EP0163679A1 - Verfahren zur zerstörungsfreien prüfung von oberflächendefekten - Google Patents

Verfahren zur zerstörungsfreien prüfung von oberflächendefekten

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EP0163679A1
EP0163679A1 EP84904130A EP84904130A EP0163679A1 EP 0163679 A1 EP0163679 A1 EP 0163679A1 EP 84904130 A EP84904130 A EP 84904130A EP 84904130 A EP84904130 A EP 84904130A EP 0163679 A1 EP0163679 A1 EP 0163679A1
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EP
European Patent Office
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surface defects
light
developer
dye
weight
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84904130A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David John Hutchings
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chemetall Ltd
Original Assignee
Brent Chemicals International PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brent Chemicals International PLC filed Critical Brent Chemicals International PLC
Publication of EP0163679A1 publication Critical patent/EP0163679A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/91—Investigating the presence of flaws or contamination using penetration of dyes, e.g. fluorescent ink

Definitions

  • the invention relates to a method for non-destructive testing of surface defects by first forming a solution with one or more dyes that substantially no type emission r under UV light, show applied and excess solution of dye penetration is removed in the surface defects and then the surface with a developer leaving an absorbent coating is covered, which contains at least one fluorescent component, the surface defects under UV light appearing as blackening within the. I show you the surrounding area.
  • red and white method For the non-destructive testing or detection of surface defects, especially on metallic workpieces, the so-called red and white method is often used, which consists in applying a solution with a dye that contrasts strongly in daylight to the surface, so that the solution and the dye penetrate into the surface defects can. The excess solution is then removed from the surface residues so that it no longer has any dye. Then a
  • Coating applied which leaves a background contrasting to the dye.
  • This is, for example, a solvent with dispersed talc. After the coating has dried, any surface defects become apparent through the coloring of the absorbent talc with the dye remaining in the surface defects.
  • the known developer is said to contain, as an essential constituent, Fluoral 7 GA (product of General Aniline and Film Corporation Vnit in a proportion of approximately 1.5%. Furthermore, it is proposed, in addition to this fluorescent dye, also an optical brightener with a proportion of 3.2 % to admit. Fluoral 7 GA and similar fluorescent dyes give the coating a striking yellow color, which affects the contrast in daylight.
  • the invention has for its object to enable better contrasting within the coating.
  • this object is achieved in that only one or more optical brighteners with a proportion of between 0.02 and 2.0% by weight of the total weight of the developer are used as the fluorescent component.
  • the coating is suitable both for the red and white Process, as well as for the UV process provides a high-contrast background, so that surface defects can be clearly identified in daylight by means of the red discoloration and in UV light by means of the blackening.
  • the fluorescent dyes are relatively expensive, while the optical brighteners are used on an industrial scale in the context of detergents and bleaches and are therefore very inexpensive to obtain.
  • the invention not only provides an agent with improved use properties and thus a more precise test method, but the developer can also be produced more cost-effectively.
  • the optical brightener is added to the developer in a proportion of 0.05 to 0.5% by weight. This version shows in particular how small the addition of optical brightener can be without having to accept the accuracy of the test procedure
  • the developer consists of
  • optical brighteners can be considered for the process according to the invention. These optical afhellers absorb long-wave UV light in the range from 350 to 390 nm and emit light in the visible range between 420 to 500 nm. 7-Diethylam ⁇ no - 4 - methyl-coumarin can be used as a specific example.
  • the method according to the invention can be used not only for the primary inspection of surfaces, but also as a inspection method for the known methods described above (bot-white or UV method).
  • a solution is first applied with one or more dyes which show essentially no light emission under UV light, excess solution is removed after the dye has penetrated into the surfaces, and then an absorbent coating which contrasts under daylight is removed applied, whereupon the areas of the coating colored by the dye are determined under daylight or UV light.
  • an absorbent coating which contrasts under daylight is removed applied, whereupon the areas of the coating colored by the dye are determined under daylight or UV light.
  • Isopropanol for example, is suitable as a solvent for the developer constructed according to the invention. Also 1.1. -Trichloroethane and mixtures of solvents have been used successfully. Ethoduomeen T 13 (product and trademark of Akzo), which is based on tall oil, has proven itself as a wetting agent. Not only talc can be used as an absorbent and contrasting component of the coating, but also other inert powders, such as amorphous silicon oxide or magnesium carbonate, which have led to good results.

