تشخيص عيوب ريخته‏گري در چدن داكتيل با روش غير‏مخرب رزونانس صوتي

تست رزونانس صوتي يك آزمون غيرمخرب بر مبناي آناليز مودال (پاسخ ارتعاشي) قطعات مي‌باشد. در اين روش ويژگي‌هاي ديناميكي قطعات شامل فركانس‏هاي طبيعي و ضرايب ميرايي تحليل مي‏شوند. از طرفي اين ويژگي‏ها با خواص مكانيكي (مدول الاستيك) و ابعاد هندسي ارتباط مستقيم دارند. وجود عيب در يك قطعه منجر به تغيير خواص مكانيكي (موضعي يا كلي) و در نتيجه كاهش برخي از فركانس‏هاي طبيعي و افزايش ضرايب ميرايي مي‏شود. با بررسي تغييرات پارامترهاي فوق، و مقايسه با نمونه‏هاي سالم، مي‏توان قطعات معيوب را شناسايي كرد. در اين تحقيق قطعات سگدست پژو بررسي شدند: 500 نمونه سالم كه از شيفت‏هاي مختلف توليد طي 2 ماه جمع آوري شده بودند، 50 نمونه با ندولاريته پايين 70% الي 85%، 50 نمونه با ندولاريته خيلي پايين 30% الي 60%، و 56 نمونه با عيوب ديگر ريخته‏گري از قبيل سردجوشي، حفرات انقباضي، انحرافات ماهيچه و قالب. كليه نمونه‏ها با روش اولتراسونيك تست شده و 10% از قطعات نيز متالوگرافي شدند. آزمون رزونانس صوتي قطعات با سيستم EddySonic-AR انجام شد. ابتدا 200 نمونه سالم به عنوان نمونه‏هاي مرجع به سيستم معرفي شدند و 17 مود ارتعاشي هر قطعه آناليز شدند. مودها با روش FEM در برنامه ANSYS نيز مطابقت داده شدند. با توجه به تغييرات پروسه توليد، بويژه در ابعاد و وزن قطعات، ابتدا مدل رياضي متغير‏هاي ناخواسته استخراج شده و سپس اثر آنها خنثي يا جبران‏سازي شدند. براي تفكيك قطعات سالم از معيوب، معيارهاي مختلف يك يا چند‏متغيره تعريف شدند. با اين روش 100% قطعات معيوب قابل تشخيص و جداسازي بودند.