Wat is visuele lasinspectie of visuele controle van laswerk?

De kwaliteit van een lasverbinding is zeer belangrijk. Een lasverbinding is een verbinding die niet- uitneembaar is. Deze verbinding kan men dus niet doormiddel van aandraaien van bouten en moeren verstevigen. Een las moet daarom meteen goed gelegd worden. De manier waarop een las moet worden aangebracht is gebonden aan strenge eisen. De eisen waaraan een lasverbinding moet voldoen zijn vastgelegd in een lasmethodebeschrijving, dit document wordt ook wel een LMB genoemd en is opgesteld door een lastechnicus.

Keuren van laswerk
Laswerk kan op verschillende manieren worden gekeurd. De keuringsprocessen kunnen worden ingedeeld in destructief onderzoek en niet- destructief onderzoek (NDO). Bij de eerst genoemde categorie van keuringsprocessen wordt de las destructief onderzocht. Dit houdt in dat de lasverbinding tijdens het onderzoek wordt vernietigd. Dit gebeurd bijvoorbeeld door de lasverbinding door te zagen, te snijden of uit elkaar te trekken. Het spreekt voor zich dat de lasverbinding na deze onderzoeken totaal vernietigd is.

Bij NDO wordt een lasverbinding niet vernietigd maar op andere manieren, dan hierboven zijn beschreven, onderzocht. Een NDO kan bijvoorbeeld plaatsvinden door met geluidsgolven te controleren of er insluitingen zitten in de las of doormiddel van röntgenfoto’s controleren of de las goed dicht is.

Visuele lasinspectie
De meest eenvoudige vorm van het controleren van laswerk is de visuele lasinspectie. Deze inspectie kan door de lasser zelf worden gedaan of door zijn leidinggevende. Een lastechnicus is speciaal opgeleid om de lasinspectie uit te voeren. De visuele lasinspectie wordt door de desbetreffende persoon gedaan zonder speciale hulpmiddelen. Er wordt gekeken naar de gelijkmatigheid van de las en of de las de juiste A-hoogte heeft. Ook wordt gekeken over er geen sprake is van verbrande lassen, doorbrandingen of randinkartelling. Als deze lasfouten wel aanwezig zijn zal men de las afkeuren. In dat geval kan het werkstuk in de oud-metaalbak of kan men trachten de las er uit te slijpen of te gutsen om een nieuwe las aan te brengen.

Visueel Lasinspecteur Level 1 of Level2
In Nederland kunnen leidinggevenden of andere werknemers in de metaaltechniek en werktuigbouwkunde er voor kiezen om een opleiding of cursus te volgen tot visueel lasinspecteur. Met deze opleiding op zak is iemand geen lastechnicus maar kan men wel goed beoordelen of een las aan de gestelde visuele eisen voldoet. Sommige opdrachtgevers stellen in hun inkoopvoorwaarden dat er een gecertificeerde visuele lasinspecteur aanwezig moet zijn in het bedrijf waar ze hun producten kopen.

Welke insluitsels kunnen in lasfouten aanwezig zijn?

Tijdens het maken van een lasverbinding kunnen verschillende fouten ontstaan. Het maken van een goede lasverbinding is niet eenvoudig. Een lasverbinding wordt pas goed als aan verschillende factoren is voldaan. Zo moet het juiste lasproces worden toegepast, dit kan bijvoorbeeld autogeen, MIG/MAG, TIG en BMBE lassen zijn. Er zijn echter nog verschillende andere lasprocessen. Elk lasproces heeft zijn eigen unieke eigenschappen. Zo wordt er bij sommige lasprocessen inerte gassen gebruikt terwijl bij andere lasprocessen actieve gassen worden gebruikt. Lasprocessen zoals autogeen lassen wordt gedaan doormiddel van een vlam terwijl MIG/MAG lassen doormiddel van een elektrische boog wordt gedaan. De vlam of de elektrische boog zorgt er voor dat er veel hitte ontstaat zodat het basismateriaal van het werkstuk smelt en het lastoevoegmatiaal ook.

