неразрушающий контроль при изготовлении

Когда говорят о неразрушающем контроле в производстве, многие сразу представляют себе оператора с дефектоскопом, который механически проверяет сварные швы. Это, конечно, часть правды, но лишь малая. На самом деле, это целая философия, встроенная в технологический цикл. И главная ошибка — воспринимать его как досадную необходимость, этап, который можно ?пройти по-быстрому?, чтобы получить заветный штамп ОТК. Особенно это касается сложных производств, где идёт работа с ответственными металлоконструкциями, как, например, у наших партнёров из ООО Хэнань Юнгуан Электротехнические Технологии. У них в портфеле и горячее цинкование, и выпуск крепежа, и монтажные роботы — везде нужен свой, встроенный в процесс контроль. Иначе вся их заявленная экологичность и соответствие азиатским стандартам повисают в воздухе.

От чертежа до цеха: где начинается контроль

Начинается всё не с прибора, а с документации. Если в техусловиях или картах технологического процесса контроль прописан формально, ?провести УЗК сварных швов?, то толку будет мало. Нужно чётко понимать: что именно мы контролируем на этой конкретной детали? Не ?сварной шов?, а, допустим, зону термовлияния в месте примыкания косынки к поясу фермы, которая будет работать на переменные нагрузки. Или контроль толщины цинкового покрытия после горячего цинкования — не в трёх случайных точках, а с привязкой к геометрии изделия, где возможны утончения.

Вот тут опыт и сказывается. Когда видишь чертёж будущей опоры ЛЭП или каркаса здания, уже примерно представляешь, где могут ?вылезти? проблемы при изготовлении. Это не гадание, а анализ напряжённого состояния и технологии сборки. Например, при автоматической сварке с большим тепловложением риск возникновения непроваров в корне шва ниже, но выше риск пор. А значит, методика контроля должна быть настроена соответствующим образом — не только на поиск плоскостных дефектов, но и на объёмные.

Кстати, о методиках. Часто сталкивался с тем, что на предприятии есть аттестованная лаборатория, но сами методики контроля для новых изделий пишутся ?по аналогии?. Это тупиковый путь. Каждая новая конструкция, особенно в таком комплексном бизнесе, как у ООО Хэнань Юнгуан, где совмещены металлообработка, цинкование и робототехника, требует адаптации. Координаты контрольных точек, углы ввода преобразователя, даже тип контактной жидкости — всё это должно быть обосновано под конкретную задачу.

Вальцы, сварочные аппараты и реальность цеха

Теория теорией, но главный полигон для НК — это цех. Шум, пыль, вибрация, ограниченный доступ к контролируемым зонам. Идеальных условий, как в учебнике, не бывает. Помню случай с контролем крупногабаритной балки после горячего цинкования. По методике нужно было измерить толщину покрытия магнитным методом. Но поверхность была неровной из-за наплывов, да и ферромагнитная подложка (сама сталь) имела разную толщину стенок. Показания прыгали, не внушали доверия.

Пришлось на месте комбинировать методы. На ровных участках — магнитная индукция, на рёбрах и в углах, где возможны ?слёзы? цинка — ультразвуковой метод по обратному рассеянию. Это заняло в полтора раза больше времени, но дало реальную картину. Именно такие ситуации и показывают ценность специалиста, а не просто оператора. Нужно не просто тыкать щупом, а думать, анализировать физику процесса и ограничения метода. Производство крепёжных элементов у той же ООО Хэнань Юнгуан Электротехнические Технологии — отдельная песня. Там контроль идёт больше на входе сырья (проволоки для болтов) и на выходе — проверка твёрдости, испытание на растяжение выборочных партий. Но и в процессе штамповки и накатки резьбы важен визуальный и измерительный контроль на прессе — чтобы вовремя заметить износ оснастки.

И ещё один важный момент — человеческий фактор. Усталость оператора УЗД к концу смены может привести к пропуску сигнала. Поэтому в ответственных проектах мы всегда закладывали перекрёстный контроль или обязательную запись эхосигналов с последующей расшифровкой уже в спокойной обстановке. Это не недоверие, а дополнительный рубеж безопасности.

