تشخیص عیوب ریخته ‏گری در چدن داکتیل با روش غیر‏مخرب رزونانس صوتی

تست رزونانس صوتی یک آزمون غیرمخرب بر مبنای آنالیز مودال (پاسخ ارتعاشی) قطعات می باشد. در این روش ویژگی های دینامیکی قطعات شامل فرکانس‏های طبیعی و ضرایب میرایی تحلیل می‏شوند. از طرفی این ویژگی‏ها با خواص مکانیکی (مدول الاستیک) و ابعاد هندسی ارتباط مستقیم دارند. وجود عیب در یک قطعه منجر به تغییر خواص مکانیکی (موضعی یا کلی) و در نتیجه کاهش برخی از فرکانس‏های طبیعی و افزایش ضرایب میرایی می‏شود. با بررسی تغییرات پارامترهای فوق، و مقایسه با نمونه های سالم، می‏توان قطعات معیوب را شناسایی کرد. در این تحقیق قطعات سگدست پژو بررسی شدند: 500 نمونه سالم که از شیفت‏های مختلف تولید طی 2 ماه جمع آوری شده بودند، 50 نمونه با ندولاریته پایین 70% الی 85%، 50 نمونه با ندولاریته خیلی پایین 30% الی 60%، و 56 نمونه با عیوب دیگر ریخته‏گری از قبیل سردجوشی، حفرات انقباضی، انحرافات ماهیچه و قالب. کلیه نمونه ها با روش اولتراسونیک تست شده و 10% از قطعات نیز متالوگرافی شدند. آزمون رزونانس صوتی قطعات با سیستم EddySonix® انجام شد. ابتدا 200 نمونه سالم به عنوان نمونه های مرجع به سیستم معرفی شدند و 17 مود ارتعاشی هر قطعه آنالیز شدند. مودها با روش FEM در برنامه ANSYS نیز مطابقت داده شدند. با توجه به تغییرات پروسه تولید، بویژه در ابعاد و وزن قطعات، ابتدا مدل ریاضی متغیر‏های ناخواسته استخراج شده و سپس اثر آنها خنثی یا جبران‏سازی شدند. برای تفکیک قطعات سالم از معیوب، معیارهای مختلف یک یا چند‏متغیره تعریف شدند. با این روش 100% قطعات معیوب قابل تشخیص و جداسازی بودند.