Metaalinsluitselsin het smeltbad
Zowel het basismateriaal als het toevoegmateriaal versmelten samen in een smeltbad. Na uitharding van het smeltbad ontstaat een stevige verbinding. Door verkeerde invloeden kan het smeltbad echter niet goed gevormd worden of ontstaan er problemen bij het stollen. Dit kan leiden tot scheuren en andere problemen. Fouten die ontstaan tijdens het lassen worden ook wel lasfouten genoemd. Naast scheuren kunnen onder andere ook insluitsels voor problemen zorgen als deze ontstaan tijdens het lasproces. Hieronder zijn een aantal voorbeelden genoemd van soorten insluitsels die kunnen ontstaan tijdens het lassen in het smeltbad.

Slakinsluitsels
Soms worden meerdere lassen over elkaar heen aangebracht. Bij sommige lassen zoals BMBE lassen ontstaat een slak op de las. Deze las dient na afloop van het lassen goed te worden verwijdert. Dit doet men door de slak los te bikken. Als men de las niet goed wegbikt kunnen delen van de slak in de nieuwe laslaag worden ingesloten. Deze insluitingen worden ook wel slakinsluitsels genoemd. Slakinsluitsels kunnen ook ontstaan wanneer de lasser op een verkeerde manier last.

Poederinsluitsels
Bij sommige lasprocessen wordt gebruik gemaakt van laspoeders.  Dit wordt onder andere gedaan bij onder poederdek lassen, dit lasproces wordt ook wel OP-lassen genoemd. Ook bij elektroslaklassen wordt gebruik gemaakt van laspoeders. Poederinsluitsels kunnen tijdens deze lasprocessen worden veroorzaakt als een veel te grote hoeveelheid laspoeder op de lasboog wordt gestrooid. Meestal wordt bij OP-lassen een teveel aan laspoeder opgezogen of door de OP-lasser verwijdert. Als dit niet gebeurd kan een nieuwe las die over de vorige las heen wordt aangebracht vervuild raken met poederinsluitsels. Daarom moet een lasnaad altijd goed schoon worden gemaakt als men meerdere lassen over elkaar heen aanbrengt.

Metaalinsluitsels
Het smeltbad moet tijdens het lasproces goed in de gaten worden gehouden door de lasser. De lasser dient tijdens de voorbewerking op het lassen een schone lasnaad te maken zodat het smeltbad niet vervuild kan worden. Tijdens het lassen kan het smeltbad vervuild raken met andere metalen dan het metaal dat wordt gebruikt als toevoegmateriaal en het metaal van het werkstuk. Metalen die niet goed meesmelten in het smeltbad kunnen ingesloten worden. Hierdoor ontstaan metaalinsluitsels. Deze insluitsels kunnen bijvoorbeeld koper bevatten van de koperen smeltbadondersteuning of wolfraam door het afbreken van de TIG-laselektrode.

Waarom zijn insluitsels lasfouten?
Insluitsels veranderen de structuur van de las. De las wordt op de plek van een insluitsel minder dicht en daardoor bestaat de kans op een scheur in de las als de las onder druk komt te staan. Insluitsels zijn lasfouten die de mechanische stevigheid van de las benadelen. Voor bepaalde constructies en werkstukken zijn insluitsels niet erg. Dit is bijvoorbeeld het geval bij constructies die niet zwaar belast worden of voor de sier worden gemaakt. Bij dragende constructies of constructiedelen moeten de lassen echter van perfecte kwaliteit zijn. Insluitsels mogen hierbij niet voorkomen. Daarom worden deze lassen over het algemeen gekeurd onder strenge normen. Deze gecertificeerde lassen worden regelmatig destructief of niet-destructief (NDO) gekeurd. De manier waarop een las gekeurd moet worden staat in de lasmethodebeschrijving.

Welke soorten scheuren kunnen ontstaan tijdens lasprocessen?

Een lasverbinding is een verbinding die permanent is. Verbindingen die doormiddel van een las tot stand worden gebracht kunnen niet eenvoudig uitelkaar worden gehaald. Doormiddel van lassen worden twee materialen in elkaar versmolten eventueel met behulp van toevoegmateriaal. Het versmelten van de materialen gebeurd doorgaans onder een hoge temperatuur. Deze temperatuur wordt doormiddel van een vlam of een elektrische lasboog op het gewenste niveau gebracht. Aan elke lasverbinding worden eisen gesteld. Bij sommige lasverbindingen zijn de eisen niet heel hoog. Dit is bijvoorbeeld het geval bij constructies die niet zwaar belast worden. Er zijn echter ook constructie die zeer zwaar belast worden bijvoorbeeld kranen in de offshore. Hiervoor zijn zeer zware eisen opgesteld.