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Description

1 -
Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Oberf I ächendefekten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Oberflächendefekten, indem zunächst eine Lösung mit ein oder mehr Farbstoffen, die im wesentlichen keine Emisson unter UVrLicht zeigen, aufgetragen und überschüssige Lösung nach Eindringen des Farbstoffs in die Oberflächendefekte entfernt wird und anschließend die Oberfläche mit einem eine saugfähige Beschichtung hinterlassenden Entwickler ab¬ gedeckt wird, der wenigstens eine fluoreszierende Komponente enthält, wobei sich die Oberflächendefekte unter UV- Licht als Schwärzungen inner¬ halb der. I ichte ittierenden Umgebung zeigen.
Für die zerstörungsfreie Prüfung bzw. Feststellung von Oberflächendefekten, insbesondere an metallischen Werkstücken wird häufig das sogenannte Rot- Weiß- Verfahren eingesetzt, das darin besteht, daß eine Lösung mit einem bei Tageslicht stark kontrastierenden Farbstoff auf die Oberfläche aufgetragen wird, so daß die Lösung und der Farbstoff in die Oberflächendefekte eindringen können. Anschließend wird die überschüssige Lösung von der Oberfläche reste entfernt , so daß sie keine Farbstoff/ mehr aufweist. Daraufhin wird eine
Beschichtung aufgetragen, die einen zum Farbstoff kontrastierenden Hinter¬ grund hinterläßt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ein Lösungs¬ mittel mit dispergiertem Talkum. Nach Trocknen der Beschichtung zeigen sich eventuelle Oberffächendefekte durch Einfärbung des saugfähigen Talkums mit dem in den Oberflächendefekten verbliebenen Farbstoff.
Zur Darstellung sehr feiner Oberflächendefekte, wie Fissuren oder dgl . , ist eine Ergänzung dieses Verfahrens vorgeschlagen worden (US-PS 3564249). Bei diesem Verfahren wird nach Abwischen des Farbstoff-Auftrags ein Entwickler aufgetragen, der wiederum eine kontrastierende, z. B. annähernd weiße, und saugfähige Schicht hinterläßt. Dieser Entwickler enthält zu¬ sätzlich eine fluoreszierende Komponente , die unter UV-Licht emittiert. Der saugfähige Bestandteil der Beschichtung, der auch hier aus Talkum be- stehen kann, nimmt wiederum den Farbstoff aus den Oberflächendefekten heraus. An den entsprechenden Stellen bilden sich aus dem Farbstoff und der fluoreszierenden Komponente eine Komplementärfarbe, die unter UV- Licht als Schwärzung erscheint. Diese Schwärzungen sind auch dort noch deutlich und scharf umrissen erkennbar, wo das bloße Rot- Weiß- Verfahren keine oder nur unklare Einfärbungen zeigt. Erwähnt sei noch, daß es sich hierbei nicht ausschließlich um einen roten Farbstoff handeln muß, sondern auch Farbstoffe im blauen Bereich in Frage kommen.
Der bekannte Entwickler soll als wesentlichen Bestandteil Fluoral 7 GA (Produkt der General Aniline and Film Corporation Vnit einen Anteil von etwa 1,5% enthalten. Ferner wird vorgeschlagen, neben diesem fluoreszieren¬ den Farbstoff auch einen optischen Aufheller mit einem Anteil von 3,2% zuzugeben . Fluoral 7 GA und ähnliche fluoreszierende Farbstoffe verleihen der Be¬ schichtung eine auffällige Gelbfärbung, die die Kontrastierung bei Tageslicht beeinträchtigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bessere Kontrastierung innerhalb der Beschichtung zu ermöglichen.
Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe da¬ durch gelöst , daß als fluoreszierende Komponente ausschließlich ein oder mehr optische Aufheller mit einem Anteil zwischen 0,02 und 2,0 Gew.-% am Gesamtgewicht des Entwicklers verwendet werden.
Praktische Versuche mit dem erfindungsgemäß zusammengesetzten Ent¬ wickler, der als fluoreszierende Komponente ausschließlich einen bei Tages¬ licht unsichtbaren optischen Aufheller mit einem gegenüber dem Stand der Technik wesentlich geringeren Anteil enthält, haben gezeigt, daß die Be¬ schichtung sowohl für das Rot-Weiß- Verfahren, als auch für das UV-Verfahren einen kontrastreichen Hintergrund liefert, so daß Oberflächendefekte bei 'Tageslicht anhand der Rot-Verfärbung und bei UV-Licht anhand der Schwär¬ zung deutlich auszumachen sind. Hinzukommt, daß die fluoreszierenden Farbstoffe relativ teuer sind, während die optischen Aufheller in industriellem Maßstab im Rahmen von Wasch- und Bleichmitteln eingesetzt werden und deshalb sehr preiswert zu erhalten sind. Es wird mit der Erfindung also nicht nur ein in den Gebrauchseigenschaften verbessertes Mittel und damit ein präziseres Prüfverfahren bereitgestellt, sondern der Entwickler läßt sich auch noch kostengünstiger herstellen.
