Uiterst-precieze, niet-destructieve testoplossing voor de oppervlaktedikte van groef- en boogoppervlakken van automatische kunststof brandstofleidingen

De veiligheid, betrouwbaarheid en milieuprestaties van autobrandstofsystemen zijn fundamenteel afhankelijk van de stabiliteit van de belangrijkste verbindingscomponenten-namelijk de plastic brandstofslangen. De dikte van plastic brandstofslangen, die dienen als de "kanalen" voor brandstoftransmissie, moeten strikt voldoen aan de ontwerpnormen. Te dunne slangen kunnen resulteren in onvoldoende sterkte, waardoor ze gevoelig worden voor lekken onder brandstofdruk of trillingen, waardoor veiligheidsrisico's ontstaan; Omgekeerd verhogen te dikke slangen het gewicht van het voertuig, verhogen de productiekosten en kunnen de compatibiliteit tijdens de montage beïnvloeden. Daarom is nauwkeurige inspectie van de dikte en interne structuur van plastic brandstofslangen (zoals gelaagdheid) een cruciale stap bij het waarborgen van de kwaliteit van auto-onderdelen.

Onlangs heeft een bedrijf in auto-onderdelen ons testmonsters van zijn plastic brandstofleidingen toevertrouwd. Het primaire doel is om te beoordelen of de dikte van het product voldoet aan de ontwerpnormen en om eventuele delaminatiefouten in de bovenste en onderste lagen van de geteste secties te controleren.

Het materiaal van de plastic brandstofslang die deze keer is getest is PP (polypropyleen) plastic - hoewel dit materiaal uitstekend bestand is tegen brandstofcorrosie en hoge en lage temperaturen en een gebruikelijke keuze is voor brandstofleidingen in auto's. Omdat het een niet-metaalachtig materiaal is, hebben ultrasone golven de neiging om energieverzwakking te ervaren wanneer ze zich erdoorheen voortplanten, wat inherente uitdagingen met zich meebrengt voor metingen met hoge-precisie. De specifieke parameters van het werkstuk zijn als volgt:

1. Inspectievereisten

• Meetbereik: dekking van de dikte van externe gebogen oppervlakken en groefgebieden, terwijl tegelijkertijd wordt gecontroleerd op eventuele delaminatie in de structuur met twee- lagen;
• Nauwkeurigheidseis: de meetfout van de dikte moet kleiner dan of gelijk zijn aan ±0,03 mm (veel groter dan de nauwkeurigheid van conventionele niet-metalen inspecties, wat een gerichte oplossing vereist);
• Inspectiemethode: Volledig niet-destructief onderzoek (om beschadiging van de monsterstructuur te voorkomen en ervoor te zorgen dat het monster na inspectie kan worden hergebruikt of behouden).

2. Belangrijkste meetuitdagingen

• Materiaalverzwakkingseffecten: PP-plastic is een ultrasoon dempend materiaal en energie gaat gemakkelijk verloren tijdens de voortplanting, wat kan resulteren in zwakke grensvlakreflectiesignalen en de nauwkeurigheid van dikteberekeningen kan beïnvloeden;
• Problemen met het passen van gebogen oppervlakken: De kromming van het buitenste boogoppervlak varieert sterk (diameter 10-20 mm), en conventionele platte sondes kunnen zich niet volledig aanpassen, waardoor de koppeling slecht is vanwege luchtspleten;
• Groefruimtebeperkingen: De groefcontactbreedte is slechts 2-5 mm met een diepte van 6 mm. De smalle ruimte verhindert een stabiel sondecontact, en diepe groeven kunnen blinde vlekken bij metingen creëren, waardoor het moeilijk wordt om signalen van de onderste interface op te vangen.

Als reactie op de kenmerken van het werkstuk en de uitdagingen van inspectie hebben we een op maat gemaakte oplossing aangenomen: "het aanpassen van tasters aan specifieke secties met gedifferentieerde koppelingsmethoden" om ervoor te zorgen dat de meetnauwkeurigheid op alle gebieden voldoet aan de eisen.

1. Extern gebogen oppervlak: contactmethode met sonde met kleine- diameter

De kernuitdaging bij het meten van externe gebogen oppervlakken is de 'pasvorm tussen de sonde en het gebogen oppervlak'. Daarom wordt een gespecialiseerde sonde met een kleine- diameter geselecteerd, gecombineerd met een ultrasoon koppelmiddel met hoge- viscositeit (om het koppelingseffect tussen de sonde en het werkstukoppervlak te versterken, waardoor luchtinterferentie wordt verminderd)

Effect:Meetherhaalbaarheidsfout Minder dan of gelijk aan ±0,025 mm, wat voldoet aan de nauwkeurigheidseis van ± 0,03 mm. Het is ook eenvoudig te bedienen, waarbij afzonderlijke-puntmetingen slechts 3-5 seconden duren.

2. Gegroefd gebied: meting van de dompelsonde

Vanwege de beperkte ruimte in het groefgebied, waardoor gemakkelijk blinde vlekken ontstaan, wordt een 'in water-ondergedompelde gefocusseerde transducer'-array gebruikt om koppelings- en blinde vlekproblemen fundamenteel aan te pakken. Deze methode richt ultrasone energie nauwkeurig op het doelgebied van de groef, waardoor interferentie van de groefwanden wordt vermeden. Als er sprake is van delaminatie, zal er een extra reflectiepiek op het "delaminatie-interface" verschijnen, waardoor een intuïtieve defectbeoordeling mogelijk wordt.

Effect:De nauwkeurigheid van de delaminatiedetectie bereikt 100%, waardoor interne structurele defecten effectief worden geïdentificeerd.

Voor deze inspectie werd de YUSHI PM Gen3 ultrasone diktemeter geselecteerd. Het aanpassingsvermogen in meerdere-modi en het anti-interferentieontwerp vormen de belangrijkste ondersteuning voor het garanderen van de meetnauwkeurigheid:

• Multi-omschakeling van meetmodi: het kan flexibel schakelen tussen "contact"- en "onderdompelings"-modi, waardoor de inspectie van externe gebogen oppervlakken en groeven mogelijk is zonder het instrument te veranderen, waardoor de operationele efficiëntie wordt verbeterd;
• Het instrument beschikt over dynamische versterkingsaanpassing, die automatisch energieverlies kan compenseren om ervoor te zorgen dat zwakke gereflecteerde signalen nauwkeurig worden opgevangen;
• Uitgebreide aanpasbaarheid van scenario's: naast plastic brandstofleidingen voor auto's kan het ook worden uitgebreid tot diktemetingen van plastic pijpleidingen, componenten van composietmateriaal, niet-metalen containers en andere scenario's, waardoor een geïntegreerde niet-destructieve testoplossing wordt geboden voor industrieën zoals de automobiel-, chemische en huishoudelijke apparaten.