മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു സമഗ്ര ഗൈഡ്

എഞ്ചിനീയറിംഗ്, നിർമ്മാണം തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ, മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഗുണനിലവാരം, സുരക്ഷ, പ്രകടനം എന്നിവ ഉറപ്പാക്കുന്നത് പരമപ്രധാനമാണ്. മെറ്റീരിയലുകൾ നിർദ്ദിഷ്ട മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നുണ്ടെന്നും ഉദ്ദേശിച്ച ഉപയോഗത്തിന്റെ ആവശ്യകതകളെ നേരിടാൻ കഴിയുമെന്നും പരിശോധിക്കുന്നതിൽ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഈ സമഗ്രമായ ഗൈഡ് ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ്, നോൺ-ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് സമീപനങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ വിവിധ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികളെക്കുറിച്ചും ആഗോളതലത്തിൽ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ അവയുടെ പ്രാധാന്യത്തെക്കുറിച്ചും പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.

എന്തുകൊണ്ടാണ് മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് പ്രധാനപ്പെട്ടതാകുന്നത്?

മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് നിരവധി നിർണായക ലക്ഷ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നു:

• ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണം: മെറ്റീരിയലുകൾ മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച സവിശേഷതകളും മാനദണ്ഡങ്ങളും പാലിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.
• സുരക്ഷാ ഉറപ്പ്: പരാജയങ്ങൾക്കും അപകടങ്ങൾക്കും ഇടയാക്കുന്ന തകരാറുകളും ബലഹീനതകളും തിരിച്ചറിയുന്നു.
• പ്രകടന വിലയിരുത്തൽ: വിവിധ സാഹചര്യങ്ങളിൽ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപയോഗങ്ങൾക്ക് മെറ്റീരിയലിന്റെ അനുയോജ്യത വിലയിരുത്തുന്നു.
• ഗവേഷണവും വികസനവും: പുതിയ മെറ്റീരിയലുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും നിലവിലുള്ളവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു.
• നിയമപരമായ പാലനം: റെഗുലേറ്ററി ആവശ്യകതകളും വ്യവസായ മാനദണ്ഡങ്ങളും പാലിക്കുന്നു.

സമ്പൂർണ്ണമായ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് നടത്തുന്നതിലൂടെ, കമ്പനികൾക്ക് അപകടസാധ്യതകൾ കുറയ്ക്കാനും പരാജയങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചെലവുകൾ കുറയ്ക്കാനും ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ വിശ്വാസ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും. എയ്‌റോസ്‌പേസ്, ഓട്ടോമോട്ടീവ്, നിർമ്മാണം, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ തുടങ്ങിയ വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്, കാരണം ഇവിടെ മെറ്റീരിയലിന്റെ കാര്യക്ഷമത സുരക്ഷയെയും പ്രകടനത്തെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു.

മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികളുടെ തരങ്ങൾ

മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികളെ പ്രധാനമായും ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് ടെസ്റ്റിംഗ് (DT), നോൺ-ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് ടെസ്റ്റിംഗ് (NDT) എന്നിങ്ങനെ രണ്ടായി തരം തിരിക്കാം.

1. ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് ടെസ്റ്റിംഗ് (DT)

ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് ടെസ്റ്റിംഗ് എന്നത് ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കാൻ, പരാജയപ്പെടുന്നതുവരെ നിയന്ത്രിത സമ്മർദ്ദത്തിന് വിധേയമാക്കുന്നതാണ്. പരിശോധിച്ച സാമ്പിൾ ഉപയോഗശൂന്യമാകുമെങ്കിലും, ലഭിക്കുന്ന ഡാറ്റ മെറ്റീരിയലിന്റെ ബലം, ഡക്റ്റിലിറ്റി, ലോഡിന് കീഴിലുള്ള മൊത്തത്തിലുള്ള സ്വഭാവം എന്നിവയെക്കുറിച്ച് വിലയേറിയ ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകുന്നു. സാധാരണ ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

a) വലിവ് പരിശോധന (Tensile Testing)