Цинкование: когда контроль выходит за рамки металла

Горячее цинкование — это особая операция. Казалось бы, процесс стандартизирован: очистка, флюсование, погружение в расплав. Но именно здесь неразрушающий контроль трансформируется. Контролировать нужно не только результат (толщину покрытия, адгезию), но и параметры самого процесса. Температура ванны, время выдержки, скорость извлечения — всё это напрямую влияет на качество антикоррозийного слоя.

На одном из объектов при приёмке партии оцинкованных конструкций столкнулись с проблемой: визуально покрытие было идеальным, блестящим, но при контроле толщины в зонах, близких к сварным швам, обнаружились резкие падения. Оказалось, что при подготовке в этих зонах остались микроскопические следы шлака, которые флюс не удалил полностью. Цинк на них лёг неравномерно. Это был не брак цинкования, а брак подготовки. Пришлось усиливать контроль визуально-измерительными методами именно подготовленных поверхностей *перед* погружением в ванну. Это добавило этап, но сэкономило массу времени и средств на переделку.

Компания ООО Хэнань Юнгуан в своём описании делает акцент на экологичном оборудовании для цинкования. И это правильно. Но с точки зрения НК важно, чтобы это современное оборудование было оснащено и системами мониторинга параметров процесса в реальном времени. Тогда контроль становится предиктивным — мы не ищем брак, а предотвращаем его появление, отслеживая отклонения температуры или химического состава ванны.

Программные комплексы и роботы: контроль для ?не-металла?

Интересно, что в деятельности hnyongguang.ru заявлена ещё и разработка ПО для управления и интеллектуальных монтажных роботов. Казалось бы, при чём тут неразрушающий контроль? А при том, что это следующая ступень. Встроенные системы технического зрения робота — это и есть инструмент НК в процессе монтажа. Робот, сверлящий отверстие, может с помощью камер и лазерных сканеров контролировать отклонение от оси, глубину, отсутствие сколов.

Более того, программные комплексы для управления производством (MES) должны включать в себя модули для сбора и анализа данных НК. Чтобы каждое измерение толщины покрытия или результат УЗК не просто ложилось в папку, а привязывалось к паспорту изделия, к партии, к параметрам процесса, который это изделие создал. Тогда можно строить корреляции и выявлять скрытые зависимости. Например, что при определённой влажности в цехе адгезия цинкового покрытия на угловых элементах падает на 5%. Это уже уровень data-driven manufacturing, о котором многие говорят, но мало где реально внедряют.

Пробовали мы как-то внедрить подобную систему учёта для контроля сварных соединений. Столкнулись с сопротивлением персонала — лишние клики в компьютере, отчётность. Но когда на основе накопленных данных смогли предсказать и предотвратить серийный дефект из-за износа токоподводящего мундштука на сварочном автомате, отношение поменялось. Контроль стал не пассивной констатацией, а активным инструментом управления качеством.

Итоги без глянца: контроль как процесс, а не пункт

Так к чему всё это? К тому, что неразрушающий контроль при изготовлении — это не отдельная служба и не финальный барьер. Это сквозной процесс, который начинается с инженера-технолога, пишущего карту, и заканчивается анализом данных в системе, возможно, даже разработанной внутри компании, как у наших коллег из Хэнань Юнгуан. Это постоянный диалог между контролёром, сварщиком, оператором цинковальной линии.

Бывают неудачи. Не всегда удаётся вовремя уговорить заказчика включить в стоимость дополнительные, но необходимые виды контроля. Иногда не хватает чувствительности оборудования, чтобы ?увидеть? зарождающийся дефект. Иногда упираешься в сроки, и возникает соблазн что-то пропустить. Но именно опыт, в том числе и негативный, учит расставлять приоритеты. Учить, что надёжность конструкции, которая потом будет стоять десятилетиями, важнее, чем сиюминутное соблюдение графика.

Поэтому, когда видишь комплексное предприятие, которое заявляет о работе по передовым стандартам, хочется смотреть не на красивые буклеты, а на то, как организован этот самый внутренний контроль. Настроены ли методики? Ведутся ли журналы с привязкой к изделиям? Есть ли обратная связь от контроля к производству? Если да, то можно говорить о серьёзном подходе. Всё остальное — просто слова. А металл и цинк, как известно, слов на ветер не бросают.