Controllo di qualità di parti e prodotti in titanio
La qualità dei componenti in titanio è direttamente correlata a prestazioni, affidabilità e sicurezza. Pertanto, è fondamentale istituire un sistema di controllo qualità completo, scientifico e accurato per i componenti in titanio.
- Tolleranza: +/- 0.005 mm
- XRF e CMM e Ra e SEM
- Certificato ISO 9001: 2016
- Ispettori di qualità qualificati
- Rapporto di ispezione di qualità a grandezza naturale
Laboratorio Wstitanium
Le nostre potenti strutture
Sistema di ispezione della qualità dei componenti in titanio e dei prodotti in titanio
Wstitanium si è sempre impegnata nella ricerca della massima qualità e si impegna a diventare uno dei principali produttori di componenti in titanio in Cina. Grazie alla continua ricerca e sviluppo tecnologico, all'aggiornamento delle attrezzature e alla formazione dei talenti, Wstitanium non solo è in grado di produrre componenti e prodotti in titanio di alta qualità, ma anche di avvalersi di metodi di test di qualità completi e accurati per garantire che ogni componente in titanio soddisfi o addirittura superi i vostri requisiti. La strategia completa di Wstitanium per i test di qualità dei componenti in titanio comprende tutto, dal rigoroso controllo delle materie prime al monitoraggio in tempo reale del processo di produzione, ai test multidimensionali del prodotto finale, fino a un sistema di controllo e gestione della qualità che gestisce l'intero processo.
Concetto avanzato di ispezione di qualità
Wstitanium ha formato un team di ispezione qualità composto da esperti in scienza dei materiali, ingegneria meccanica, prove non distruttive e altri settori. Il personale addetto alle ispezioni è competente nelle caratteristiche del titanio, nei principi e nei punti operativi dei vari metodi di ispezione, negli standard e nelle specifiche pertinenti, ecc. Il personale ispettivo è incoraggiato a partecipare agli esami di certificazione di qualificazione di autorevoli istituzioni nazionali ed estere, come la certificazione di qualificazione del personale addetto alle prove non distruttive dell'American Society for Nondestructive Testing (ASNT).
Attrezzatura per il controllo qualità
Wstitanium ha investito in una serie di apparecchiature di controllo qualità leader a livello internazionale, come il microscopio elettronico a scansione ad alta precisione (SEM) della Zeiss in Germania, con una risoluzione inferiore a 1 nm, in grado di osservare chiaramente le sottili caratteristiche della microstruttura delle parti in titanio; lo spettrometro a emissione di plasma accoppiato induttivamente (ICP-OES) della Thermo Electron negli Stati Uniti, in grado di eseguire analisi ultra-tracce della composizione chimica nelle leghe di titanio, con una precisione di ispezione di ppm o addirittura ppb; e la macchina di misura a coordinate ad alta precisione (CMM) della Mitutoyo in Giappone, con una precisione di misurazione di ±0.5 μm, che soddisfa le esigenze di misurazione di forme complesse e dimensioni ad alta precisione delle parti in titanio.
Standard di controllo qualità
Wstitanium ha formulato standard di ispezione qualità interna più rigorosi, basati su standard internazionali e di settore e integrati con i propri processi di produzione. Ad esempio, per il rilevamento di difetti interni di componenti in lega di titanio per il settore aerospaziale, l'intervallo consentito viene ulteriormente ridotto in base alle limitazioni relative a dimensioni e quantità di difetti come pori e inclusioni, in conformità con gli standard internazionali, per soddisfare gli elevatissimi requisiti di affidabilità dei prodotti nel settore aerospaziale. Prestare molta attenzione all'aggiornamento degli standard di settore e alle tendenze di sviluppo tecnologico, rivedendo e migliorando tempestivamente gli standard di ispezione qualità interna. Organizzare regolarmente personale tecnico per rivedere gli standard e raccogliere dati sulla qualità e feedback dei clienti durante la produzione.