Lasmethodebeschrijving of Welding Procedure Specification
De eisen waaraan een lasverbinding moet voldoen staan in een lasmethodebeschrijving LMB of Welding Procedure Specification WPS. Deze beschrijvingen zijn geënt op de lasmethodekwalificatie van het desbetreffende bedrijf. In de LMB of het WPs staat duidelijk beschreven aan welke lasprocedure de lasser zich moet houden bij het maken van de las. Hierbij is aandacht voor de voorbewerking, het daadwerkelijke lassen en de nabewerking.

De voorbewerking voor het lasproces
De voorbewerking is van groot belang omdat sommige metaalsoorten voorverwarmd moeten worden in verband met het optreden van scheuren tijdens en na het lassen. Ook het snijden of slijpen van lasnaden is een belangrijk aspect van de voorbewerking. Daarnaast dient de lasnaad goed schoongemaakt te worden en dient de lasser er alles aan te doen om een goed ‘lasklimaat’ te creëren. Dit houdt in dat de lasser bij bepaalde lasprocessen moet voorkomen dat er tocht, vocht of vuil bij het smeltbad kan komen.

Het lassen
De lasser dient de lasmethode toe te passen die is voorgeschreven in de LMB of WPS. Dit kan bijvoorbeeld MIG/MAG, TIG, OP-lassen of  BMBE lassen zijn. Er zijn echter nog vele andere lasprocessen die in de praktijk worden gebruikt. Daarbij moet ook rekening worden gehouden met de juiste (bescherm)gassen en de toevoegmaterialen. Verder dient de lasser ook rekening te houden met de laspositie, de A-hoogte en het aantal lagen waarin gelast moet worden.

De nabewerking
Ook de nabewerking heeft een invloed op de kwaliteit van de las. Sommige lassen moeten zorgvuldig worden afgekoeld. Dit moet niet te snel gebeuren in verband met het ontstaan van scheuren. Daarnaast kunnen er bij bepaalde lasprocessen lasspetters ontstaan die verwijdert moeten worden. Dit is bijvoorbeeld het geval bij MIG/MAG lasprocessen. Bij sommige andere lasprocessen zoals BMBE lassen kan een ‘slak’ ontstaan op de las. Deze ‘slak’ dient zorgvuldig verwijdert te worden. Het verwijderen van de ‘slak’ is al helemaal belangrijk wanneer er nog een las over de bestaande las heen wordt aangebracht.

Lasfouten
Tijdens het lassen kunnen echter fouten ontstaan. Deze fouten worden ook wel lasfouten genoemd en kunnen zowel in de voorbewerking, tijdens het lassen en in de nabewerking ontstaan. Lasfouten kunnen ernstige gevolgen hebben voor de mechanische stevigheid van een constructie. Er zijn verschillende lasfouten die kunnen ontstaan. Voorbeelden hiervan zijn kraters, insluitingen, randinkarteling en scheuren.

Scheurvorming tijdens het lassen
Tijdens het lassen kunnen scheuren ontstaan. Deze scheuren ontstaan waar het materiaal uit elkaar wordt getrokken. Dit uit elkaar rekken en trekken van materiaal kan onder andere gebeuren door temperatuurswisselingen. Een scheur in een lasverbinding zorgt er voor dat de kwaliteit van de las wordt aangetast. Dit is afhankelijk van de omvang van de scheur, de dikte van het materiaal en de druk die wordt uitgeoefend op de constructie. Scheuren kunnen soms worden gerepareerd door de scheur mechanisch te verwijderen doormiddel van slijpen of gutsen. Daarna dient men een nieuwe lasnaad aan te brengen en deze zorgvuldig dicht te lassen conform de lasmethodebeschrijving of Welding Procedure Specification.

Er zijn verschillende soorten scheuren die kunnen ontstaan tijdens het lassen. De oorzaken van de scheuren zijn eveneens verschillend. Hieronder worden in een aantal alinea’s voorbeelden gegeven van soorten scheuren die kunnen ontstaat tijdens en na het lasproces.

Stollingsscheuren
Een soort scheuren die kunnen ontstaan tijden het lasproces zijn zogenoemde stollingsscheuren. Deze scheuren worden ook wel h/b scheuren genoemd. Hierbij staan de letters ‘h/b’  voor ‘hoogte’ en ‘breedte’ waarmee de verhoudingen tussen de hoogte en de breedte worden bedoelt. Deze stollingsscheuren ontstaan wanneer de hoogte van de las groter is dan de breedte van de las. Tijdens het stollen van de las kan een scheur ontstaan doordat de las langzaam van buiten naar binnen stolt. Als de las hoog is zal daardoor een groot temperatuurverschil kunnen ontstaan tussen de buitenkant van de las en de binnenkant van de las. Als er in een las verontreinigingen aanwezig zijn met een lager smeltpunt dan het lasmateriaal kunnen deze verontreinigingen naar binnen worden getrokken. Als er meerdere verontreinigingen bij elkaar in de buurt zitten kan deze plek tijdens het stollingsproces voor problemen zorgen. Door de krimpspanning of door een belasting van de constructie kan een scheur bij de verontreinigingen ontstaan. Deze scheur is echter niet altijd direct zichtbaar aan de buitenkant. De scheur kan door röntgenonderzoek worden ontdekt. Röntgenonderzoek is een variant van niet- destructief onderzoek NDO.

Waterstofscheuren
Bij harde metaallegeringen kunnen waterstofscheuren optreden. Deze scheuren ontstaan wanneer er tijdens het lassen veel waterstof in de las wordt opgenomen. De waterstofscheuren ontstaan onder andere door trekspanningen. De scheuren hoeven niet meteen te ontstaan tijdens het lassen en kunnen zelfs 48 na het afronden van het lasproces gevormd worden. Hoe waterstofscheuren precies ontstaan is nog niet helemaal bekend. Men vermoed dat waterstof diffundeert naar insluitsels en poriën en dat daar waterstofgas wordt gevormd. Dit waterstofgas zou voor grote druk zorgen waardoor materiaal uit elkaar wordt gedrukt. Waterstofscheuren kunnen worden voorkomen door lastoevoegmateriaal met weinig waterstof te gebruiken. Daarnaast dient de lasser tijdens de voorbewerking de lasnaad goed schoon te maken. in de nabewerking moet de lasser het materiaal of werkstuk nagloeien. Deze aspecten van het lasproces staan meestal in de lasmethodebeschrijving / Welding Procedure Specification.


Door warmtebehandeling kunnen spanningsvrijgloeischeuren ontstaan. Deze scheuren worden ook wel intergranulaire scheuren genoemd. Door deze scheuren ontstaat carbide-precipitatie. Het inwendige van de aanwezige korrels wordt door dit proces versterkt. Daarnaast segregeren onzuiverheden zoals S, P, Sn, As naar de grenzen van de korrel, hierdoor worden deze verzwakt. Langs de grenzen van de korrel treed de meeste vervorming op. Door deze vervorming kunnen scheuren ontstaan.

Lamellaire scheuren
Als in het lasmetaal niet-metallische insluitsels aanwezig zijn kunnen lamellaire scheuren ontstaan. Deze scheuren worden gevormd in de fabriek waar het metaal wordt vervaardigd. Tijdens het gieten van metaal in een vorm kan verontreiniging in het metaal terecht komen. Deze verontreiniging kan bijvoorbeeld een deel van de ‘slak’ zijn die bij het smeltproces van ijzer en ijzererts op het gesmolten staal drijft. Als de lasser een lasverbinding maakt op de hoogte van de verontreiniging in het metaal zal de verontreiniging door de uitwerking van de krimpspanning gaan splijten en inscheuren. Tegenwoordig wordt staal meestal vervaardigd met een continu-gietproces. Hierdoor wordt de kans op verontreinigingen beperkt en komen lamellaire scheuren bijna niet meer voor.

Wat zijn lasfouten en hoe ontstaan lasfouten?

Tijdens lassen worden verschillende materialen aan elkaar vast gesmolten. Hierbij kan gebruik worden gemaakt van verschillende lasprocessen. Bekende lasprocessen zijn lassen met beklede elektrode (BMBE lassen), MIG/MAG lassen en TIG lassen. Naast deze lasprocessen zijn er nog vele andere lasprocessen die worden gebruikt in de metaaltechniek. Elk lasproces heeft zijn eigen specifieke kenmerken. Bij lassen wordt gebruik gemaakt van een plasmaboog of een vlam om voldoende hitte te creëren voor het smeltbad van het lasproces. Daarnaast worden bij lassen ook bepaalde inerte en actieve gassen gebruikt. Dit verschilt echter per lasproces. Het lastoevoegmateriaal is ook een belangrijk aspect van het lasproces. Al deze verschillende aspecten worden beschreven in een lasmethodebeschrijving LMB of een Welding Procedure Specification WPS. Tijdens het lassen kunnen echter fouten ontstaan.

Lasfouten
In bovenstaande inleiding is beschreven welke factoren onder andere aan de orde kunnen komen wanneer men gaat lassen. Er zijn verschillende lasprocessen en verschillende materialen die gelast kunnen worden. Lassen wordt meestal gedaan onder hoge temperaturen. Hierdoor worden materialen zeer snel opgewarmd en koelen ze daarna weer af. Hierdoor ontstaan structuurveranderingen, krimp en spanningen. De reactie van materialen op het lasproces en het gebruikte gas is verschillend. Omdat er zoveel verschillende aspecten zijn die invloed hebben op het lasproces bestaat er een kans op fouten. Er zijn veel verschillende fouten die kunnen ontstaan, deze fouten worden ook wel lasfouten genoemd en kunnen in elk lasproces optreden.

Hoe ontstaan lasfouten?
Lasfouten ontstaan doordat de lasser in het voorbereidend werk, tijdens het lassen of in de nabehandeling foutief gehandeld heeft of gebruik heeft gemaakt van ondeugdelijke materialen en gereedschappen. Een lasser kan bijvoorbeeld het lastoestel verkeerd hebben ingesteld waardoor teveel warmte wordt ingebracht en er inbrandingen ontstaan. Ook de positie van de toorts is van groot belang. Als de toorts te ver bij het smeltbad vandaan wordt gehouden kunnen insluitingen in de las ontstaan waardoor de las aanzienlijk van minder goede kwaliteit wordt.

Veel lasfouten kunnen worden voorkomen door de lasser wanneer hij of zij de lasmethodebeschrijving of Welding Procedure Specification goed leest en de aanwijzingen daarin nauwkeurig opvolgt. Er zijn echter ook externe factoren die de kans op lasfouten kunnen vergroten. Hierbij kan men bijvoorbeeld denken aan vocht, tocht, wind en temperatuurwisselingen. Ook stof en ander vuil kunnen van invloed zijn op de kwaliteit van de las.

Gevolgen van lasfouten
De oorzaken van lasfouten zijn divers en de gevolgen van d lasfouten zijn eveneens verschillend. Ook de ernst van de fouten is verschillend. Lasfouten kunnen bijvoorbeeld alleen invloed hebben op het uiterlijk van de las. Door deze lasfouten kan de las minder mooi lijken maar kan de las nog wel sterk genoeg zijn. Het uiterlijk van een las kan vaak doormiddel van nabewerking worden verbetert. Hierdoor kunnen eventuele lasfouten aan het oppervlak worden weggewerkt.

Een lasfout kan echter ook grote gevolgen hebben. Een lasfout kan bijvoorbeeld ook een scheur zijn die in de las. Voorbeelden van scheuren die in een las kunnen ontstaan zijn:

  • Stollingsscheuren of h/b scheuren
  • Lamellaire scheuren
  • Spanningsvrijgloeischeuren
  • Waterstofscheuren

Een scheur in een lasverbinding zorgt er voor dat de lasverbinding minder stevig is, de kans op het doorscheuren van een lasverbinding is dan aanwezig. Vooral wanneer de las onderdeel uitmaakt van een dragende constructie brengt een scheur ernstige risico’s met zich mee voor de stevigheid van het geheel.

Opsporen van lasfouten
Er zijn verschillende methodes waarmee men lasfouten kan opsporen. Deze opsporingsmethodes kunnen worden onderverdeeld in destructief onderzoek (DO) en niet destructief onderzoek (NDO). Bij destructief onderzoeken van lasverbindingen wordt de las daadwerkelijk vernietigd. Het product of werkstuk is daardoor niet meer bruikbaar. Daarom doet men destructief onderzoek meestal op basis van steekproeven. Tijdens destructief onderzoek kan een lasverbinding bijvoorbeeld worden doorgezaagd. Hierdoor kan men de zaagsnede goed bekijken en zien of er scheuren of insluitingen aanwezig zijn. Het spreekt voor zich dat de lasverbinding door het zagen compleet is verwoest en dat het werkstuk daardoor niet meer bruikbaar is.

Niet destructief onderzoek wordt tegenwoordig ook regelmatig toegepast. Hierbij wordt het werkstuk niet vernietigd. De meest eenvoudige vorm van niet destructief onderzoek is het visueel beoordelen van de las met ‘het blote oog’. Hierbij kan men onder andere letten op randinkarteling, inbrandingen en het uitzakken van de las.

Andere vormen van niet destructief onderzoek wordt met behulp van apparatuur gedaan. Hierbij kan men bijvoorbeeld gebruik maken van röntgenonderzoek of echografie. Bij röntgenonderzoek worden röntgenfoto’s gemaakt van de las en bij echografie wordt gebruik gemaakt van geluidsgolven. Van de onderzoeksresultaten worden rapporten opgesteld waarmee de kwaliteit van de onderzochte las inzichtelijk kan worden gemaakt.

Welke factoren hebben invloed op de vermoeiing van metalen?

Vermoeiing kan optreden bij materialen na een zeer lang aanhouden van wisselende druk of belasting. Over het algemeen wordt deze term gebruikt bij metalen en constructies en machines die van metaal vervaardigd zijn. Metalen en andere materialen kunne door een wisselende belasting vermoeien. Dit houdt in dat de mechanische sterkte van het materiaal afneemt en het materiaal uiteindelijk zal breken wanneer men de belasting niet wegneemt. Dit proces wordt in de metaalsector ook wel metaalmoeheid genoemd indien het proces optreed bij metalen. Indien er vermoeiing optreed na een kort aantal cycli wordt dit ook wel met “low cycle fatigue” aangeduid. Een kort aantal cycli heeft men beneden de tienduizend.

Spanningsniveau
Metalen hebben specifieke eigenschappen. Deze eigenschappen kunnen worden onderzocht door een metallurg of andere experts op het gebied van metalen. Doormiddel van destructief onderzoek (DO) en niet destructief onderzoek (NDO) kunnen verschillende testen worden gedaan. Hiermee kunnen de eigenschappen van metalen in kaart worden gebracht. Een belangrijke eigenschap is het spanningsniveau. Dit kan doormiddel van destructief onderzoek in kaart worden gebracht. Tijdens dit onderzoek maakt men gebruik van een testbank en test men een aantal proefstaven van het materiaal dat getest moet worden.

Bepaalde metalen hebben een maximaal spanningsniveau. Als deze metalen onder dit spanningsniveau worden belast door wisselende spanning zal er geen vermoeiing optreden. Dit is bijvoorbeeld het geval bij staal en titanium. Het maximaal spanningsniveau wordt ook wel grenswaarde genoemd over vermoeiingsgrens. Als het aangelegde spanningsniveau onder deze grenswaarde blijft zal het materiaal niet bezwijken of pas bezwijken na een hoger aantal cycli dan 10 miljoen. Als het materiaal pas bezwijkt na meer dan 10 miljoen cycli wordt dit beschouwd als materiaal met een oneindige levensduur.

Factoren die invloed hebben op de vermoeiingsgrens
De vermoeiingsgrens kan bij bepaalde metalen duidelijk worden aangegeven. De vermoeiingsgrens kan echter lager worden door verschillende factoren. Metalen kunnen aangetast worden door corrosie zoals roest. Daarnaast kunnen ook zuren en chemische stoffen de mechanische eigenschappen van metalen nadelig beïnvloeden. Ook temperaturen en temperatuurverschillen hebben invloed op de mechanische eigenschappen van metalen en daarmee ook invloed op de vermoeiingsgrens. Deze mechanische sterkte van metalen wordt echter bij hoge temperaturen (boven de 200°C)  nadelig beïnvloed.

Verder is de oppervlaktegesteldheid van metalen onderdelen van groot belang. Metalen onderdelen die doormiddel van draaien en frezen zijn behandelt kunnen de vermoeiingsgrens nadelig beïnvloeden en deze grens twintig procent laten afnemen. Ook galvaniseren heeft een nadelige invloed op de oppervlaktegesteldheid. Daarnaast kunnen ook lasverbindingen de vermoeiingssterkte nadelig beïnvloeden.

Het ontstaan van breuk door vermoeiing
Als het vermoeiingsproces niet wordt stopgezet door het wegnemen van de belasting zal uiteindelijk breuk optreden. Dit proces verloopt als volgt:

Initiatie: er ontstaat op de plek in het materiaal een kleine scheur. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren ter plaatse van een spanningsconcentratie, bij kerf of in een las die niet goed is aangebracht. Als er geen spanningsconcentratie aanwezig is kan er nog steeds vermoeiing optreden al zal dit gebeuren na langere tijd.

Propagatie: door de dynamische belasting wordt de scheur in het materiaal groter. In eerste instantie zal dit proces langzaam verlopen. De scheur zal echter steeds groter worden. hierdoor zal de belasting op het niet bezweken deel stijgen. Dit zorgt er voor dat het vermoeiingsproces sneller verloopt.

Terminatie: in deze fase breekt het materiaal los. Dit komt door de breukspanning. Doordat de scheur steeds groter wordt krijgt het deel van het materiaal dat weerstand biedt een steeds kleinere doorsnede. Uiteindelijk breekt het materiaal door de vermoeiing.

Wat is destructief onderzoek DO en welke soorten destructief onderzoek zijn er?

Doormiddel van destructief onderzoek worden materialen getest op hun sterkte. Deze onderzoek vorm wordt ook wel afgekort met DO. Er zijn verschillende onderzoeksmethodes die onder destructief testen vallen. De aanduiding ‘destructief’ maakt duidelijk dat het materiaal dat getest wordt na afloop van de test niet meer bruikbaar is. Een materiaal of werkstuk wordt destructief onderzocht om na te gaan wat de kwaliteit is van dit materiaal of werkstuk. Er wordt informatie ingewonnen over de eigenschappen van het materiaal of het werkstuk zodat men weet wat de kwaliteit is van de materialen en werkstukken die op dezelfde wijze zijn geproduceerd of samengesteld als het geteste object. Daarbij wordt bij destructief onderzoek vooral aandacht besteed aan de bezwijkvorm van het testobject.

NDO niet-destructief onderzoek
Als men materiaal wil onderzoeken zonder dit te vernietigen kan men er voor kiezen om een niet-destructief onderzoek uit te voeren. Deze onderzoeken worden ook wel aangeduid met de afkorting NDO. Hierbij wordt het materiaal en werkstuk niet vernietigd. Er zijn voor NDO wel complexere technieken nodig dan de technieken die voor destructief onderzoek worden gebruikt. NDO wordt bijvoorbeeld gedaan doormiddel van röntgenfoto’s of doormiddel van geluidsgolven. Daarnaast zijn er nog verschillende andere varianten van NDO. Destructief onderzoek is over het algemeen eenvoudiger dan niet-destructief onderzoek.

Destructief testen
Na een destructieve test is het materiaal dat getest is onbruikbaar. Dit houdt niet in dat destructief testen zinloos is. Doormiddel van een destructieve test krijgt men informatie over de kwaliteit van een werkstuk. Al een lasser bijvoorbeeld een werkstuk heeft gelast doormiddel van een specifieke lasmethode kan zijn of haar werkstuk destructief worden getest. Na deze destructieve test heeft men een indruk van het niveau van de lasser en de kwaliteit van de lassen die hij of zij aanbrengt in toekomstige werkstukken. Destructief onderzoek wordt niet alleen toegepast bij lassen. Ook materiaal kan worden getest doormiddel van destructief onderzoek. Men kan verschillende soorten destructief onderzoek toepassen zoals bijvoorbeeld:

  • Impacttesten
  • Vermoeiingstesten
  • Hardheidstesten
  • Rektesten

Trekproef
Een trekproef is een variant van destructief onderzoek. Doormiddel van dit onderzoek kan men onder andere de treksterkte van een metaal of een metaallegering bepalen. Hierbij wordt een staafje testmateriaal in een machine geplaatst. De machine rekt het staafje testmateriaal op totdat deze uitelkaar breekt. Tijdens deze proef wordt de vervorming van het staafje nauwkeurig in de gaten gehouden. Met behulp van deze informatie wordt een spanning-rekdiagram gemaakt. Uit deze diagram kan worden afgelezen welke eigenschappen het materiaal heeft. Hierbij komen begrippen aan de orde zoals bijvoorbeeld: vloeigrens, treksterkte, elastische rek, elasticiteitsgrens, rekgrens en proportionaliteitsgrens.