In bevorzugter Ausführung wird der optische Aufheller mit einem Anteil von 0,05 bis 0,5 Gew. -% dem Entwickler zugegeben. Bei dieser Ausführung zeigt sich in besonderem Maße, wie gering der Zusatz an optischem Aufheller sein kann, ohne Einbußen in der Genauigkeit des Prüfverfahrens hinnehmen zu müsse
_ O-v-PI - In einer exemplarischen Ausführung besteht der Entwickler aus
88,8 Gew.-% Lösungsmittel
11,0 Gew . -% Tal kum
0,1 Gew. -96 Netzmittel
0,1 Gew.-% optischer Aufheller
Für das erfindungsgemäße Verfahren kommen an sich alle industriell ange¬ botenen optischen Aufheller in Frage. Diese optischen Afheller absorbieren langwelliges UV-Licht im Bereich von 350 bis 390 nm und emittieren Licht im sichtbaren Bereich zwischen 420 bis 500 nm. Als spezifisches Beispiel hierfür kann 7-Diethylamϊno - 4 - Methyl -Kumarin gelten.
as erfindungsgemäße Verfahren läßt sich nicht nur für die Primärprüfung von Oberflächen einsetzen, sondern auch als Nachprüfverfahren für die ein¬ gangs beschriebenen bekannten Verfahren Bot- Weiß- oder UV- Verfahren) . Bei dies em Verfahren wird zunächst eine Lösung mit ein oder mehr Farb¬ stoffen, die im wesentlichen keine Lichtemission unter UV-Licht zeigen, aufgetragen, überschüssige Lösung nach Eindringen des Farbstoffs in die Oberflächen defekte entfernt und anschließend eine unter Tageslicht kontrasti rende, saugfähige Beschichtung aufgetragen, woraufhin die durch den Farb¬ stoff eingefärbten Bereiche der Beschichtung unter Tageslicht oder UV-Licht festgestellt werden. Bei diesen Verfahren ergeben sich nicht selten Fehler¬ quellen dadurch, daß nur schwach kontrastierende Einfärbungen auftreten, di sich dann schlecht deuten lassen. Es können sich auch Diskontinuitäten in der Einfärbung zeigen, indem beispielsweise Haarrisse auf der Beschichtung sich nicht als durc gehende Linie zeigen, sondern einzelne punktförmige Einfärbungen auftreten, so daß in Verbindung mit anderen Oberffächendefekt die gleichfalls zu punkt- oder bereichsförmigen Einfärbungen führen, nicht a das Vorhandensein eines Risses geschlossen werden kann. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird deshalb bei Unsicher¬ heiten oder Unklarheiten in der Abbildung von Oberflächendefekten nach einem der bekannten Verfahren vorgeschlagen, die Umgebung der eingefärb¬ ten Bereiche mit zweifelhafter Aussagekraft von der Beschichtung zu befreien, vorzugsweise durch Abwischen und anschließend den erfindungsgemäßen Ent¬ wickler, der als fluoreszierende Komponente ausschl ießl ich wenigstens einen optischen Aufheller mit einem Anteil zwischen 0,02 und 2,0 Gew.-% am Gesamtgewicht des Entwicklers enthält, aufzutragen.
Mit diesem Verfahren können Bereich zweifelhafter Aussagekraft, die sich nach dem Rot-Weiß- oder dem UV-Verfahren ergeben, gezielt nachgeprüft werden, wobei sich gezeigt hat, daß nach dem Abwischen der Beschicht ng aus dem ersten Verfahren noch genügend Farbstoffreserve in den Oberflächen¬ defekten vorhanden ist, um eine ausreichende Penetration in der Beschichtung mit dem optischen Aufheller zu erreichen, so daß sich dann unter UV-Licht eine einwandfreie Schwärzung ergibt, die eine gesicherte Aussage über die Art des Oberflächendefektes ermöglicnt.
Als Lösungsmittel für den erfindungsgemäß aufgebauten Entwickler kommt beispielsweise Isopropanol in Frage. Auch 1.1. -Trichlorethan und Mischungen von Lösungsmitteln sind erfolgreich eingesetzt worden. Als Netzmittel hat sich Ethoduomeen T 13 (Produkt und Warenzeichen der Firma Akzo) bewährt, das auf der Basis von Tallöl zusammengesetzt ist. Als saugfähige und kontrastgebende Komponente der Beschichtung kommt nicht nur Talkum in Frage, sondern auch andere inerte Pulver, wie amorphes Siliziumoxid oder Magnesiumkarbonat, die zu guten Ergebnissen geführt haben.

