอกจากนี้ยังสามารถใช้ตรวจจับข้อบกพร่องในท่อและรอยเชื่อมที่ติดตั้งในโรงไฟฟ้า โรงงาน และอาคารอื่นๆ ได้

การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิค (UT)

การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิค (UT) ใช้คลื่นอัลตราโซนิคในการตรวจจับวัตถุ โดยการวัดการสะท้อนของคลื่นเสียงบนพื้นผิวของวัสดุ UT สามารถตรวจจับสภาพภายในของวัตถุได้ UT เป็นวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายที่ใช้กันทั่วไปในหลายอุตสาหกรรม ซึ่งไม่ทำให้วัสดุเสียหาย ใช้ในการตรวจจับข้อบกพร่องภายในผลิตภัณฑ์และข้อบกพร่องในวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่น เหล็กแผ่นรีด ระบบ UT ปลอดภัยและใช้งานง่าย แต่มีข้อจำกัดเมื่อต้องทดสอบกับวัสดุที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ใช้ในการตรวจจับข้อบกพร่องภายในผลิตภัณฑ์และตรวจสอบวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่น เหล็กแผ่นรีด

การทดสอบกระแสไหลวน (แม่เหล็กไฟฟ้า) (ET)

ในการทดสอบกระแสไหลวน (EC) จะวางขดลวดที่มีกระแสสลับไว้ใกล้พื้นผิวของวัตถุ กระแสในขดลวดจะสร้างกระแสไหลวนหมุนวนใกล้พื้นผิวของวัตถุตามหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า จากนั้นจึงตรวจจับข้อบกพร่องบนพื้นผิว เช่น รอยแตก การทดสอบ EC เป็นหนึ่งในวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายที่พบได้บ่อยที่สุด ซึ่งไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมการก่อนหรือหลังการทดสอบ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดความหนา การตรวจสอบอาคาร และสาขาอื่นๆ และมักใช้ในโรงงานผลิต อย่างไรก็ตาม การทดสอบ EC สามารถตรวจจับได้เฉพาะวัสดุที่เป็นตัวนำไฟฟ้าเท่านั้น

การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT)

การทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก (Magnetic Particle Testing หรือ MT) ใช้ในการตรวจจับข้อบกพร่องที่อยู่ใต้พื้นผิวของวัสดุ โดยใช้สารละลายตรวจสอบที่มีผงแม่เหล็ก วิธีการคือ การปล่อยกระแสไฟฟ้าไปยังวัตถุที่ต้องการตรวจสอบ โดยการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของผงแม่เหล็กบนพื้นผิวของวัตถุ เมื่อกระแสไฟฟ้าไปกระทบกับข้อบกพร่อง จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไหลรั่ว ณ ตำแหน่งที่มีข้อบกพร่องนั้น
เครื่องมือนี้ใช้สำหรับตรวจจับรอยแตกตื้น/ละเอียดบนพื้นผิว และสามารถใช้งานได้กับชิ้นส่วนเครื่องบิน รถยนต์ และรถไฟ

การทดสอบการแทรกซึม (PT)

การทดสอบด้วยสารแทรกซึม (Penetrant testing หรือ PT) หมายถึงวิธีการเติมสารแทรกซึมเข้าไปในส่วนภายในของรอยตำหนิโดยการใช้สารแทรกซึมกับวัตถุโดยอาศัยแรงดึงดูดของเหลวในหลอดแคปิลลารี หลังจากดำเนินการแล้ว สารแทรกซึมที่อยู่บนพื้นผิวจะถูกกำจัดออกไป สารแทรกซึมที่เข้าไปในส่วนภายในของรอยตำหนิจะไม่สามารถล้างออกไปได้และจะคงอยู่ เมื่อเติมสารเร่งปฏิกิริยา รอยตำหนิจะถูกดูดซับและมองเห็นได้ การทดสอบ PT เหมาะสำหรับการตรวจสอบรอยตำหนิบนพื้นผิวเท่านั้น ซึ่งต้องใช้กระบวนการและระยะเวลานานกว่า และไม่เหมาะสำหรับการตรวจสอบภายใน วิธีการนี้ใช้ในการตรวจสอบใบพัดกังหันของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทและชิ้นส่วนยานยนต์

วิธีการอื่นๆ

ระบบการทดสอบแรงกระแทกด้วยค้อนมักดำเนินการโดยผู้ปฏิบัติงานที่ตรวจสอบสภาพภายในของวัตถุโดยการตีและฟังเสียงที่เกิดขึ้น วิธีนี้ใช้หลักการเดียวกันกับที่ถ้วยชาที่สมบูรณ์จะให้เสียงที่ชัดเจนเมื่อถูกตี ในขณะที่ถ้วยชาที่แตกจะให้เสียงทึบ วิธีการทดสอบนี้ยังใช้สำหรับการตรวจสอบสลักเกลียวที่หลวม เพลาล้อรถไฟ และผนังภายนอก การตรวจสอบด้วยสายตาเป็นหนึ่งในวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายที่ง่ายที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยบุคลากรจะตรวจสอบลักษณะภายนอกของวัตถุด้วยสายตา การทดสอบแบบไม่ทำลายมีข้อดีในการควบคุมคุณภาพสำหรับชิ้นส่วนหล่อ ชิ้นส่วนตีขึ้นรูป ผลิตภัณฑ์รีด ท่อส่ง กระบวนการเชื่อม ฯลฯ ซึ่งช่วยปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของโรงงานอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังใช้ในการบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง เช่น สะพาน อุโมงค์ ล้อและเพลาล้อรถไฟ เครื่องบิน เรือ ยานพาหนะ ตลอดจนการตรวจสอบกังหัน ท่อ และถังเก็บน้ำของโรงไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐานในชีวิตประจำวันอื่นๆ นอกจากนี้ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี NDT ในสาขาที่ไม่ใช่อุตสาหกรรม เช่น โบราณวัตถุ งานศิลปะ การจำแนกประเภทผลไม้ และการทดสอบด้วยภาพความร้อน กำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