Controllo di qualità delle materie prime
La composizione chimica delle materie prime di titanio viene analizzata mediante tre metodi: spettroscopia di emissione ottica al plasma accoppiato induttivamente (ICP-OES), spettrometro a lettura diretta a scintilla (OES) e spettroscopia a fluorescenza a raggi X (XRF). Come principale metodo di analisi quantitativa, l'ICP-OES può determinare con precisione il contenuto di vari elementi di lega (come alluminio, vanadio, molibdeno, ecc.) e di impurità (come ferro, silicio, carbonio, ecc.) nelle leghe di titanio, con una precisione di rilevazione fino a ppm. L'OES viene utilizzato per selezionare rapidamente le materie prime ed eseguire analisi preliminari della composizione su ciascun lotto di materie prime presso il sito di produzione, al fine di garantire che la sua composizione di base soddisfi i requisiti. L'XRF, come metodo di rilevazione non distruttivo, viene utilizzata per l'analisi qualitativa e semiquantitativa delle materie prime. Soprattutto per alcuni campioni difficili da preparare in soluzione, l'XRF può fornire rapidamente informazioni sulla composizione elementare.
Seguire rigorosamente il sistema di gestione della qualità ISO9001 e confrontare dettagliatamente i dati sulla composizione chimica ottenuti dai test con i documenti di certificazione di qualità forniti dal fornitore delle materie prime per garantirne la coerenza. Allo stesso tempo, viene istituito un sistema completo di tracciabilità della qualità delle materie prime per archiviare i dati dei test di ciascun lotto di materie prime e registrare informazioni come l'origine, la data di acquisto e i risultati dei test delle materie prime. Una volta individuato un problema di qualità nel processo di produzione successivo, è possibile risalire rapidamente al lotto di materie prime e ai relativi dati di test, adottando tempestivamente le misure necessarie per risolverlo.
Controllo di qualità della durezza
Utilizzare con flessibilità i metodi di prova di durezza Rockwell (HR), Vickers (HV) e Brinell (HB). Per le materie prime in titanio a forma di blocco, si preferisce la prova di durezza Rockwell, che è semplice e veloce da eseguire e adatta alle prove in lotti. Nelle situazioni in cui è necessario misurare con precisione il valore di durezza o rilevare la durezza di un'area microscopica, come l'analisi della durezza di diverse fasi o inclusioni nella materia prima, si utilizza la prova di durezza Vickers. Per il titanio più tenero, la prova di durezza Brinell è più appropriata. Nel processo di prova di durezza, non si presta solo attenzione alla conformità del valore di durezza ai requisiti standard, ma si analizza anche approfonditamente la relazione tra il valore di durezza e le prestazioni della lega di titanio.
Ad esempio, per il titanio temprato, la variazione del valore di durezza può riflettere i cambiamenti nel suo stato di lavorazione e nella sua struttura interna. Stabilendo un modello matematico tra durezza e proprietà meccaniche come resistenza e plasticità, i risultati del test di durezza vengono utilizzati per valutare preliminarmente le proprietà meccaniche delle materie prime, fornendo un riferimento per la successiva tecnologia di lavorazione.
Analisi della struttura metallografica
La struttura metallografica delle materie prime di titanio viene osservata utilizzando un microscopio metallografico ad alta risoluzione e un microscopio elettronico a scansione (SEM). Il microscopio metallografico viene utilizzato per osservare la struttura macroscopica, come la distribuzione della fase α e β, la dimensione e la forma dei grani, ecc. Il SEM amplifica ulteriormente la microstruttura, osserva le caratteristiche del bordo grano, la precipitazione della seconda fase e i difetti microscopici (come dislocazioni, vuoti, ecc.). Allo stesso tempo, in combinazione con la tecnologia di analisi dello spettro energetico (EDS), le diverse fasi nella struttura metallografica vengono analizzate per determinarne la composizione chimica. La valutazione di diverse dimensioni, come la dimensione del grano, il rapporto di fase e l'uniformità organizzativa, consente di determinare se la qualità delle materie prime soddisfa i requisiti.
Per le materie prime che non soddisfano i requisiti, vengono analizzate approfonditamente le cause, come un processo di fusione non idoneo, difetti di fusione, ecc., e vengono comunicate e negoziate soluzioni con i fornitori. Allo stesso tempo, i risultati dell'analisi strutturale metallografica vengono correlati con i dati di prova, come la composizione chimica e la durezza, per valutare in modo completo la qualità delle materie prime.
Precisione dimensionale
La precisione dimensionale dei componenti in titanio durante la produzione viene testata combinando strumenti di misura tradizionali come calibri e micrometri con macchine di misura a coordinate (CMM) ad alta precisione. Nella fase di sgrossatura dei componenti, calibri e micrometri vengono utilizzati per misurare rapidamente le dimensioni chiave, rilevare tempestivamente le deviazioni di lavorazione ed effettuare le opportune regolazioni. Nella fase di finitura, la CMM viene utilizzata per eseguire misurazioni tridimensionali complete dei componenti e vengono effettuati confronti accurati con i modelli di progetto per garantire che la precisione dimensionale dei componenti soddisfi i requisiti di progettazione. Per alcuni componenti in titanio con superfici curve complesse, come le pale dei motori aeronautici, vengono introdotti anche strumenti di misura ottici come strumenti di misura a scansione laser e strumenti di misura a luce strutturata per ottenere misurazioni rapide e ad alta precisione di forme complesse.
Durante il processo di lavorazione, viene installato un sistema di monitoraggio in tempo reale della precisione dimensionale per trasmettere i dati di rilevamento al sistema di controllo della macchina di lavorazione in tempo reale. Quando la deviazione dimensionale rilevata supera l'intervallo consentito, il sistema emette automaticamente un allarme e regola i parametri di lavorazione in tempo reale in base alla strategia di regolazione preimpostata. Ad esempio, su un centro di lavoro CNC, la velocità di avanzamento dell'utensile e la profondità di taglio vengono regolate automaticamente tramite un sistema di controllo a feedback per garantire che la precisione dimensionale dei pezzi sia sempre sotto controllo.
Ruvidezza della superficie
La rugosità superficiale dei componenti in titanio viene testata utilizzando il metodo a stilo e il metodo ottico. Il metodo a stilo utilizza uno strumento di misura della rugosità superficiale per misurare accuratamente la rugosità microscopica del profilo superficiale muovendo lo stilo diamantato sulla superficie del componente e ottenere parametri di rugosità superficiale come la deviazione media aritmetica (Ra) e l'altezza massima (Rz) del profilo. Il metodo ottico utilizza il principio di interferenza della luce (come l'interferometro a luce bianca) e il principio di diffusione della luce (come il rugosimetro a diffusione laser) per ottenere una misurazione senza contatto della rugosità superficiale. I due metodi si completano a vicenda. Il metodo a stilo è adatto a situazioni in cui sono richiesti elevati requisiti di rugosità superficiale e un'accuratezza di misurazione precisa; il metodo ottico offre i vantaggi di una rapida velocità di misurazione e di nessun danno alla superficie, ed è adatto per il rilevamento a lotti e il rilevamento in linea.
Studio approfondito della relazione tra rugosità superficiale e prestazioni dei componenti in titanio e definizione di un modello matematico dell'influenza della rugosità superficiale sulle prestazioni di attrito, resistenza alla fatica, resistenza alla corrosione, ecc. dei componenti. In base a diversi scenari applicativi e requisiti prestazionali, determinare un intervallo ragionevole di rugosità superficiale. Ad esempio, per le pale in lega di titanio dei motori aeronautici, la rugosità superficiale ha un'influenza importante sulle prestazioni aerodinamiche e sulla durata a fatica. Ottimizzando la tecnologia di lavorazione e i metodi di trattamento superficiale, la rugosità superficiale può essere controllata tra Ra0.1-0.8 μm per soddisfare gli elevati requisiti prestazionali dei motori aeronautici.
