Controlli non distruttivi: metodi, tipi e perché sono importanti?

Verificare l’integrità di un materiale o di un componente senza comprometterlo è una delle esigenze più ricorrenti nel controllo qualità industriale, sia per chi seleziona i materiali in fase di progetto sia per chi deve validare un prodotto prima del suo commercio o uso.

I controlli non distruttivi rispondono esattamente a questo bisogno. Permettono di rilevare difetti come cricche, porosità o discontinuità interne senza alterare il pezzo né comprometterne l’uso futuro. In questa guida vediamo quali sono i principali metodi di controllo non distruttivo, perché sono così importanti in un  ambito critico come quello delle saldature e quali strumenti si utilizzano.

Controlli non distruttivi (CND): cosa sono?

I controlli non distruttivi (CND) sono l’insieme delle prove di qualità e integrità eseguite su materiali, componenti o pezzi finiti che permettono di ispezionarli senza distruggerli, alterarli o asportarne campioni. A differenza delle prove distruttive, che richiedono di sacrificare il pezzo per ottenere un dato, i CND lasciano il componente intatto e pienamente utilizzabile al termine del controllo.

L’obiettivo principale è rilevare difetti superficiali e subsuperficiali che potrebbero comprometterne la resistenza strutturale o la conformità ai requisiti di progetto. Per questo i controlli non distruttivi vengono utilizzati sia nelle fasi di pre-lavorazione, per verificare la qualità di materiali e semilavorati, sia nel controllo qualità del prodotto finito, dove ogni pezzo deve rispondere agli standard previsti dal capitolato o dalla normativa di settore. In alcuni ambiti, l’esecuzione di specifici controlli non distruttivi è richiesta direttamente dalle normative tecniche di riferimento, non solo da una scelta interna di qualità.

Settori come automotive, aeronautico, meccanico, siderurgico ed edile fanno un uso costante dei controlli non distruttivi, proprio perché permettono di verificare l’assenza di difetti senza fermare la produzione o distruggere il componente controllato.

CND e NDT controlli non distruttivi​: che differenza c’è?

Non c’è alcuna differenza sostanziale tra CND e NDT. CND è l’acronimo italiano di Controlli Non Distruttivi, mentre NDT è l’acronimo inglese di Non-Destructive Testing. Entrambi i termini indicano le stesse tecniche di ispezione utilizzate per valutare l’integrità di un materiale, di un componente o di una struttura senza danneggiarlo o comprometterne l’uso futuro. Nella pratica industriale italiana, i due acronimi vengono spesso usati in modo intercambiabile, talvolta affiancati anche dalla sigla PND (Prove Non Distruttive).

Metodi di controllo non distruttivi​: quali sono i più impiegati?

Abbiamo accennato che i controlli non distruttivi possono essere impiegati in settori e ambito molto diversi. Proprio per questo, non si basano su un’unica tecnica, ma su un insieme di metodi diversi, ciascuno sviluppato per rilevare specifiche tipologie di difetto da rilevare e adatto a determinati materiali o geometrie del materiale analizzato. La normativa di settore (UNI EN ISO 9712) classifica e regolamenta i principali metodi utilizzati a livello industriale. Vediamo nel dettaglio quali sono i più impiegati oggi nelle industrie italiane:

1. Controllo visivo (VT): il controllo visivo è il metodo più diretto e, generalmente, il primo step di ogni processo di ispezione non distruttiva. Consiste nell’esame della superficie del componente, a occhio nudo o con l’ausilio di strumenti per le zone non direttamente accessibili. Permette di individuare rapidamente difetti evidenti, come deformazioni, porosità superficiali o irregolarità  e di stabilire se procedere con metodi di controllo più approfonditi.
2. Liquidi penetranti (PT): il metodo dei liquidi penetranti consiste nel mettere in risalto i difetti superficiali. Un liquido specifico viene applicato sulla superficie del pezzo e penetra per capillarità in eventuali cricche o porosità. Un rivelatore applicato successivamente ne evidenzia la presenza tramite contrasto cromatico o fluorescenza. È un metodo semplice, versatile e relativamente economico, particolarmente efficace per individuare difetti come cricche, fessure e porosità non visibili a occhio nudo.
3. Magnetoscopia (MT): la magnetoscopia è una tecnica utilizzata per rilevare difetti superficiali e subsuperficiali su componenti ferromagnetici. Si basa sull’attrazione di particelle ferromagnetiche disperse in un liquido verso il campo magnetico disperso in prossimità di eventuali cricche. Le particelle possono avere una pigmentazione fluorescente, visibile sotto lampada UV in ambiente oscurato, oppure un contrasto di colore visibile in luce ambiente.
4. Ultrasuoni (UT): il controllo a ultrasuoni utilizza onde acustiche ad alta frequenza che si propagano nel materiale; eventuali discontinuità interne — cricche, inclusioni, porosità, difetti di fusione — alterano il percorso delle onde, generando segnali rilevabili dallo strumento. È un metodo volumetrico, capace cioè di individuare difetti non solo in superficie ma anche in profondità, ed è impiegato anche per la misura dello spessore di pareti e rivestimenti.
5. Radiografia (RT): il controllo radiografico impiega raggi X o raggi gamma per ottenere un’immagine per trasparenza del componente esaminato. I raggi attraversano il pezzo e impressionano una pellicola o un sensore digitale; eventuali difetti interni risultano visibili nell’immagine ottenuta. A differenza degli ultrasuoni, la radiografia permette di determinare anche tipo e posizione esatta del difetto, risultando particolarmente utile nell’ispezione di saldature e getti di fusione.
6. Correnti indotte (ET): il metodo a correnti indotte si basa sullo studio della variazione di impedenza di una bobina in funzione del campo magnetico indotto nel materiale. È impiegato soprattutto per il controllo di materiali conduttori, per individuare difetti superficiali e subsuperficiali e per verificare la conducibilità o lo spessore di rivestimenti, con applicazioni frequenti in ambito aeronautico e nella manutenzione di componenti metallici.

