La sicurezza, l'affidabilità e le prestazioni ambientali degli impianti di alimentazione automobilistica dipendono fondamentalmente dalla stabilità dei principali componenti di collegamento-ovvero i tubi flessibili del carburante in plastica. Fungendo da "canali" per la trasmissione del carburante, lo spessore dei tubi flessibili del carburante in plastica deve essere rigorosamente conforme agli standard di progettazione. I tubi eccessivamente sottili possono risultare in una resistenza insufficiente, rendendoli soggetti a perdite sotto la pressione del carburante o alle vibrazioni, ponendo così rischi per la sicurezza; al contrario, i tubi eccessivamente spessi aumentano il peso del veicolo, aumentano i costi di produzione e possono influire sulla compatibilità durante l'assemblaggio. Pertanto, l'ispezione precisa dello spessore e della struttura interna dei tubi flessibili del carburante in plastica (come la stratificazione) è un passaggio fondamentale per garantire la qualità dei componenti automobilistici.
Recentemente, un'azienda di componenti automobilistici ci ha affidato il test di campioni dei suoi tubi del carburante in plastica. L'obiettivo primario è valutare se lo spessore del manufatto rispetta gli standard di progettazione e verificare eventuali difetti di delaminazione negli strati superiore ed inferiore delle sezioni testate.
Parametri fondamentali del pezzo testato
Il materiale del tubo flessibile del carburante testato questa volta è PP (polipropilene) - sebbene questo materiale abbia un'eccellente resistenza alla corrosione del carburante e alle alte e basse temperature ed è una scelta comune per le linee del carburante automobilistico. Essendo un materiale non-metallico, le onde ultrasoniche tendono a subire un'attenuazione di energia quando si propagano attraverso di esso, ponendo sfide intrinseche per misurazioni ad alta-precisione. I parametri specifici del pezzo sono i seguenti:
| Area misurata | Parametri chiave | Intervallo di spessore |
| Superficie curva esterna | Diametro 10-20 mm | 2-7 mm |
| Zona della scanalatura | Larghezza accessibile 2-5 mm Profondità scanalatura 6 mm | 0,8-5 mm |
Requisiti e difficoltà di ispezione
1. Requisiti di ispezione
- Intervallo di misurazione: copertura dello spessore delle superfici curve esterne e delle aree scanalate, verificando contemporaneamente eventuali delaminazioni nella struttura a due-strati;
- Requisito di precisione: l'errore di misurazione dello spessore deve essere inferiore o uguale a ±0,03 mm (superando di gran lunga la precisione delle ispezioni convenzionali non-metalliche, che richiedono una soluzione mirata);
- Metodo di ispezione: test interamente non-distruttivi (per evitare di danneggiare la struttura del campione, garantendo che il campione possa essere riutilizzato o conservato dopo l'ispezione).
2.Sfide chiave della misurazione
- Effetti di attenuazione del materiale: la plastica PP è un materiale che attenua gli ultrasuoni e l'energia viene facilmente persa durante la propagazione, il che può provocare segnali di riflessione dell'interfaccia deboli e influenzare la precisione dei calcoli dello spessore;
- Problemi di adattamento alla superficie curva: la curvatura della superficie dell'arco esterno varia notevolmente (diametro 10-20 mm) e le sonde piatte convenzionali non possono conformarsi completamente, rendendo l'accoppiamento scarso a causa dei traferri;
- Limitazioni dello spazio della scanalatura: la larghezza di contatto della scanalatura è di soli 2-5 mm con una profondità di 6 mm. Lo spazio ristretto impedisce un contatto stabile della sonda e le scanalature profonde possono creare punti ciechi di misurazione, rendendo difficile l'acquisizione dei segnali dall'interfaccia inferiore.
Soluzioni di misurazione personalizzate
In risposta alle caratteristiche del pezzo e alle sfide dell'ispezione, abbiamo adottato una soluzione personalizzata di "adattamento delle sonde a sezioni specifiche con metodi di accoppiamento differenziati" per garantire che la precisione della misurazione soddisfi i requisiti in tutte le aree.
1. Superficie curva esterna: metodo di contatto con sonda di piccolo- diametro
La sfida principale nella misurazione delle superfici curve esterne è "l'adattamento tra la sonda e la superficie curva". Pertanto, viene selezionata una sonda specializzata di piccolo-diametro, abbinata a un accoppiante ultrasonico ad alta-viscosità (per migliorare l'effetto di accoppiamento tra la sonda e la superficie del pezzo, riducendo l'interferenza dell'aria)
Effetto:Errore di ripetibilità della misurazione Inferiore o uguale a ±0,025 mm, conforme al requisito di precisione di ± 0,03 mm. È anche facile da usare, poiché le misurazioni-di un singolo punto richiedono solo 3-5 secondi.
2. Area scanalata: misurazione della sonda a immersione
A causa dello spazio limitato nell'area della scanalatura, che crea facilmente punti ciechi, viene utilizzato un "trasduttore focalizzato immerso nell'acqua-" per risolvere in modo fondamentale i problemi di accoppiamento e dei punti ciechi. Questo metodo concentra precisamente l'energia ultrasonica sull'area target della scanalatura, evitando interferenze dalle pareti della scanalatura. Se esiste delaminazione, apparirà un ulteriore picco di riflessione sull'"interfaccia di delaminazione", consentendo una valutazione intuitiva del difetto.
Effetto:La precisione di rilevamento della delaminazione raggiunge il 100%, identificando efficacemente i difetti strutturali interni.
Dispositivo compatibile:Vantaggi tecnici PM5GEN3
Per questa ispezione è stato selezionato lo spessimetro ad ultrasuoni YUSHI PM Gen3. L'adattabilità multi-modalità e il design anti-interferenza sono i supporti principali per garantire l'accuratezza della misurazione:
- Commutazione della modalità di misurazione multipla-: può passare in modo flessibile dalla modalità "contatto" a quella "immersione", consentendo l'ispezione di superfici curve e scanalature esterne senza cambiare lo strumento, migliorando così l'efficienza operativa;
- Lo strumento è dotato di regolazione dinamica del guadagno, che può compensare automaticamente la perdita di energia per garantire che i segnali riflessi deboli vengano catturati accuratamente;
- Ampia adattabilità agli scenari: oltre alle tubazioni del carburante in plastica per autoveicoli, può essere esteso anche alle misurazioni dello spessore di tubazioni in plastica, componenti in materiale composito, contenitori non- metallici e altri scenari, fornendo una soluzione integrata di test non distruttivi per settori quali quello automobilistico, chimico e degli elettrodomestici.