ടെൻഷൻ ടെസ്റ്റിംഗ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന വലിവ് പരിശോധന, ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികളിൽ ഒന്നാണ്. ഒരു സാമ്പിളിൽ അത് പൊട്ടുന്നത് വരെ ഏകീകൃതമായ വലിവ് ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നത് ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സ്ട്രെസ്-സ്ട്രെയിൻ കർവ് മെറ്റീരിയലിനെക്കുറിച്ചുള്ള വിലയേറിയ വിവരങ്ങൾ നൽകുന്നു:

• യീൽഡ് സ്ട്രെങ്ത്: മെറ്റീരിയൽ സ്ഥിരമായി രൂപഭേദം വരുത്താൻ തുടങ്ങുന്ന സ്ട്രെസ്.
• ടെൻസൈൽ സ്ട്രെങ്ത്: പൊട്ടുന്നതിന് മുമ്പ് മെറ്റീരിയലിന് താങ്ങാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി സ്ട്രെസ്.
• ഇലൊംഗേഷൻ: പൊട്ടുന്നതിന് മുമ്പ് മെറ്റീരിയലിന് സംഭവിക്കുന്ന രൂപഭേദത്തിന്റെ അളവ്, അതിന്റെ ഡക്റ്റിലിറ്റി സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
• വിസ്തീർണ്ണത്തിലെ കുറവ്: പൊട്ടുന്ന ഘട്ടത്തിൽ സാമ്പിളിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയിലെ ശതമാന കുറവ്, ഇത് ഡക്റ്റിലിറ്റിയെ കൂടുതൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
• യംഗ്സ് മോഡുലസ് (ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്): മെറ്റീരിയലിന്റെ കാഠിന്യത്തിന്റെ അല്ലെങ്കിൽ ഇലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദത്തിനെതിരായ പ്രതിരോധത്തിന്റെ ഒരു അളവ്.

ഉദാഹരണം: പാലം നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സ്റ്റീലിന്റെ വലിവ് പരിശോധന, ട്രാഫിക്കും പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങളും മൂലമുണ്ടാകുന്ന വലിവ് ശക്തികളെ നേരിടാൻ അതിന് കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. EN 10002 സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലോഹ മെറ്റീരിയലുകൾക്കുള്ള പരിശോധനാ രീതികൾ നൽകുന്നു.

b) കാഠിന്യം പരിശോധന (Hardness Testing)

ഒരു ഇൻഡെന്റേഷൻ കാരണം ഉണ്ടാകുന്ന പ്രാദേശിക പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദത്തെ പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെ കഴിവിനെയാണ് കാഠിന്യം പരിശോധന അളക്കുന്നത്. ഓരോന്നും വ്യത്യസ്ത ഇൻഡെന്ററും ലോഡും ഉപയോഗിക്കുന്ന നിരവധി കാഠിന്യ സ്കെയിലുകൾ നിലവിലുണ്ട്. സാധാരണ കാഠിന്യം പരിശോധനകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• ബ്രിനെൽ ഹാർഡ്നസ് ടെസ്റ്റ്: ഉറപ്പിച്ച സ്റ്റീൽ അല്ലെങ്കിൽ കാർബൈഡ് ബോൾ ഒരു ഇൻഡെന്ററായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• വിക്കേഴ്സ് ഹാർഡ്നസ് ടെസ്റ്റ്: ഒരു ഡയമണ്ട് പിരമിഡ് ഇൻഡെന്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• റോക്ക്വെൽ ഹാർഡ്നസ് ടെസ്റ്റ്: വ്യത്യസ്ത ലോഡുകളുള്ള ഒരു ഡയമണ്ട് കോൺ അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റീൽ ബോൾ ഇൻഡെന്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെ ശക്തിയും തേയ്മാന പ്രതിരോധവും വിലയിരുത്തുന്നതിനുള്ള വേഗതയേറിയതും താരതമ്യേന ചെലവുകുറഞ്ഞതുമായ ഒരു രീതിയാണ് കാഠിന്യം പരിശോധന.

