Jak wybrać aparat rentgenowski do badania spoin i odlewów. 6 praktycznych wskazówek.

Jak wybrać aparat rentgenowski do badania spoin i odlewów? 

Badania radiograficzne należą do najskuteczniejszych metod nieniszczących stosowanych w kontroli jakości spoin oraz odlewów. Dzięki nim możliwe jest wykrycie nieciągłości wewnętrznych – takich jak pęcherze, wtrącenia, pęknięcia czy braki przetopu – bez ingerencji w strukturę materiału. Kluczowym elementem tego procesu jest odpowiednio dobrany aparat rentgenowski (RT). Poniżej przedstawiamy najważniejsze kryteria, które warto wziąć pod uwagę przy jego wyborze.

1. Mobilny czy stacjonarny?
Przenośny aparat rentgenowski będzie wymagany wszędzie tam gdzie obiekt badany jest w terenie np. rurociągi, konstrukcje stalowe, kotły czy zbiorniki. Lekkie, mobilne, idealne na place budowy i do badań spoin rurociągów. Aparaty przenośne
Zwykle pracują w zakresie 100–300 kV.

Wśród przenośnych aparatów rentgenowskich kluczową cecha oprócz wagi i możliwości przemieszczania jest zasilanie. W przypadku ograniczonych możliwości dostępu do sieci czy agregatu aparaty bateryjne stanowią praktyczne rozwiązanie.

Natomiast komponenty z linii produkcyjnej najczęściej bada się w stacjonarnych laboratoriach gdzie najczęściej użytkowane są aparaty stacjonarne / zintegrowane z kabiną rentgenowską. Są to przykładowo: odlewy, prefabrykaty.
Wyższa moc, stabilność i żywotność lampy.

Zakres nawet do 450 kV i wyżej. Stosowane głównie w pracowniach RT oraz laboratoriach odlewni.
Do prześwietleń bardzo grubych elementów gdzie moc 450Kv/600 kV jest niewystarczająca stosuje się akceleratory. Przykładowo akceleratory liniowe i cyclotrony osiągają energię od 2,5 MeV do 9 MeV i wyższą.
Również w tym przypadku istnieją rozwiązania stacjonarne jak również mobilne.

2. Rodzaj badanych elementów – grubość i materiał

2.2. Grubość materiału
Cienkościenne elementy i drobne odlewy – wymagają urządzeń o niższej energii (np. 100–160 kV), aby uzyskać wysoką rozdzielczość i kontrast.
Przykładem takich aparatów mogą być aparaty bateryjne firmy Teledyne ICM

Grube spoiny, elementy stalowe, duże odlewy – potrzebują aparatów o wyższej energii, nawet 300–450 kV.
Przykładem może być aparat rentgenowski CP300DS.

Badanie szyny stalowej (grubość maksymalna 7.9 cm) aparatem CP300DS

Bardzo grube elementy przemysłowe – wymagają aparatów o jeszcze wyższej energii. Taką energię pozwalają uzyskać przenośne akceleratory liniowe – BETATRON.

2.1. Rodzaj materiału

Stale węglowe i niskostopowe są stosunkowo łatwe do prześwietlania.
Stopy aluminium wymagają niższych napięć i urządzeń o wysokiej czułości.
Stale wysokostopowe i materiały gęste (np. miedź) potrzebują źródeł o większej energii.
Lampy mikroogniskowe – raczej stacjonarne. Dają wyjątkowo wysoką rozdzielczość obrazu.
Idealne do precyzyjnych odlewów, elektroniki oraz badań laboratoryjnych.

3. Parametry techniczne urządzenia

Wybierając aparat RT, należy zwrócić uwagę na kluczowe parametry:

3.1. Napięcie (kV)
Decyduje o zdolności penetracji materiału. Im wyższe, tym grubszy element można zbadać.

3.2 Natężenie (mA)
Wraz z czasem ekspozycji wpływa na intensywność wiązki i jakość obrazu.

3.3. Plamka ogniska

Małe ognisko (0,4–1,0 mm) – lepsza ostrość, idealne do cienkich elementów, możliwość zmniejszenia odległości do badany obiekt źródło. Przykładowo aparaty rentgenowskie CP200DS, CP200B mają plamkę ogniska w tym zakresie

Większe ognisko (1,5–3,0 mm) – większa moc, ale niższa rozdzielczość, stosowane w grubszych elementach. Aparaty rentgenowskie z plamką ogniska 3mm to seria aparatów rentgenowskich Teledyne ICM 160-300 kV.

3.4. Tryby pracy i chłodzenie
Cykl pracy 100% – nie wymaga długich przerw na chłodzenie aparatu
Chłodzenie olejowe lub powietrzne.
Intensywna praca przemysłowa wymaga lepszych systemów chłodzenia.

4. Kompatybilność z systemami obrazowania

W zależności od wymagań i budżetu można korzystać z:

Klasycznej radiografii filmowej (RT-F) – świetna jakość, ale większy koszt eksploatacji.
Radiografii pośredniej – CR, obraz po zeskanowaniu płyty obrazowej, radiogram cyfrowy, brak kosztów obróbki chemicznej. Giętkie płyty obrazowe wielokrotnego użytku.
Cyfrowej radiografii bezpośredniej (DR) – natychmiastowy obraz, wysoka efektywność. Wysoki koszt detektora. Różne rodzaje detektorów w zależności aplikacji.
Warto upewnić się, że aparat RT jest kompatybilny z wybranym systemem detekcji. Przykładowo stałopotencjalne lampy seria CP firmy Teledyne ICM są kompatybilne z systemami tradycyjnymi (kliszami rtg), z radiografią pośrednią czyli CR (płyty fosforowe) oraz z radiografią bezpośrednią DR (sztywne i giętkie panele rentgenowskie).