Rilevamento dei difetti interni
Nel processo di produzione di componenti in titanio, vengono utilizzate tecnologie di controllo non distruttivo come ultrasuoni (UT), raggi X (RT), particelle magnetiche (MT) e liquidi penetranti (PT) per rilevare in modo completo difetti all'interno e sulla superficie dei componenti. Gli ultrasuoni (UT) vengono utilizzati principalmente per rilevare difetti come crepe, pori, inclusioni, ecc. all'interno dei componenti. Sfruttano le caratteristiche di propagazione delle onde ultrasoniche nei materiali per rilevare i difetti rilevando il segnale delle onde riflesse. La RT penetra i componenti attraverso i raggi X e forma immagini diverse sulla lastra o sulla pellicola a seconda dei diversi gradi di assorbimento e attenuazione dei raggi X dei componenti difettosi, mostrando così forma, dimensioni e posizione dei difetti. La MT è adatta per rilevare difetti sulla superficie e in prossimità della superficie di materiali ferromagnetici in lega di titanio. Utilizza il campo magnetico di dispersione in corrispondenza del difetto per assorbire le particelle magnetiche e formare tracce magnetiche visibili per visualizzare i difetti. La PT viene utilizzata principalmente per rilevare difetti di apertura superficiale. Applicando un penetrante contenente un colorante colorato o un agente fluorescente sulla superficie della parte, il penetrante penetra nel difetto, quindi rimuove il penetrante in eccesso dalla superficie e quindi applica uno sviluppatore per assorbire il penetrante nel difetto, mostrando così la posizione e la forma del difetto.
Tecniche avanzate di elaborazione del segnale e analisi delle immagini vengono utilizzate per condurre analisi qualitative e quantitative dei difetti rilevati. La tipologia (ad esempio, crepe, pori, inclusioni, ecc.), le dimensioni, la profondità e la posizione dei difetti vengono determinate attraverso l'analisi caratteristica dei segnali di riflessione ultrasonica, l'analisi in scala di grigi delle immagini a raggi X e l'analisi morfologica dei difetti mediante test con particelle magnetiche e liquidi penetranti.
Monitoraggio e risposta rapidi
Wstitanium ha implementato un sistema completo di tracciabilità della qualità per registrare informazioni dettagliate sull'intero processo di produzione di componenti in titanio, dall'approvvigionamento delle materie prime alla consegna del prodotto finito. Nella fase di produzione delle materie prime, vengono registrati il fornitore, il numero di lotto, i risultati dei test di composizione chimica e altre informazioni sulle materie prime; nel processo di produzione, vengono registrati i parametri di lavorazione, il numero dell'attrezzatura, l'operatore e altre informazioni di ciascun processo; nel collegamento di ispezione, vengono registrati i dati di ispezione, l'orario di ispezione, il personale addetto all'ispezione e altre informazioni relative a ciascun elemento da ispezionare. Grazie alla registrazione completa di queste informazioni, la qualità dei componenti può essere tracciata lungo tutto il processo.
Una volta individuato un problema di qualità in un componente in titanio, il sistema di tracciabilità della qualità può essere utilizzato per individuare rapidamente la causa e il collegamento del problema. Ad esempio, se durante l'ispezione del prodotto finito vengono rilevate delle crepe all'interno del componente, il sistema di tracciabilità può interrogare rapidamente le informazioni rilevanti del componente durante la forgiatura, il trattamento termico e altri processi per determinare se si tratta di un difetto interno causato da un processo di forgiatura improprio o di una crepa causata da un raffreddamento eccessivo durante il trattamento termico. In base alla causa del problema, è possibile adottare rapidamente le misure correttive appropriate, come la regolazione dei parametri di processo, la sostituzione delle attrezzature, la formazione del personale interessato, ecc. e, allo stesso tempo, condurre un'indagine completa sullo stesso lotto o su altri componenti interessati per evitare che simili problemi di qualità si ripetano.