ഉദാഹരണം: ഓട്ടോമോട്ടീവ് ട്രാൻസ്മിഷനുകളിലെ ഗിയറുകളുടെ കാഠിന്യം പരിശോധിക്കുന്നത്, പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഉയർന്ന കോൺടാക്റ്റ് സ്ട്രെസ്സുകൾക്ക് വിധേയമാകാനും തേയ്മാനം പ്രതിരോധിക്കാനും അവയ്ക്ക് കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ISO 6508 സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലോഹ മെറ്റീരിയലുകൾക്കുള്ള പരിശോധനാ രീതികൾ നൽകുന്നു.

c) ആഘാത പരിശോധന (Impact Testing)

ആഘാത പരിശോധന, പെട്ടെന്നുള്ളതും ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ളതുമായ ആഘാതങ്ങളെ നേരിടാനുള്ള ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെ കഴിവിനെ വിലയിരുത്തുന്നു. രണ്ട് സാധാരണ ആഘാത പരിശോധനകളാണ്:

• ചാർപ്പി ഇംപാക്ട് ടെസ്റ്റ്: ഒരു നോച്ച് ചെയ്ത സാമ്പിളിനെ ഒരു പെൻഡുലം കൊണ്ട് അടിക്കുന്നു.
• ഐസോഡ് ഇംപാക്ട് ടെസ്റ്റ്: ഒരു നോച്ച് ചെയ്ത സാമ്പിളിനെ ലംബമായി ഉറപ്പിച്ച് ഒരു പെൻഡുലം കൊണ്ട് അടിക്കുന്നു.

പൊട്ടുന്ന സമയത്ത് സാമ്പിൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന ഊർജ്ജം അളക്കുന്നു, ഇത് അതിന്റെ ആഘാത കാഠിന്യത്തിന്റെ സൂചന നൽകുന്നു.

ഉദാഹരണം: സുരക്ഷാ ഹെൽമെറ്റുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പോളിമറുകളുടെ ആഘാത പരിശോധന, വീഴ്ചയിൽ നിന്നോ കൂട്ടിയിടിയിൽ നിന്നോ ഉള്ള ആഘാത ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാനും ധരിക്കുന്നയാളുടെ തലയെ സംരക്ഷിക്കാനും അവയ്ക്ക് കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ASTM D256, ISO 180 എന്നീ സ്റ്റാൻഡേർഡുകൾ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾക്കുള്ള പരിശോധനാ രീതികൾ നൽകുന്നു.

d) ക്ഷീണ പരിശോധന (Fatigue Testing)

ആവർത്തിച്ചുള്ള ചാക്രികമായ ലോഡിംഗിന് കീഴിൽ പരാജയപ്പെടുന്നതിനെതിരെയുള്ള ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെ പ്രതിരോധം ക്ഷീണ പരിശോധന വിലയിരുത്തുന്നു. സാമ്പിളുകൾ മാറിമാറി വരുന്ന സ്ട്രെസ്സുകൾക്ക് വിധേയമാക്കുകയും, പരാജയപ്പെടുന്നതിനുള്ള സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണം രേഖപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉപയോഗത്തിൽ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളുള്ള ലോഡുകൾ അനുഭവിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളെ വിലയിരുത്തുന്നതിന് ക്ഷീണ പരിശോധന നിർണായകമാണ്.

ഉദാഹരണം: വിമാനത്തിന്റെ ചിറകുകളിലെ ഘടകങ്ങളുടെ ക്ഷീണ പരിശോധന, പറക്കുന്ന സമയത്ത് ആവർത്തിച്ചുള്ള സ്ട്രെസ് സൈക്കിളുകളെ നേരിടാൻ അവയ്ക്ക് കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയും വിനാശകരമായ പരാജയങ്ങൾ തടയുകയും ചെയ്യുന്നു. ASTM E466 സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലോഹ മെറ്റീരിയലുകളുടെ കോൺസ്റ്റന്റ് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് ആക്സിയൽ ഫാറ്റിഗ് ടെസ്റ്റുകൾക്കുള്ള പരിശോധനാ രീതികൾ നൽകുന്നു.

e) ക്രീപ്പ് പരിശോധന (Creep Testing)

ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സ്ഥിരമായ സ്ട്രെസ്സിന് കീഴിൽ കാലക്രമേണ ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെ രൂപഭേദം ക്രീപ്പ് ടെസ്റ്റിംഗ് അളക്കുന്നു. ഗ്യാസ് ടർബൈനുകൾ, ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകൾ തുടങ്ങിയ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഈ പരിശോധന അത്യാവശ്യമാണ്.