Claims

6-P aten tan s pr ü ch e
1. Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Oberflächendefekten, indem zunächst eine Lösung mit ein oder mehr Farbstoffen, die im wesentlichen keine Emission unter UV- Licht zeigen, aufgetragen und die überschüssige Lösung nach Ei ndringen des Farbstoffs in die Ober¬ flächendefekte entfernt wird, anschließend die Oberfläche mit einem eine saugfähige, bei Tageslicht kontrastreiche Beschichtung hinter¬ lassenden Entwickler abgedeckt wird, der wenigstens eine fluoreszie¬ rende Komponente enthält, wobei sich die Oberflächendefekte unter UV-Licht als Schwärzungen innerhalb der lichtemittierenden Um¬ gebung zeigen, dadu rc h g e ken n ze i c h n et , daß als fluoreszierende Komponente ausschließlich ein oder mehr optische Aufheller mit einem Anteil zwischen 0,02 und 2,0 Gew.-% am Gesamtgewicht des Entwickfers verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Aufheller mit einem Anteil von 0,05 bis 0,5 Gew.-% dem Entwickler zugegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler aus
70 - 95 Gew.-% Lösungsmittel
5 - 30 Gew.-% Talkum
0 - 1,0 Gew.-% Netzmittel 0,05-0,5 Gew. -% optischer Aufheller
besteht.
4. Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Oberflächendefekten, i ndem zunächst eine Lösung mit ein oder mehr Farbstoff, die im wesentlichen keine Lichtemission unter UV-Licht zeigen, aufge¬ tragen, überschüssige Lösung nach Eindringen des Farbstoffs in die Oberflächendefekte entfernt wird, anschließend eine unter Tageslicht kontrastierende, saugfähige Beschichtung aufgetragen wird und daraufhin die durch den Farbstoff eingefärbten Bereiche der Beschichtung unter Tageslicht oder UV-Licht festgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebung der eingefärbten Bereiche mit zweifelhafter Aussagekraft von der Beschichtung befreit, vor¬ zugsweise abgewi seht und anschließend der Entwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufgetragen wird.
EP84904130A 1983-11-26 1984-11-16 Verfahren zur zerstörungsfreien prüfung von oberflächendefekten Withdrawn EP0163679A1 (de)

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DK (1) DK324485D0 (de)
ES (1) ES8702655A1 (de)
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