Waarom is destructief onderzoek belangrijk?
Destructief onderzoek is belangrijk omdat men goed moet weten wat de eigenschappen zijn  van materialen voordat men deze gaat toepassen in constructies. Als men niet weet wat de eigenschappen zijn van materialen bestaat de kans dat er metaalmoeheid optreed en breuk met alle gevolgen van dien. Daarom willen tekenaars, engineers en constructeurs de eigenschappen van metalen goed weten. Destructieve onderzoeksmethodes kunnen een goed beeld geven van de materiaaleigenschappen. Daarnaast is het belangrijk dat de materialen goed aan elkaar worden gelast. Steekproefsgewijs kan men werkstukken van lassers testen op de kwaliteit van de lasverbinding. Deze informatie is belangrijk voor de verzekeraars en de gebruikers van de staalconstructie. Men wil er zeker van zijn dat de constructie conform de normen is ontworpen en gebouwd zodat men er veilig gebruik van kan maken.

Wat is niet-destructief onderzoek en waar wordt NDO onderzoek voor gebruikt?

Niet- destructief onderzoek wordt gebruikt om de kwaliteit van een object te onderzoeken zonder dat het object daarbij wordt beschadigd. Deze vorm van onderzoek wordt ook wel afgekort met NDO en in het Engels non destructive testing genoemd. De kwaliteit en bruikbaarheid van het object dat niet- destructief wordt onderzocht blijft hetzelfde. Hiermee verschilt Niet-destructief onderzoek van Destructief Onderzoek (DO). In de laatste methode van kwaliteitsonderzoek wordt het onderzochte object wel beschadigd of verkleind.

Vaak wordt met Destructief Onderzoek slechts een deel van een object getest omdat anders het totale object wordt vernietigd. NDO kan indien nodig worden gebruikt voor het onderzoeken van een geheel object. Het object wordt immers niet beschadigd en kan na een positief onderzoeksresultaat nog worden gebruikt voor het doeleinde waarvoor het is gemaakt. Na het NDO worden de kwaliteitseisen die aan het product worden gesteld vergeleken met de onderzoeksresultaten die in het NDO rapport zijn weergegeven.

Ontwikkeling van niet-destructief onderzoek NDO
Er zijn verschillende manieren om kwaliteit van objecten te onderzoeken. Zo kan er gebruik worden gemaakt van röntgenfoto’s of geluidsgolven. De afgelopen jaren is een grote diversiteit aan nieuwe onderzoekstechnieken ontwikkelen die geschikt zijn voor niet- destructief onderzoek. De toename aan onderzoekstechnieken heeft voor een belangrijke mate te maken met de toepassing van elektronica en elektrotechniek. Daarnaast zorgen de ontwikkelingen en veranderingen in nationale en internationale normen, standaards, codes en eisen er voor dat er voortdurend nieuwe onderzoeksmethodes moeten worden ontwikkeld.

Veel voorkomende  varianten van NDO
Onderstaande vormen van niet-destructief onderzoek worden toegepast in de praktijk. Dit is slechts een opsomming van algemene vormen van NDO. Deze algemene vormen van NDO kunnen weer verder worden onderverdeeld in specifieke NDO onderzoekstechnieken.

  • Visuele inspectie
  • Oppervlaktescheuronderzoek
  • Wervelstroomonderzoek
  • Ultrasoon onderzoek
  • Hardheidsmetingen
  • Radiografie
  • Neutrografie
  • Replica
  • Akoestische emissie
  • Lekdetectie
  • Persproef
  • Thermische inspectiemethoden
  • Holografische interferometrie
  • Scheurdieptemetingen
  • Laagdiktemetingen
  • Materiaalidentificatie

NDO in de praktijk
Welke variant van niet- destructief onderzoek ook wordt gebruikt het belangrijkste kenmerk van deze onderzoeken blijft hetzelfde, namelijk de kwaliteit van het onderzochte product blijft nagenoeg gelijk. Het verrichten van NDO wordt door speciaal opgeleid personeel gedaan. Een niet- destructief onderzoeker of een NDOer weet precies hoe bepaalde materialen en producten onderzocht moeten worden doormiddel van een specifieke NDO-methode. Hij of zij is goed op de hoogte van de internationale richtlijnen en standaards waaraan een product moet voldoen.