ഉദാഹരണം: ജെറ്റ് എഞ്ചിനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അലോയ്കളുടെ ക്രീപ്പ് ടെസ്റ്റിംഗ്, കഠിനമായ ചൂടിലും സ്ട്രെസ് സാഹചര്യങ്ങളിലും അവയുടെ ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നിലനിർത്താൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ASTM E139 സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലോഹ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ക്രീപ്പ്, ക്രീപ്പ്-റപ്ചർ, സ്ട്രെസ്-റപ്ചർ ടെസ്റ്റുകൾ നടത്തുന്നതിനുള്ള പരിശോധനാ രീതികൾ നൽകുന്നു.

2. നോൺ-ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് ടെസ്റ്റിംഗ് (NDT)

നോൺ-ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് ടെസ്റ്റിംഗ് (NDT) രീതികൾ, പരിശോധിക്കുന്ന വസ്തുവിന് കേടുപാടുകൾ വരുത്താതെ മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നതിനും വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനും അനുവദിക്കുന്നു. വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണം, പരിപാലനം, പരിശോധന എന്നിവയ്ക്കായി NDT ടെക്നിക്കുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സാധാരണ NDT രീതികളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

a) ദൃശ്യ പരിശോധന (Visual Inspection - VT)

ദൃശ്യ പരിശോധന ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ NDT രീതിയാണ്. വിള്ളലുകൾ, തുരുമ്പെടുക്കൽ, അല്ലെങ്കിൽ ഉപരിതലത്തിലെ ക്രമക്കേടുകൾ പോലുള്ള വൈകല്യങ്ങളുടെ ഏതെങ്കിലും ലക്ഷണങ്ങൾക്കായി ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെയോ ഘടകത്തിന്റെയോ ഉപരിതലം ദൃശ്യപരമായി പരിശോധിക്കുന്നത് ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. മാഗ്നിഫൈയിംഗ് ഗ്ലാസുകൾ, ബോറെസ്കോപ്പുകൾ, മറ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ഉപയോഗത്തിലൂടെ ദൃശ്യ പരിശോധന മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

ഉദാഹരണം: പൈപ്പ് ലൈനുകളിലെ വെൽഡുകളുടെ ദൃശ്യ പരിശോധന, ഉപരിതലത്തിലെ വിള്ളലുകൾ കണ്ടെത്താനും വെൽഡിന്റെ ഗുണനിലവാരം ഉറപ്പാക്കാനും. ISO 17637 സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഫ്യൂഷൻ-വെൽഡ് ചെയ്ത ജോയിന്റുകളുടെ ദൃശ്യ പരിശോധനയെക്കുറിച്ചുള്ള മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശം നൽകുന്നു.

b) അൾട്രാസോണിക് ടെസ്റ്റിംഗ് (UT)

അൾട്രാസോണിക് ടെസ്റ്റിംഗ് ആന്തരിക വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്താനും മെറ്റീരിയൽ കനം അളക്കാനും ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ശബ്ദ തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു ട്രാൻസ്ഡ്യൂസർ മെറ്റീരിയലിലേക്ക് അൾട്രാസോണിക് തരംഗങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും, പ്രതിഫലിക്കുന്ന തരംഗങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്ത് ഏതെങ്കിലും തുടർച്ചയില്ലായ്മയോ മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങളിലെ മാറ്റങ്ങളോ തിരിച്ചറിയുന്നു.

