Drain Mast Komponentinin Tahribatsız Muayene Yöntemleri Kullanılarak Test Edilmesi

Year 2021, Issue: 31, 852 - 860, 31.12.2021

Berces Kurt Cevahir Tarhan

https://doi.org/10.31590/ejosat.934787

Abstract

Uçaklar servise verildikten sonra, farklı çalışma koşullarına ve birçok gerilime maruz kalır. Bu nedenle uçaklarda kullanılması için mukavemeti yüksek ve esneyebilen malzemeler seçilir. Ayrıca malzemelerin yüksek çekme ve basma dayanımı, korozyon direnci gibi özellikleri de göz önünde bulundurulur. Bir uçağın bakımı, uçağın üretim sürecinden itibaren başlar ve uçağın kullanıldığı son tarihe kadar yapılır. Bu bakımların amacı uçağın ve uçak komponentlerinin yapısal ve fonksiyonel performanslarını ilk günkü gibi korumaktır. Uçağın ve uçak komponentlerinin düzenli bakımları yapılmalıdır. Halihazırda kullanılan tahribatlı testler ile çok küçük çatlaklar tespit edilememektedir. Ayrıca bu yöntemler malzeme yapısına zarar verebilir. Bu olumsuzlukların üstesinden gelebilmek için tahribatsız muayene yöntemleri kullanılmaktadır. Tahribatsız muayene bilimi, malzeme kontrollerinin öncesinde ve sonrasında farklı teknik işlemler kullanılarak gerçekleştirilen çalışma alanıdır. Tahribatsız muayene medikal, polimer sektörü, havacılık alanı gibi geniş alanlarda kullanılmaktadır. Bu yöntemler sayesinde, sistemlerin ve malzemelerin özellikleri etkilenmeden kontrolleri yapılabilmektedir. Ayrıca tahribatsız muayeneler ile uçak bakımında darbe hasarı tespit edilebilir ve onarım veya sadece hata izleme şeklinde kararlar alınabilir. Bu çalışmada bir uçak komponentinin sıvı penetrant, gözle kontrol (boroskop, büyüteç, fener, ayna, komparatör vb.) ve ultrasonik kontrol yöntemleri ile kontrolleri yapıldı. Bu yöntemler kullanılarak test numunesinin üzerindeki hata ve kusurlar tespit edildi. Bu testler yapılırken ele alınan uçak komponentinin zarar görmemesi ve doğru sonuçlar elde edilebilmesi için en uygun muayene yöntemi belirlendi ve ilgili yöntemlerin kullanım açısından mukayesesi yapıldı.

Keywords

Tahribatsız Muayene, Sıvı Penetrant Kontrolü, Ultrasonik Kontrol, Boroskop Kontrolü

Testing of Drain Mast Component Using Non-Destructive Testing Methods

Abstract

After the aircraft are put into service, they are subjected to different operating conditions and many stresses. For this reason, materials with high strength and flexibility are selected for use in airplanes. In addition, the properties of the materials such as high tensile and compression strength, corrosion resistance are also taken into consideration. Maintenance of an aircraft starts from the production process of the aircraft and is done until the last date the aircraft is used. The purpose of these maintenance is to preserve the structural and functional performance of the aircraft and aircraft components as on the first day. Regular maintenance of the aircraft and aircraft components should be carried out. Very small cracks cannot be detected with the destructive tests currently used. In addition, these methods can damage the material structure. Non-destructive testing methods are used to overcome these negativities. Non-destructive testing science is a field of study performed using different technical processes before and after material controls. Non-destructive testing is used in wide areas such as medical, polymer industry, aviation field. Thanks to these methods, controls can be made without affecting the properties of systems and materials. In addition, with non-destructive inspections, impact damage can be detected in aircraft maintenance and decisions can be made in the form of repair or just defect tracking. In this study, an aircraft component was controlled by liquid penetrant, visual inspection (borescope, magnifier, flashlight, mirror, comparator etc.) and ultrasonic control methods. Using these methods, defects on the test sample were detected. While performing these tests, the most appropriate inspection method was determined in order not to damage the aircraft component and to obtain accurate results, and the related methods were compared in terms of usage.

