Тема 2. Cистема контроля качества изделий

Контроль качества существует с незапамятных времен, в Древнем Риме, например, при покупке сандалий и горшков придирчиво осматривалось каждое изделие. Лопнувший в дальней дороге ремешок

сандалии или вытекшая в очаг похлебка – это, конечно, неприятно. Развитие цивилизации стало приносить большие неприятности и человеческие жертвы, в их числе:

· разрушения плотин (первое разрушение было зафиксировано в Багдаде в 942 г., плотина называлась Нар-Иза, через 300 лет онаразрушилась снова, причины неизвестны);

· разрушения мостов (происходили из-за коррозионного и усталостного повреждения главных тросов, на которых подвешен мост, из-за трещин в сварных швах, в результате раскачки под действием аэродинамических сил, вследствие вибрации, из-за перегрузки и т.д.);

· разрушение строительных конструкций (фундаменты зданий, разрушение кровли и т. д.);

· железнодорожные катастрофы (особенно если они сопровождались взрывом перевозимых воспламеняющихся жидкостей);

· разрушения туннелей (вследствие оседания почвы, заливания просочившейся водой);

· аварии на шахтах;

· авиакатастрофы;

· землетрясения.

За последние десятки лет появились новые технически сложные крупномасштабные объекты – атомные электростанции, терминалы со сжиженным газом, морские буровые установки, большие химические комбинаты, крупные авиалайнеры, магистральные трубопроводы. Появление этих объектов привело, с одной стороны, к экономическим выгодам, а с другой – к большим негативным последствиям в случае выхода их из строя. Аварии на этих объектах – настоящие катастрофы.

Качество любой продукции закладывается при ее проектировании и затем обеспечивается при ее изготовлении. Отклонения от установленного технологического процесса изготовления и сборки ведут к ухудшению качества. С течением времени в процессе эксплуатации в объектах начинают происходить изменения, меняющие их потребительские свойства. Объекты становятся менее надежны. Поэтому возникает серьезная необходимость непрерывного контроля протекающих в объектах внутренних процессов, характеризующих прочностные свойства и степень надежности к любому моменту времени. А так как деталь или машина – не лист чертежной бумаги, а объемное тело (к тому же непрозрачное), то разработка способов получения наиболее полной информации о внутренних свойствах, качестве и происходящих в деталях процессах стала одной из актуальнейших задач сегодняшнего дня.

В этом аспекте интересно вспомнить первый отечественный нормативный документ по контролю качества изделий. Это был указ Петра І дотируемый 11 января 1723 года, который гласил: «Повелеваю хозяина Тульской фабрики Корнилу Белоглазова бить кнутом и сослать на работу в монастыри, понеже, он, подлец, осмелился войску государства продавать негодные пищали и фузеи. Пусть дьяки и подъдьячные смотрят, как клейма ставят, буде сомнения возьмет, самим проверять и осмотром и стрельбой. Два ружья каждый месяц стрелять, пока не испортятся». В общем смысле, контроль качества обозначает проверку соответствия параметров объекта контроля установленным техническим требованиям, что не выполнил Корнила Богоглазов. Вообще контроль качества можно осуществлять двумя способами: разрушая изделие (взятие проб, отбор образцов) и не разрушая изделие, т.к. называемый неразрушающий контроль. Если первый вид человечество использовало начиная с XVIII века, то неразрушающий контроль начал широко применяться с конца XIX века.

Датой рождения неразрушающего контроля считается 1895 год, когда были открыты рентгеновские лучи. Спустя полгода впервые был опубликовано изображение соединения двух металлических объектов в этих лучах. Окончательно, как наука неразрушающий контроль сформировался в середине XX века.

Контроль качества проводится для проверки количественных и/или качественных характеристик продукции на соответствие установленным нормам (количественные) или требованиям (качественные).

Контроль качества проводится на этапах производства и эксплуатации, причем объектами контроля являются, только натурные образцы. Он является самой массовой технологической операцией в производстве не только технических объектов, но и продуктов питания, в медицине, производстве фармацевтической продукции, полиграфии, химической, текстильной и швейной продукции, строительстве, – т. е. везде, так как ни одна деталь, ни одно изделие не может быть изготовлено без измерения его технических (или химических, или физических) характеристик. Развитие методов и средств контроля качества продукции всегда будет относиться к числу важнейших направлений научно-технического прогресса.

Техническим контролем называется проверка соответствия продукции или процесса установленным техническим требованиям, от которых зависит качество продукции. Сущность технического контроля сводится к получению информации о фактическом состоянии объекта контроля (материала, изделия, технической системы в целом), о признаках и показателях его свойств и последующему сопоставлению полученной первичной информации с заданными критериями (т. е. признаками), нормами и требованиями.

Классификация видов технического контроля может быть произведена по следующим признакам (см. рис. 2.1).