ഉദാഹരണം: വിമാന ലാൻഡിംഗ് ഗിയറിന്റെ അൾട്രാസോണിക് ടെസ്റ്റിംഗ്, ആന്തരിക വിള്ളലുകൾ കണ്ടെത്താനും ഘടനാപരമായ സമഗ്രത ഉറപ്പാക്കാനും. ASTM E114 സ്റ്റാൻഡേർഡ് കോൺടാക്റ്റ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് അൾട്രാസോണിക് പൾസ്-എക്കോ സ്ട്രെയിറ്റ്-ബീം പരിശോധനയ്ക്കുള്ള രീതികൾ നൽകുന്നു.

c) റേഡിയോഗ്രാഫിക് ടെസ്റ്റിംഗ് (RT)

റേഡിയോഗ്രാഫിക് ടെസ്റ്റിംഗ് ഒരു മെറ്റീരിയലിന്റെയോ ഘടകത്തിന്റെയോ ആന്തരിക ഘടനയുടെ ഒരു ചിത്രം സൃഷ്ടിക്കാൻ എക്സ്-റേ അല്ലെങ്കിൽ ഗാമാ കിരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. റേഡിയേഷൻ വസ്തുവിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ചിത്രം സാന്ദ്രതയിലുള്ള ഏതെങ്കിലും വ്യതിയാനങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് വൈകല്യങ്ങളുടെയോ കേടുപാടുകളുടെയോ സാന്നിധ്യം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം: കോൺക്രീറ്റ് ഘടനകളുടെ റേഡിയോഗ്രാഫിക് ടെസ്റ്റിംഗ്, വിടവുകളും ഉറപ്പിക്കുന്ന കമ്പികളിലെ തുരുമ്പും കണ്ടെത്താൻ. ASTM E94 സ്റ്റാൻഡേർഡ് റേഡിയോഗ്രാഫിക് പരിശോധനയ്ക്കുള്ള മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശം നൽകുന്നു.

d) മാഗ്നറ്റിക് പാർട്ടിക്കിൾ ടെസ്റ്റിംഗ് (MT)

ഫെറോമാഗ്നറ്റിക് മെറ്റീരിയലുകളിലെ ഉപരിതലത്തിലും ഉപരിതലത്തിനടുത്തുള്ള വൈകല്യങ്ങളും കണ്ടെത്താൻ മാഗ്നറ്റിക് പാർട്ടിക്കിൾ ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. മെറ്റീരിയൽ കാന്തവൽക്കരിക്കുകയും ഉപരിതലത്തിൽ മാഗ്നറ്റിക് കണികകൾ പ്രയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കാന്തിക മണ്ഡലത്തിലെ ഏതെങ്കിലും തുടർച്ചയില്ലായ്മ കണികകൾ അടിഞ്ഞുകൂടാൻ കാരണമാവുകയും വൈകല്യത്തിന്റെ സ്ഥാനവും വലുപ്പവും വെളിപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും.

ഉദാഹരണം: എഞ്ചിനുകളിലെ ക്രാങ്ക്ഷാഫ്റ്റുകളുടെ മാഗ്നറ്റിക് പാർട്ടിക്കിൾ ടെസ്റ്റിംഗ്, ഉപരിതല വിള്ളലുകൾ കണ്ടെത്താനും ക്ഷീണ പ്രതിരോധം ഉറപ്പാക്കാനും. ASTM E709 സ്റ്റാൻഡേർഡ് മാഗ്നറ്റിക് പാർട്ടിക്കിൾ ടെസ്റ്റിംഗിനുള്ള മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശം നൽകുന്നു.

e) ലിക്വിഡ് പെനട്രന്റ് ടെസ്റ്റിംഗ് (PT)