Nella pratica raramente un’unica azienda copre l’intero ventaglio dei metodi di controllo non distruttivi che abbiamo visto in questo elenco. La scelta del metodo più adatto dipende dal tipo di componente, dal difetto da individuare e dal settore di applicazione e spesso richiede competenze e strumentazioni specifiche per ciascuna tecnica.

CRASE, in questo ambito, è specializzata nella fornitura di strumenti per il controllo a ultrasuoni  oltre a soluzioni per il controllo di rivestimenti e altre verifiche complementari ai controlli non distruttivi.

Controlli non distruttivi saldature: perché sono indispensabili

Abbiamo visto diversi tipi di controlli non distruttivi,  ma applicati alle saldature assumono un’importanza particolare.  Le saldature sono uno dei punti più critici di qualsiasi struttura o componente. La qualità del giunto determina direttamente la sicurezza e l’affidabilità dell’intero manufatto, che si tratti di una struttura in carpenteria, di un componente automotive o di un impianto navale. Per questo i controlli non distruttivi rappresentano generalmente il primo step nel controllo del prodotto permettendo di verificarne l’integrità senza comprometterne la struttura.

I metodi più utilizzati in questo ambito sono i liquidi penetranti e la magnetoscopia per i difetti superficiali, gli ultrasuoni per i difetti interni e di volume e la radiografia quando serve determinare con precisione tipo e posizione del difetto.

L’esecuzione di questi controlli richiede personale qualificato. La normativa di riferimento è sempre la UNI EN ISO 9712 che regola anche certificazione degli operatori addetti ai controlli non distruttivi, a garanzia dell’affidabilità del risultato.

Perché i controlli non distruttivi sono importanti per le aziende?

Al di là della singola prova, i controlli non distruttivi offrono un vantaggio strategico per chi gestisce produzione e controllo qualità. Infatti, permettono di verificare l’integrità di un materiale o di un componente senza comprometterlo, evitando la perdita di pezzi, materiale e tempo che le prove distruttive comporterebbero. Questo rende possibile, dove necessario, anche il controllo al 100% dei pezzi prodotti, e non solo a campione, con un livello di affidabilità del dato qualitativo molto più alto.

Sul piano pratico, l’utilizzo sistematico dei CND consente di individuare difetti prima che  prodotti o componenti vengano utilizzati riducendo il rischio di cedimenti, fermi macchina imprevisti e interventi correttivi costosi a valle del processo produttivo.

Sul piano normativo, in molti settori l’esecuzione di specifici controlli non distruttivi è un requisito per dimostrare la conformità di materiali e componenti agli standard richiesti da bandi specifici e regolamenti. Infine, su tutti questi aspetti pesa la sicurezza perché difetto non rilevato può tradursi in un rischio concreto per persone e impianti, motivo per cui i CND restano uno degli strumenti più affidabili a disposizione del controllo qualità industriale.

Strumenti CRASE per i controlli non distruttivi

Tutti i controlli non distruttivi che abbiamo visto finora richiedono l’impiego di strumenti professionali specifici, scelti in base alla tecnica utilizzata e agli obiettivi dell’ispezione. Infatti, l’efficacia dei controlli non distruttivi dipende soprattutto dalla qualità e dall’affidabilità della strumentazione utilizzata. Per questo CRASE mette a disposizione di aziende e industrie un’ampia gamma di soluzioni dedicate ai controlli non distruttivi.

Ecco alcune delle principali soluzioni disponibili:

• Durometri portatili Leeb e UCI: strumenti per la misurazione della durezza dei materiali metallici direttamente sul pezzo, tramite il metodo Leeb a rimbalzo o il metodo UCI a ultrasuoni, particolarmente indicato per piccoli componenti, superfici sottili e forme complesse.
• Durometri Shore: strumenti dedicati alla misura della durezza su materiali elastomerici e polimerici, dove i metodi tradizionali per i metalli (Brinell, Rockwell, Vickers) non sono applicabili.
• Spessimetri : a ultrasuoni o digitali, per la misura dello spessore di metalli, rivestimenti e pareti di tubazioni accedendo a una sola superficie del pezzo.
• Rilevatori di difetti: a ultrasuoni, per individuare cricche, porosità, inclusioni e altre discontinuità interne senza necessità di sezionare il componente
• Rugosimetri: portatili e da banco, per la misura della rugosità superficiale secondo i parametri Ra, Rz e Rq, anche in punti difficilmente raggiungibili
• Glossmetri: per verificare la brillantezza delle superfici, una misura rilevante nel controllo qualità di finiture e trattamenti superficiali
• Controlli per rivestimenti: strumenti per la prova di adesione e altre verifiche specifiche sui rivestimenti applicati a componenti metallici
• Prove magnetiche: magnetometri e strumenti per l’analisi delle strutture in acciaio, utili nella caratterizzazione del materiale
• Altri strumenti non distruttivi: una gamma complementare per esigenze di controllo qualità più specifiche, su richiesta del cliente

Questa è la gamma degli strumenti  CRASE dedicata ai controlli non distruttivi, ma non sempre è semplice individuare lo strumento più adatto al proprio processo di controllo qualità.

Per ogni strumento, il nostro team affianca le aziende con consulenza tecnica nella scelta della soluzione più adatta.

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