Рис. 2.1. Система контроля качества

1. В зависимости от этапа процесса создания продукции:

· контроль проектирования – состоит в проверке технической документации;

· производственный;

· эксплуатационный – различают входной, профилактический (необязательный) и текущий (обязательный).

2. В зависимости от этапа процесса производства:

· входной – включает в себя: контроль продукции поставщика (материалов, полуфабрикатов, покупных изделий) на начальном этапе производства продукции; контроль комплектующих изделий, поступающих от других участков (цехов) этого же предприятия; контроль продукции, поступающей к потребителю на входе эксплуатационного цикла;

· операционный – контроль продукции или во время выполнения или после завершения технологической операции с целью своевременного предотвращения отступлений от требований конструкторской и нормативной технической документации при изготовлении деталей, сборочных единиц;

· приемочный – контроль готовой продукции с целью установления пригодности к поставке или использованию бездефектных укомплектованных изделий;

3. В зависимости от объема контролируемой партии продукции:

· сплошной – проверке подвергаются все изделия, входящие в контролируемую партию. Сплошной контроль проводится неразрушающими методами на готовом продукте, изделиях. Количество изделий зависит от назначения, типа, метода контроля, технологических требований, применяемого оборудования, стабильности технологического процесса, характера производства и т. п.;

· выборочный – проверке подвергается некоторая выборка от этой партии. Выборочный контроль может осуществляться как разрушающими так и не разрушающими методами. Разрушающие испытания и технологические пробы позволяют получить показатели назначения, надежности и технологичности продукции; обычно по стандартным методикам определяют механические свойства при растяжении, сжатии, изгибе, кручении, ударе в условиях различных температур и нагрузок.

В последнее время широкое распространение при техническом контроле в производственных условиях получили неразрушающие методы контроля. Для решения большинства задач контроля качества продукции в основном применяется девять методов неразрушающего контроля, которые приведены на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Методы неразрушающего контроля

Методы НК основаны на использовании различных физических полей, излучений и веществ для получения информации о качестве исследуемых материалов и изделий. Методы НК классифицируются в соответствии с физическими процессами взаимодействия физического поля или вещества с объектом контроля. Виды НК выделяются с точки зрения физических явлений, на которых они основаны:

· магнитный – основан на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Использует свойство металла быстро намагничиваться и размагничиваться или создавать разную магнитную индукцию в местах дефекта;

· электрический – основан на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с контролируемым объектом (это – электрический метод), или поля, возникающего в контролируемом объекте в результате внешнего воздействия (термоэлектрический и трибоэлектрический методы).

· вихретоковый – основан на анализе взаимодействия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в контролируемом объекте. Практически в дефектоскопии используются вихревые токи с частотой до 1 млн Гц;

· радиоволновой – основан на регистрации изменений параметров электромагнитных волн радиодиапазона, взаимодействующих с контролируемым объектом. Обычно применяют волны сверхвысокочастотного диапазона (СВЧ) длиной 1–100 мм.;

· тепловой – основан на регистрации изменений тепловых или температурных полей контролируемых объектов;

· оптический – основан на наблюдении или регистрации параметров оптического излучения, взаимодействующего с контролируемым объектом.;

· радиационный – основан на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия его с контролируемым объектом. Объект «просвечивается» рентгеновским или гамма-излучением, потоками нейтронов, электронов или протонов. Теневое изображение объекта регистрируется на фотопленке (рентгенография, нейтронография и пр.) либо на специальном флюоресцирующем или телевизионном экране (рентгеноскопия) с увеличениием изображения в необходимых случаях или с применением других способов улучшения наблюдаемости дефектов;

· акустический – основан на регистрации параметров упругих волн, возникающих или возбуждаемых в объекте. В отличие от всех ранее рассмотренных методов здесь применяют и регистрируют не электромагнитные, а упругие волны, параметры которых тесно связаны с такими свойствами материалов, как упругость, плотность, анизотропия (неравномерность свойств по различным направлениям) и др. Акустические свойства твердых материалов и воздуха настолько сильно отличаются, что акустические волны отражаются от тончайших зазоров (трещин, непроваров);

· проникающими веществами – основан на проникновении пробных веществ в полость дефектов контролируемого объекта.

Каждый из видов контроля подразделяют на методы по следующим трем признакам:

1. Характер взаимодействия поля или вещества с объектом. Взаимодействие должно быть таким, чтобы контролируемый признак объекта вызывал определенные изменения поля или состояния вещества.

2. Первичный информативный параметр – конкретный параметр поля или вещества (амплитуда поля, время его распространения, количество вещества и т. д.), изменение которого используют для характеристики контролируемого объекта.

3. Способ получения первичной информации – конкретный тип датчика или вещества, которые используют для измерения и фиксации выбранного информационного параметра.

3.

Дата добавления: 2014-01-07