Keywords

Non-destructive testing, Liquid penetrant control, Ultrasonic control, Boroscope control

References

• Başyiğit, C., Çomak, B., Kılınçarslan, Ş., & Kamacı, Z. Depremde Hasar Görmüş Betonarme Yapıların Beton Kalitesini Belirlemede Yeni Yaklaşımlar: Görüntü İşleme Örneği.
• TÜRKER, M., GÜVEN, E. A., & ERTÜRK, A. T. (2011). Ultrasonik Yöntem ile Tahribatsız Malzeme Muayenesi. Metal Dünyası, 222, 108-115.
• Dwivedi, S. K., Vishwakarma, M., & Soni, A. (2018). Advances and researches on non destructive testing: A review. Materials Today: Proceedings, 5(2), 3690-3698.
• Üllen, N. B., & Baba, G., (2020), ‘Çeşitli sıcak dövme kalıplarının hasar mekanizmalarının incelenmesi’ 2nd International Eurasian Conference On Science, Engineering And Technology, Ocak, 2020.
• Gholizadeh, S. (2016). A review of non-destructive testing methods of composite materials. Procedia Structural Integrity, 1, 50-57.
• Mahoon, A. (1988). The role of non-destructive testing in the airworthiness certification of civil aircraft composite structures. Composites, 19(3), 229-235.
• Towsyfyan, H., Biguri, A., Boardman, R., & Blumensath, T. (2020). Successes and challenges in non-destructive testing of aircraft composite structures. Chinese Journal of Aeronautics, 33(3), 771-791.
• Diamanti, K., & Soutis, C. (2010). Structural health monitoring techniques for aircraft composite structures. Progress in Aerospace Sciences, 46(8), 342-352.
• Gärtner, S., Krause, H. J., Wolters, N., Lomparski, D., Wolf, W., Schubert, J., ... & Allweins, K. (2002). Non-destructive evaluation of aircraft structures with a multiplexed HTS rf SQUID magnetometer array. Physica C: Superconductivity, 372, 287-290.
• SEÇİM, C., ‘Tahribatsız Muayene Yöntemleri Ve Uygulama Alanları’, Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Hatay, 2011.
• Kayrak, M. A. (2012). UÇAK BAKIMINDA DARBE HASARININ TAHRİBATSIZ KONTROLÜ. Engineer & the Machinery Magazine, (629).
• Melloy, B. J., Harris, J. M., & Gramopadhye, A. K. (2000). Predicting the accuracy of visual search performance in the structural inspection of aircraft. International journal of industrial ergonomics, 26(2), 277-283.
• Bossi, R. H., & Giurgiutiu, V. (2015). Nondestructive testing of damage in aerospace composites. In Polymer Composites in the Aerospace Industry (pp. 413-448). Woodhead Publishing.
• Goranson, U. G. (1983). Elements of damage tolerance verification. In Proceeding of the 12th International Committee on Aeronautical Fatigue Symposium (pp. 1-8).
• Drury, C. G., & Watson, J. (2002). Good practices in visual inspection. Human factors in aviation maintenance-phase nine, progress report, FAA/Human Factors in Aviation Maintenance.@ URL: http://hfskyway. faa. gov.
• Fotouhi, S., Pashmforoush, F., Bodaghi, M., & Fotouhi, M. (2021). Autonomous damage recognition in visual inspection of laminated composite structures using deep learning. Composite Structures.
• Kujawińska, A., & Vogt, K. (2015). Human factors in visual quality control. Management and Production Engineering Review, 6.
• See, J. E. (2015). Visual inspection reliability for precision manufactured parts. Human factors, 57(8), 1427-1442.
• Emerson, R. N., Pollock, D. G., Kainz, J. A., Fridley, K. J., McLean, D., & Ross, R. J. (1998, August). Nondestructive evaluation techniques for timber bridges. In V World conference on timber engineering. Montreux, Switzerland (Vol. 1, pp. 670-677).
• Novák, A., Sedláčková, A. N., Bugaj, M., Kandera, B., & Lusiak, T. (2020). Use of Unmanned Aerial Vehicles in Aircraft Maintenance. Transportation Research Procedia, 51, 160-170.
• Matzkanin, G. A. (2006). Selecting a nondestructive testing method: visual inspection. Advanced Materials, Manufacturing and Testing Information Analysis Center, 1(3), 7-10.
• Papa, U., & Ponte, S. (2018). Preliminary design of an unmanned aircraft system for aircraft general visual inspection. Electronics, 7(12), 435.
• GÖNÜL, E., & BAYRAKTAROĞLU, B. PERİYODİK KONTROLLERDE TAHRİBATSIZ MUAYENENİN ÖNEMİ.
• Kılıç, O. (2019). Marmaray demiryolu hattında ray kusurlarının ultrasonik yöntemle incelenmesi ve ray kusurlarının hattın hangi kısımlarında yoğunlaştığının tespiti (Doctoral dissertation, Marmara Universitesi (Turkey)).