സുഷിരങ്ങളില്ലാത്ത മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഉപരിതലം പൊട്ടിക്കുന്ന വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ ലിക്വിഡ് പെനട്രന്റ് ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു ലിക്വിഡ് പെനട്രന്റ് ഉപരിതലത്തിൽ പ്രയോഗിക്കുകയും ഏതെങ്കിലും വൈകല്യങ്ങളിലേക്ക് ഊർന്നിറങ്ങാൻ അനുവദിക്കുകയും തുടർന്ന് അധികമുള്ള പെനട്രന്റ് നീക്കം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. തുടർന്ന് ഒരു ഡെവലപ്പർ പ്രയോഗിക്കുന്നു, ഇത് വൈകല്യങ്ങളിൽ നിന്ന് പെനട്രന്റിനെ പുറത്തെടുക്കുകയും അവയെ ദൃശ്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഉദാഹരണം: സെറാമിക് ഘടകങ്ങളുടെ ലിക്വിഡ് പെനട്രന്റ് ടെസ്റ്റിംഗ്, ഉപരിതല വിള്ളലുകൾ കണ്ടെത്താനും സീലിംഗ് പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കാനും. ASTM E165 സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലിക്വിഡ് പെനട്രന്റ് ടെസ്റ്റിംഗിനുള്ള രീതി നൽകുന്നു.

f) എഡ്ഡി കറന്റ് ടെസ്റ്റിംഗ് (ET)

ചാലക വസ്തുക്കളിലെ ഉപരിതലത്തിലും ഉപരിതലത്തിനടുത്തുള്ള വൈകല്യങ്ങളും കണ്ടെത്താൻ എഡ്ഡി കറന്റ് ടെസ്റ്റിംഗ് വൈദ്യുതകാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു കോയിലിലൂടെ ഒരു ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റ് കടത്തിവിടുമ്പോൾ മെറ്റീരിയലിൽ ഒരു എഡ്ഡി കറന്റ് ഉണ്ടാകുന്നു. ഏതെങ്കിലും വൈകല്യങ്ങളോ മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങളിലെ മാറ്റങ്ങളോ എഡ്ഡി കറന്റ് പ്രവാഹത്തെ ബാധിക്കും, അത് കോയിലിന് കണ്ടെത്താൻ കഴിയും.

ഉദാഹരണം: ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ട്യൂബുകളുടെ എഡ്ഡി കറന്റ് ടെസ്റ്റിംഗ്, തുരുമ്പും തേയ്മാനവും കണ്ടെത്താൻ. ASTM E309 സ്റ്റാൻഡേർഡ് സീംലെസ്, സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ, നിക്കൽ അലോയ് ട്യൂബുലാർ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ എഡ്ഡി കറന്റ് പരിശോധനയ്ക്കുള്ള രീതി നൽകുന്നു.

g) അക്കോസ്റ്റിക് എമിഷൻ ടെസ്റ്റിംഗ് (AE)

ഒരു മെറ്റീരിയലിനുള്ളിലെ പ്രാദേശിക സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് ഊർജ്ജം അതിവേഗം പുറത്തുവിടുന്നതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന ക്ഷണികമായ ഇലാസ്റ്റിക് തരംഗങ്ങളെ അക്കോസ്റ്റിക് എമിഷൻ ടെസ്റ്റിംഗ് കണ്ടെത്തുന്നു. ഈ സ്രോതസ്സുകളിൽ വിള്ളലുകളുടെ വളർച്ച, പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം, ഫേസ് ട്രാൻസ്ഫോർമേഷനുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടാം. ഘടനകളുടെയും ഘടകങ്ങളുടെയും സമഗ്രത തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കാൻ AE ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം: പാലങ്ങളുടെ അക്കോസ്റ്റിക് എമിഷൻ ടെസ്റ്റിംഗ്, വിള്ളലുകളുടെ വളർച്ച നിരീക്ഷിക്കാനും ഘടനാപരമായ ആരോഗ്യം വിലയിരുത്താനും. ASTM E569 സ്റ്റാൻഡേർഡ് നിയന്ത്രിത ഉത്തേജന സമയത്ത് ഘടനകളുടെ അക്കോസ്റ്റിക് എമിഷൻ നിരീക്ഷണത്തിനുള്ള രീതികൾ നൽകുന്നു.

മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

അനുയോജ്യമായ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് രീതി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് നിരവധി ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നവ:

• മെറ്റീരിയലിന്റെ തരം: വ്യത്യസ്ത മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ടെസ്റ്റിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ആവശ്യമാണ്.
• ഉപയോഗം: മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉദ്ദേശിച്ച ഉപയോഗം പരിശോധിക്കേണ്ട പ്രസക്തമായ ഗുണങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു.
• വൈകല്യത്തിന്റെ തരം: കണ്ടെത്താൻ ശ്രമിക്കുന്ന വൈകല്യങ്ങളുടെ തരം NDT രീതിയുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു.
• ചെലവ്: പരിശോധനയുടെ ചെലവ് ഗുണനിലവാരവും സുരക്ഷയും ഉറപ്പാക്കുന്നതിന്റെ പ്രയോജനങ്ങളുമായി സന്തുലിതമാക്കണം.
• ലഭ്യത: ഘടകത്തിന്റെയോ ഘടനയുടെയോ ലഭ്യത പരിശോധനാ രീതിയുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ പരിമിതപ്പെടുത്തിയേക്കാം.
• മാനദണ്ഡങ്ങളും നിയന്ത്രണങ്ങളും: വ്യവസായ മാനദണ്ഡങ്ങളും റെഗുലേറ്ററി ആവശ്യകതകളും പലപ്പോഴും ആവശ്യമായ പരിശോധനാ രീതികൾ വ്യക്തമാക്കുന്നു.

ആഗോള മാനദണ്ഡങ്ങളും നിയന്ത്രണങ്ങളും

പരിശോധനാ നടപടിക്രമങ്ങളിലും ഫലങ്ങളിലും സ്ഥിരതയും വിശ്വാസ്യതയും ഉറപ്പാക്കുന്ന ഒരു വലിയ ശ്രേണിയിലുള്ള അന്താരാഷ്ട്ര മാനദണ്ഡങ്ങളും നിയന്ത്രണങ്ങളും മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ചില പ്രധാന മാനദണ്ഡ സ്ഥാപനങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• ASTM ഇന്റർനാഷണൽ (ASTM): മെറ്റീരിയലുകൾ, ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, സിസ്റ്റങ്ങൾ, സേവനങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കായി സ്വമേധയാലുള്ള സമവായ മാനദണ്ഡങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുകയും പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ആഗോളതലത്തിൽ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട ഒരു സംഘടന.
• ഇന്റർനാഷണൽ ഓർഗനൈസേഷൻ ഫോർ സ്റ്റാൻഡേർഡൈസേഷൻ (ISO): അന്താരാഷ്ട്ര മാനദണ്ഡങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുകയും പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു സ്വതന്ത്ര, സർക്കാരിതര അന്താരാഷ്ട്ര സംഘടന.
• യൂറോപ്യൻ കമ്മിറ്റി ഫോർ സ്റ്റാൻഡേർഡൈസേഷൻ (CEN): യൂറോപ്യൻ മാനദണ്ഡങ്ങൾ (EN) വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും പരിപാലിക്കുന്നതിനും ഉത്തരവാദിത്തമുള്ള ഒരു യൂറോപ്യൻ മാനദണ്ഡ സംഘടന.
• ജാപ്പനീസ് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ്സ് (JIS): ജാപ്പനീസ് സ്റ്റാൻഡേർഡ്സ് അസോസിയേഷൻ (JSA) വികസിപ്പിക്കുകയും പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്ത ഒരു കൂട്ടം വ്യാവസായിക മാനദണ്ഡങ്ങൾ.
• ഡ്യൂഷസ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫ്യൂർ നോർമുങ് (DIN): ജർമ്മൻ മാനദണ്ഡങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുകയും പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ജർമ്മൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫോർ സ്റ്റാൻഡേർഡൈസേഷൻ.

ഈ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പരിശോധനാ നടപടിക്രമങ്ങൾ, ഉപകരണ കാലിബ്രേഷൻ, റിപ്പോർട്ടിംഗ് ആവശ്യകതകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗിന്റെ വിവിധ വശങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. മെറ്റീരിയലുകളുടെയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും ഗുണനിലവാരവും വിശ്വാസ്യതയും ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് ഈ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നത് അത്യാവശ്യമാണ്.

മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗിന്റെ ഭാവി

സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ മുന്നേറ്റങ്ങളും ഉയർന്ന പ്രകടനത്തിനും വിശ്വാസ്യതയ്ക്കും വേണ്ടിയുള്ള വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യങ്ങളും കാരണം മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് രംഗം നിരന്തരം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗിന്റെ ഭാവിയെ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ചില പ്രധാന പ്രവണതകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• നൂതന NDT ടെക്നിക്കുകൾ: മെച്ചപ്പെട്ട വൈകല്യ കണ്ടെത്തലിനും സ്വഭാവരൂപീകരണത്തിനുമായി ഫേസ്ഡ് അറേ അൾട്രാസോണിക് ടെസ്റ്റിംഗ് (PAUT), കമ്പ്യൂട്ടഡ് ടോമോഗ്രാഫി (CT) പോലുള്ള കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ NDT രീതികളുടെ വികസനം.
• ഡിജിറ്റലൈസേഷനും ഓട്ടോമേഷനും: വർദ്ധിച്ച കാര്യക്ഷമത, കൃത്യത, ഡാറ്റാ മാനേജ്മെന്റ് എന്നിവയ്ക്കായി ടെസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയകളിൽ ഡിജിറ്റൽ സാങ്കേതികവിദ്യകളും ഓട്ടോമേഷനും നടപ്പിലാക്കൽ.
• ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് (AI), മെഷീൻ ലേണിംഗ് (ML): ഡാറ്റാ വിശകലനം, വൈകല്യ പ്രവചനം, ഓട്ടോമേറ്റഡ് പരിശോധന എന്നിവയ്ക്കായി AI, ML അൽഗോരിതങ്ങളുടെ പ്രയോഗം.
• വിദൂര നിരീക്ഷണവും പ്രവചനാത്മക പരിപാലനവും: മെറ്റീരിയൽ പ്രകടനത്തിന്റെ തത്സമയ നിരീക്ഷണത്തിനും സാധ്യമായ പരാജയങ്ങൾ പ്രവചിക്കുന്നതിനും സെൻസറുകളും ഡാറ്റാ അനലിറ്റിക്സും ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
• മൈക്രോ, നാനോ-സ്കെയിൽ ടെസ്റ്റിംഗ്: മൈക്രോ, നാനോ-സ്കെയിലിൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഗുണങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ടെസ്റ്റിംഗ് ടെക്നിക്കുകളുടെ വികസനം.

ഈ മുന്നേറ്റങ്ങൾ കൂടുതൽ സമഗ്രവും കാര്യക്ഷമവുമായ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗിന് വഴിയൊരുക്കും, ഇത് മെച്ചപ്പെട്ട ഉൽപ്പന്ന ഗുണനിലവാരം, സുരക്ഷ, സുസ്ഥിരത എന്നിവയിലേക്ക് നയിക്കും.

ഉപസംഹാരം

മെറ്റീരിയലുകളുടെയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും ഗുണനിലവാരം, സുരക്ഷ, പ്രകടനം എന്നിവ ഉറപ്പാക്കുന്നതിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്ന എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെയും നിർമ്മാണത്തിന്റെയും ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഒരു വശമാണ് മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ്. ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ്, നോൺ-ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികളുടെ ഒരു സംയോജനം ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, എഞ്ചിനീയർമാർക്കും നിർമ്മാതാക്കൾക്കും മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് വിലയേറിയ ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നേടാനും സാധ്യമായ വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്താനും അപകടസാധ്യതകൾ കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. സാങ്കേതികവിദ്യ പുരോഗമിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികൾ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണവും കാര്യക്ഷമവുമാകും, ഇത് ആഗോള വിപണിയുടെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്ന നൂതനമായ മെറ്റീരിയലുകളും ഉൽപ്പന്നങ്ങളും വികസിപ്പിക്കാൻ സഹായിക്കും.