Trong môi trường sản xuất công nghiệp hiện đại, việc đảm bảo chất lượng sản phẩm luôn là yếu tố sống còn. Kiểm tra không phá huỷ (Non-Destructive Testing - NDT) là phương pháp đánh giá chất lượng và phát hiện khuyết tật của vật liệu, bộ phận hay hệ thống mà không làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của chúng.

Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về kiểm tra không phá huỷ, các phương pháp, cũng như ứng dụng và lợi ích mà nó mang lại cho các ngành công nghiệp hiện nay.

Định nghĩa Kiểm tra không phá huỷ

Kiểm tra không phá huỷ (tiếng Anh: Non-Destructive Testing - NDT): là quá trình sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để kiểm tra, đánh giá và phát hiện khuyết tật của sản phẩm mà không gây tổn hại đến chúng. Đây là phương pháp giúp đảm bảo sản phẩm luôn đạt tiêu chuẩn chất lượng và an toàn khi đưa vào vận hành, đồng thời tiết kiệm chi phí bảo trì và thay thế.

Kiểm tra không phá hủy có thể phát hiện các khuyết tật như vết nứt, rỗ khí, ngậm xỉ, tách lớp, không ngấu, không thấu trong các mối hàn, kiểm tra ăm mòn của kim loại, tách lớp của vật liệu composite, đo độ cứng của vật liệu, kiểm tra độ ẩm của bê tông, đo bề dày vật liệu, xác định kích thước và định vị cốt thép trong bê tông v.v.

Phương pháp kiểm tra không phá huỷ tiên tiến

Kiểm tra không phá huỷ đóng vai trò then chốt trong các công đoạn như: kiểm soát chất lượng (QC), đảm bảo chất lượng (QA), phục vụ bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance), phát hiện sớm hư hỏng tiềm ẩn…

Sự khác biệt giữa kiểm tra không phá huỷ (NDT) và kiểm tra phá huỷ (DT)

Bản chất của kiểm tra không phá huỷ (NDT) là thu thập thông tin về chất lượng của vật liệu mà không làm thay đổi hay hủy hoại cấu trúc của nó. Ngược lại, kiểm tra phá huỷ (Destructive Testing - DT) lại yêu cầu làm thay đổi, thậm chí phá hủy mẫu vật liệu để thu thập dữ liệu phân tích.

Ví dụ, trong kiểm tra phá huỷ, một phần của vật liệu có thể được cạo bỏ hoặc thay đổi cấu trúc nhằm phân tích chi tiết. Một số phương pháp kiểm tra phá huỷ phổ biến bao gồm:

• Kiểm tra một phần (Macro Sectioning): Kiểm tra một phần nhỏ của vật liệu hàn bằng cách mài hoặc khắc bề mặt để kiểm tra cấu trúc bên trong.
• Kiểm tra kéo dãn (Tensile Testing): Áp dụng lực để kéo dãn mẫu vật liệu cho đến khi xảy ra hỏng hóc, từ đó đánh giá khả năng chịu lực và điểm phá hủy của vật liệu.
• Kiểm tra uốn ba điểm (3-Point Bend Testing): Uốn mẫu vật liệu tại ba điểm để đánh giá độ bền, tính linh hoạt cũng như điểm gãy của vật liệu.

Kiểm tra kéo dãn vật liệu

Sau đây là bảng so sánh những điểm khác nhau chính giữa kiểm tra phá huỷ và kiểm tra không phá huỷ:

Sự khác biệt cơ bản là NDT cho phép kiểm tra mà không làm ảnh hưởng đến sản phẩm, giúp bảo toàn mẫu thử, trong khi DT lại dẫn đến việc thay đổi, thậm chí phá hủy mẫu vật liệu sau kiểm tra. Việc lựa chọn kiểm tra không phá huỷ hay phá huỷ sẽ tuỳ thuộc vào mục tiêu kiểm tra và tính chất vật liệu.

Các phương pháp kiểm tra không phá huỷ phổ biến

Các kỹ thuật NDT được ứng dụng đa dạng tùy thuộc vào loại vật liệu và yêu cầu kiểm tra. Một số phương pháp phổ biến bao gồm:

1. Kiểm tra bằng siêu âm (Ultrasonic Testing)

Kiểm tra bằng siêu âm sử dụng sóng siêu âm (tần số 0.5-25 MHz) truyền qua vật liệu và phân tích sự phản xạ từ khuyết tật. Có thể phát hiện khuyết tật trong các vật liệu dày với độ chính xác cao, nhưng cần chất kết nối và đòi hỏi kỹ thuật viên có trình độ cao.

Các kỹ sư đang thực hiện phương pháp kiểm tra bằng siêu âm

2. Kiểm tra bằng tia X và tia gamma (Radiographic Testing)

Phương pháp này ứng dụng các bức xạ như gamma hoặc X-quang xuyên qua vật liệu và ghi nhận hình ảnh trên film hoặc bộ phận nhận tín hiệu kỹ thuật số, từ đó phát hiện các lỗi nứt hoặc rỗ mà mắt thường không thấy được.

Ưu điểm của phương pháp này là có thể tạo và lưu trữ được các bằng chứng khuyết tật dưới dạng film hoặc file số, nhưng nhược điểm là nguy cơ với bức xạ cao, cũng như khó phát hiện vết nứt song song với tia bức xạ. 

Phương pháp kiểm tra bằng tia X

3. Kiểm tra bằng từ trường (Magnetic Particle Testing)

Kiểm tra bằng từ trường sử dụng từ trường và hạt từ để xác định các vết nứt bề mặt hoặc gần bề mặt của vật liệu sắt bằng cách kiểm tra sự gián đoạn trong dòng từ trường bên trong vật liệu.

Tuy chi phí của phương pháp này thấp, thực hiện nhanh nhưng chỉ áp dụng cho vật liệu sắt từ, khó phát hiện khuyêt tật sâu trong vật liệu và cần khử từ sau kiểm tra đối với một số chi tiết.

4. Kiểm tra bằng chất lỏng thấm nhuộm (Liquid Penetrant Testing)

Phương pháp này sử dụng một loại dung dịch đặc biệt phủ lên bề mặt vật liệu, dùng thuốc hiện màu để kéo dung dịch ra khỏi khuyết tật, sau đó dùng ánh sáng cực tím để phát hiện khuyết tật (đối với thuốc nhuộm huỳnh quang). Đối với thuốc nhuộm thông thường, màu sắc thể hiện ở độ tương phản giữa chất thẩm thấu và thuốc hiện màu.

Phương pháp này phát hiện tốt các vết nứt và lỗ kim, nhưng không hiệu quả với các bề mặt xốp hoặc có lỗ nhỏ.

Phương pháp kiểm tra bằng chất lỏng thấm nhuộm

5. Kiểm tra bằng dòng điện xoáy (Eddy Current Testing)

Kiểm tra bằng dòng điện xoáy sử dụng phép đo cường độ dòng điện trong từ trường bao quanh vật liệu để đưa ra các xác định về vật liệu.

Tốc độ của phương pháp này nhanh, có thể xác định khuyết tật bề mặt và gần bề mặt, nhưng chỉ áp dụng cho vật liệu dẫn điện và không phát hiện được quá sâu bên trong vật liệu.

6. Kiểm tra cộng hưởng âm (Acoustic Resonance Inspection)

Phương pháp kiểm tra cộng hưởng âm dựa trên việc kích thích sản phẩm bằng sóng âm và theo dõi phản ứng cộng hưởng của vật liệu. Sự thay đổi nhỏ trong tần số cộng hưởng có thể chỉ ra sự xuất hiện của khuyết tật bên trong, chẳng hạn như nứt nhỏ hoặc thay đổi cấu trúc vật liệu.

Công nghệ này phù hợp với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và đặc biệt hữu ích trong kiểm tra các vật liệu composite hay kim loại với cấu trúc phức tạp.

7. Kiểm tra rung động và tiếng ồn (Noise Vibration Inspection)

Dựa trên phân tích tín hiệu rung động và nhiễu ồn phát sinh trong quá trình vận hành hoặc được kích thích một cách có chủ đích, phương pháp này giúp phát hiện những bất thường trong cấu trúc của sản phẩm.

Phương pháp này có độ chính xác cao, phát hiện được sâu trong vật liệu, tuy nhiên phương pháp này cần có thêm thiết bị phân tích tín hiệu.

Gõ vật liệu cần kiểm tra bằng búa chuyên dụng trong kiểm tra rung động và tiếng ồn

Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại vật liệu và mục tiêu kiểm tra cụ thể.

Ưu điểm của kiểm tra không phá huỷ

Sử dụng các thiết bị kiểm tra không phá huỷ mang lại nhiều lợi ích vượt trội cho doanh nghiệp như:

• Bảo toàn sản phẩm: Kiểm tra không phá huỷ sẽ không làm thay đổi cấu trúc hay tính chất của sản phẩm khi kiểm tra.
• Tiết kiệm chi phí: Cách thức kiểm tra này giúp vật liệu hoặc đối tượng được kiểm tra được giữ nguyên vẹn sau quá trình kiểm tra, do đó tiết kiệm được tiền bạc và tài nguyên. Ngoài ra, phát hiện lỗi sớm trong vật liệu còn giúp tránh những hỏng hóc nghiêm trọng, từ đó giảm thiểu chi phí bảo trì.
• Nâng cao độ tin cậy: Kiểm tra không phá huỷ có độ uy tín cao, giúp đảm bảo rằng sản phẩm luôn đạt tiêu chuẩn chất lượng.
• Đảm bảo an toàn lao động: Giúp phát hiện và xử lý kịp thời các khuyết tật có thể dẫn đến nguy hiểm (chẳng hạn như rò rỉ đường ống), bảo vệ tính mạng và sức khỏe của người lao động. Hầu hết các kỹ thuật kiểm tra không phá huỷ (trừ X-quang) đều vô hại với con người.

Ứng dụng của phương pháp kiểm tra không phá huỷ

Kiểm tra không phá huỷ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề, góp phần đảm bảo an toàn và chất lượng sản phẩm:

• Ngành hàng không: Đánh giá cấu trúc máy bay, kiểm tra bộ phận động cơ, phát hiện sớm các vết nứt giúp đảm bảo an toàn bay.
• Ngành sản xuất chi tiết máy: Kiểm tra cấu trúc và lỗi trong các chi tiết máy, phát hiện các khuyết tật gây sai lỗi cho chi tiết máy khi đi vào hoạt động.
• Ngành xây dựng: Đánh giá chất lượng bê tông, thép cấu trúc và các vật liệu xây dựng khác, đảm bảo công trình vững chắc và bền lâu.
• Ngành ô tô: Kiểm tra khung xe, động cơ và các bộ phận khác nhằm phát hiện sớm các lỗi kỹ thuật, phòng ngừa các rủi ro cho người dùng.
• Ngành sản xuất điện tử: Đảm bảo chất lượng của các linh kiện, bản mạch, góp phần tăng hiệu suất hoạt động của thiết bị.

Việc áp dụng kiểm tra không phá huỷ không chỉ giúp phát hiện lỗi mà còn hỗ trợ quá trình bảo trì, nâng cao hiệu suất sản xuất và giảm thiểu chi phí sửa chữa.

Kiểm tra không phá huỷ là một cách thức đắc lực trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn của sản phẩm trong ngành công nghiệp hiện đại. Từ việc phát hiện khuyết tật, tiết kiệm chi phí bảo trì đến nâng cao độ tin cậy của sản phẩm, NDT đóng vai trò quan trọng trong mọi quy trình sản xuất. Đầu tư vào các thiết bị kiểm tra không phá huỷ không chỉ giúp bạn đạt được tiêu chuẩn chất lượng cao mà còn tạo lợi thế cạnh tranh trên thị trường.

Nếu bạn đang có nhu cầu tìm hiểu thêm hoặc muốn sở hữu những thiết bị kiểm tra không phá huỷ hiện đại, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để nhận được sự tư vấn chuyên sâu và giải pháp phù hợp nhất với doanh nghiệp của bạn.

Xem thêm các thiết bị kiểm tra không phá huỷ hàng đầu Hàn Quốc mà chúng tôi đang phân phối tại đây.