• Parida, N. (2009). Non Destructive Testing and Evaluation
• Kafalı, H. (2004). Uçaklarda sandviç kompozitlere uygulanan tahribatsız muayene yöntemleri (Master's thesis, Anadolu Üniversitesi).
• Kalinichenko, A., Sosnin, E., Avdeev, S., Kalinichenko, N., & Lobanova, I. S. (2019). Fluorescent penetrant testing by means of excilamps. In Materials Science Forum (Vol. 942, pp. 131-140). Trans Tech Publications Ltd.
• Omelić, M., & Hrman, D. (2006). Measurements of UV Radiation During NDT Inspection. In 9th European Conference on NDT, Proceedings BB 103-CD.
• Taheri, H., Kilpatrick, M., Norvalls, M., Harper, W. J., Koester, L. W., Bigelow, T., & Bond, L. J. (2019). Investigation of nondestructive testing methods for friction stir welding. Metals, 9(6), 624.
• Migoun, N. P., & Delenkovsky, N. V. (2008, October). The ways of penetrant testing applicability for rough surfaces. In Proceedings of 17th World Conf. on NDT, Shanghai, China (pp. 25-28).
• Manikandan, K. R., Sivagurunathan, P. A., Ananthan, S. S., Moshi, A. A. M., & Bharathi, S. S. (2020). Study on the influence of temperature and vibration on indications of liquid penetrant testing of A516 low carbon steel. Materials Today: Proceedings.
• Suhaila, Y., Rafidah, A., Ariffin, N. H., Arshad, A., Ismail, S. A., Bakar, F. A. A., & Ibrahim, M. (2014). Development time in liquid penetration testing for metal butt joint. In Applied Mechanics and Materials (Vol. 465, pp. 1109-1113). Trans Tech Publications Ltd.
• Guirong, X., Xuesong, G., Yuliang, Q., & Yan, G. (2015). Analysis and innovation for penetrant testing for airplane parts. Procedia Engineering, 99, 1438-1442.
• STANCU, C., GRIGORE, E., STOIAN, D., & DUMITRU, A. ‘‘Integratıon of nondestructıve testıng ın aırcrafts mentenance’’.
• Sezgin, H. S., Muftuler, F. Z. B., Ichedef, C., Kilcar, A. Y., Teksoz, S., Unak, P., & Harmansah, C. (2017). A new approach to liquid penetrant inspection: radiolabeled QDots. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 313(2), 291-297.
• Duarte, D., Marado, B., Nogueira, J., Serrano, B., Infante, V., & Moleiro, F. (2016). An overview on how failure analysis contributes to flight safety in the Portuguese Air Force. Engineering Failure Analysis, 65, 86-101.
• Chauveau, D. (2018). Review of NDT and process monitoring techniques usable to produce high-quality parts by welding or additive manufacturing. Welding in the World, 62(5), 1097-1118.
• Aoukili, A., & Khamlichi, A. (2018). Damage detection of surface cracks in metallic parts by pulsed Eddy-Current probe. Procedia Manufacturing, 22, 209-214.
• Durmuş, H., & Baygut, A. Soğuk Dövme Yöntemi İle Üretilen Bağlantı Elemanındaki Kılcal Kafa–Kılcal Vida Diş Yüzey Çatlaklarının Girdap Akımları Metodu İle Analizi. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 4(1), 28-36.
• Günay, H. (2008). Girdap akımları ile malzeme muayenesinde malzeme ayırımı, yüzeysel çatlak kontrolü, boru, mil ve bilet kontrolü ve döner bobinli test sistemlerinde muayeneye etki eden parametrelerin deneysel olarak optimizasyonu (Doctoral dissertation, DEÜ Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Gül, H. (2019). Seyyar yangın söndürme cihazlarının imalatında uygulanan ideal gaz altı alın kaynak prosedürü değerlerinin tespiti (Master's thesis, Namık Kemal Üniversitesi).
• Lu, Q. Y., & Wong, C. H. (2017). Applications of non-destructive testing techniques for post-process control of additively manufactured parts. Virtual and Physical Prototyping, 12(4), 301-321.
• Ippolito, R., Iuliano, L., & Gatto, A. (1995). Benchmarking of rapid prototyping techniques in terms of dimensional accuracy and surface finish. CIRP annals, 44(1), 157-160.
• Grimm, T., Wiora, G., & Witt, G. (2015). Characterization of typical surface effects in additive manufacturing with confocal microscopy. Surface topography: metrology and properties, 3(1), 014001.
• Fathi-Haftshejani, P., & Honarvar, F. (2019). Nondestructive Evaluation of Clad Rods by Inversion of Acoustic Scattering Data. Journal of Nondestructive Evaluation, 38(3), 1-9.
• Habibpour-Ledari, A., & Honarvar, F. (2018). Three dimensional characterization of defects by ultrasonic time-of-flight diffraction (ToFD) technique. Journal of Nondestructive Evaluation, 37(1), 1-11.
