Ultrasonic characterization of defective porcelain tiles

Abstract

The aim of this work is the optimization of ultrasonic methods in the non-destructive testing of sintered porcelain tiles containing defects. For this reason, a silicon nitride ball, carbon black and PMMA (Polymethylmethacrylate) were imbedded in porcelain tile granules before pressing to make special defects in tiles. After sintering at 1220ºC, the time of flight of the ultrasonic waves and ultrasonic signal amplitudes through the sintered porcelain tiles were measured by a contact ultrasonic transducer operating on pulse-echo mode. This method can allow for defect detection using the A-scan. The results of the test showed that the amplitude of the received peak for a defective part is smaller than for a part which has no defects. Depending on the size, shape and position of the defect, its peak can be detected. Additionally, an immersion pulse-echo C-scan method was also used to differentiate between defects in porcelain tiles. By using this technique, it is possible to determine the place and shape of defects. To support the results of the ultrasonic investigation, a SEM characterization was also made.<br><br>El fin principal de este trabajo es la optimización de métodos ultrasónicos en la prueba no destructiva de azulejos sinterizados de porcelana que contienen defectos. Por lo tanto, bolas del nitruro de silicio, negros de carbón y PMMA (polimetilmetacrilato) fueron encajados en gránulos del azulejo de porcelana antes de presionar para hacer defectos especiales en azulejos. Después de sinterizado en 1220ºC, el tiempo de vuelo de las ondas ultrasónicas fue medido a través del azulejo sinterizado de la porcelana. El tiempo del vuelo de ondas ultrasónicas fue medido por un transductor de contacto ultrasónico operando en modo eco-pulso. Este método puede permitir la detección de defectos usando escaneo-A. Los resultados de la prueba demostraron que la amplitud del pico recibido por partes defectuosas es más pequeño que la parte que no tiene defectos. Dependiendo del tamaño, de la forma y de la posición del defecto. Su pico puede ser detectado. Además, un eco-pulse de inmersión de del método pulse-echo escaneo-C también fue utilizado para distinguir defectos en azulejos de porcelana. Usando esta técnica es posible determinar el lugar y la forma de los defectos. Para apoyar resultados de la investigación ultrasónica, una caracterización SEM también fue realizada.

Keywords

• Porcelain tile
• defect
• ultrasonic A-scan
• ultrasonic C-scan
• SEM characterization
• Porcelain tile
• defect
• ultrasonic A-scan
• ultrasonic C-scan
• SEM characterization