• Shakibi, B., Honarvar, F., Moles, M. D. C., Caldwell, J., & Sinclair, A. N. (2012). Resolution enhancement of ultrasonic defect signals for crack sizing. NDT & E International, 52, 37-50.
• Cerniglia, D., Scafidi, M., Pantano, A., & Rudlin, J. (2015). Inspection of additive-manufactured layered components. Ultrasonics, 62, 292-298.
• Ma, H. W., Zhang, X. H., & Wei, J. (2002). Research on an ultrasonic NDT system for complex surface parts. Journal of Materials Processing Technology, 129(1-3), 667-670.
• Nesvijski, E. G. (2000). Some aspects of ultrasonic testing of composites. Composite Structures, 48(1-3), 151-155.
• Prassianakis, I. N., & Prassianakis, N. I. (2004). Ultrasonic testing of non-metallic materials: concrete and marble. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 42(2), 191-198.
• Öktem, h. F. (2002). Ultrasonık tahrıbatsız muayene teknıgının sonlu elemanlar yöntemı ıle ıncelenmesı (doctoral dissertation, doktora tezi, dokuz eylül üniversitesi fen bilimleri enstitüsü, izmir).
• Mouritz, A. P., Townsend, C., & Khan, M. S. (2000). Non-destructive detection of fatigue damage in thick composites by pulse-echo ultrasonics. Composites Science and Technology, 60(1), 23-32.
• Zorbacı, B. (2011). Uçak bakım işletmesinde iyileştirme öneri ve uygulamaları (Master's thesis, Kocaeli Universitesi, Fen Bilimleri Enstitusu).
• Jewett, J. W., & Serway, R. (2008). Physics for scientists and engineers with modern physics. Vectors, 1, 2.
• Akay, A. A., Yakup, K. A. Y. A., & Kahraman, N. (2013). Tozaltı Ark Kaynak Yöntemi ile Birleştirilen X60, X65 ve X70 Çeliklerin Kaynak Bölgesinin Etüdü. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 3(2), 34-42.
• Schmerr, L. W. (2016). Fundamentals of ultrasonic nondestructive evaluation. New York, NY, USA:: Springer.
• Garcia Marquez, F. P., & Gomez Munoz, C. Q. (2020). A new approach for fault detection, location and diagnosis by ultrasonic testing. Energies, 13(5), 1192.
• Okan, K. A. R. A., ERDAL, H., & ÇELİK, H. H. (2017). Tahribatsız Test Yöntemleri: Karşılaştırmalı Bir Derleme Çalışması. Marmara Fen Bilimleri Dergisi, 29(3), 82-93.
• Yılmaz, H. (2014). Ray kusurlarının örnek hat üzerinde ultrasonik yöntemle incelenmesi ve ray gerilmelerinin belirlenmesi (Doctoral dissertation, Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Yağcı, t., çidem, a., & durmuş, h. (2018). Geçmişten günümüze tahribatsız muayene yöntemleri. Soma meslek yüksekokulu teknik bilimler dergisi, 3(27), 49-61.
• Özkan, E. (2019). Kaynak sonrası S355J2N yapı çeliğinde oluşan gerilmeleri gidermek için uygulanan ısıl işlemin etkilerinin tahribatlı-tahribatsız muayene yöntemleriyle belirlenmesi (Master's thesis, Namık Kemal Üniversitesi).
• Blitz, J. (2012). Electrical and magnetic methods of non-destructive testing (Vol. 3). Springer Science & Business Media.
• Gönül, E., & Bayraktaroğlu, B. İşletmede Kullanılan İş Ekipmanlarının Yorulma Durumlarının Tahribatsız Muayene ile Belirlenmesi.
• Gövce, M. S. (2005). Uçak bakımında korozyon analizi (Master's thesis, Anadolu Üniversitesi).
• Shull, P. J. (2002). Nondestructive evaluation: theory, techniques, and applications. CRC press.
• Yetiştiren, h., zeren, a., & feyzullahoğlu, e. (2007). Taşıma tekniği ekipmanlarının bakımında kullanılan tahribatsız muayene yöntemleri. Mühendis ve makina, 48(571), 17-24.
• Robini, M. C., Labruyere, J. P., & Magnin, I. E. (2006). Radiographic inspection of thick metal components, Part I: fitting the standard linear image formation model. In 2006 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record (Vol. 2, pp. 964-968). IEEE.
• Tuğrul, a. B., baydoğan, n., altınsoy, n., dizar, d., & yağcı, e. Otomotiv parçalarının radyografik incelenmesi.
• Raj, B., Jayakumar, T., & Thavasimuthu, M. (2002). Practical non-destructive testing. Woodhead Publishing.
• Gürsel, a. (2013). Petrol Borularının Kaynaklarında Radyografik Muayene Yönteminin Hata Tespit Kabiliyeti. İleri teknoloji bilimleri dergisi, 2(1), 55-65.
• Üner, Ü. (2011). Mekanik boya sökme işleminin Al 2024 T6 alaşımının yorulma özelliklerine etkisi (Master's thesis, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü).