WYKRYWANIE NIECIĄGŁOŚCI METODAMI

MAGNETYCZNO – PROSZKOWYMI

1. METODY BADAŃ

BADANIA NIENISZCZĄCE

Badania te bez niszczenia materiału dostarczają informacji o stanie makro i mikrostruktury materiałów badanych. O pęknięciach , twardości , jednorodności , strukturze. Za zadania tych badań uważa się sposoby kontroli które nie zmieniają przydatności materiału lub gotowego wyrobu. Możemy zaliczyć tu : metody kruchych pokryć , metody tensometrii , pomiaru twardości.

Zjawiska fizyczne wykorzystywane w metodach badań :

1. odkształcenia – badanie struktury , wykrywanie pęknięć powierzchni elementu , wykrywanie naprężeń.

2. wnikanie cieczy – metody penetracyjne do wykrycia pęknięć powierzchniowych 3. drgania mechaniczne – pomiary stałych sprężystości , wykrywanie wad mikro i makrostruktury 4. ruch cieczy i gazów – są to metody ciśnieniowe , wykrywanie nieszczelności 5. ultradźwięki – pomiary stałych sprężystości materiału , wykrywanie wad struktury powierzchni jak i wad struktury krystalicznej.

PROMIENIOWANIE

1. Podczerwone – metody termiczne , wykrywanie wad w układach elektroniki 2. Jonizujące – radiografia , kserografia - wykrywanie wad makrostruktury , pomiar dokładności geometrycznej

3. ultrafioletowe – metody penetracyjne wykorzystanie penetrantów 4. widzialne – wykrywanie niejednorodności w gazach , cieczach , ciałach stałych.

PRZENOSZENIE ENERGII

1. energia pola magnetycznego – wykrywanie wad powierzchniowych i podpowierzchniowych , badanie struktury materiału

2. energia pola elektromagnetycznego – metoda prądów wirowych , wykrywanie pęknięć w materiałach przewodzących

3. energia pola elektrostatycznego – badanie dielektryków , materiałów izolacyjnych , wykrywanie pęknięć

POZOSTAŁE ZJAWISKA

1. tryboelektryczne – wykrywanie pęknięć , badanie i rozróżnianie struktury materiału 2. termoelektryczne – do pomiaru temperatury , zmiany stanu skupienia 2. CEL I ZADANIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

Celem jest stwierdzenie aktualnego stanu materiału lub gotowego wyrobu , czy posiada wady mikro i makrostruktury , nieciągłości materiału ; własności mechaniczne , fizyczne , własności użytkowe.

Zadania badań:

1. pomiar wielkości geometrycznych

2. wykrywanie wad makroskopowych

3. badanie i pomiar własności użytkowych

Metody te są szeroko stosowane w dziedzinach przemysłu gdzie wymagana jest duża pewność i niezawodność elementów:

-

przemysł energetyczny

-

przemysł okrętowniczy

-

przemysł lotniczy

-

przemysł elektroniczny

ZALETY BADAŃ NIENISZCĄCYCH

1. uzyskanie odpowiedniego poziomu niezawodności w działaniu wyrobu 2. unikanie awarii działających zespołów

3. oszczędność czasowa w wyniku wykrycia wadliwego produktu (wymiana , servis) 4. zapewniona jednorodność wyrobu i obniżone koszty produkcji itd.

3. METODY MAGNETYCZNE

Zalicza się je do grupy metod elektromagnetycznych , które możemy podzielić na: 1. metody elektryczne

2. metody prądów wirowych

Metody te wykorzystują zjawisko rozproszenia pola magnetycznego tzw. Powstanie magnetyzmu szczątkowego lub oddziaływanie magnesu na ferromagnetyki. Magnetyzm szczątkowy może świadczyć o jakości badanego materiału.

Ze względu na sposób pokazania pola rozproszenia w miejscu nieciągłości wyróżniamy: 1. metodę proszkową

2. metodę magnetograficzną

3. fluorescencyjną

4. SPOSOBY MAGNESOWANIA

Magnesowania możemy dokonać poprzez : magnes stały , elektromagnes lub przez puszczenie prądu przez badany przedmiot .

Ze względu na kierunek wytworzonego pola magnetycznego wyróżniamy magnesowanie: a. kołowe

b. podłużne

Ze względu na sposób wytworzenia pola :

a. magnesowanie przez bezpośredni przepływ prądu

b. za pomocą przewodnika przesuniętego przez otwór w przedmiocie c. strumieniem magnetycznym

d. za pomocą prądu indukcyjnego

e. lub przez zastosowanie razem dwóch sposobów magnesowania 5. BADANIA DEFEKTOSKOPOWE

W magnetycznej metodzie proszkowej pole magnetyczne wokół powierzchniowych i podpowierzchniowych wad w materiale pokaże się przy pomocy proszku magnetycznego , który stanowią drobne ziarenka żelaza . Są one przyciągane w okolicy szczeliny , ukazują ją i dają wskazanie świadczące o występowaniu wady w badanym materiale.

Za pomocą tej metody możemy ujawnić szczeliny nawet o szerokości 1µm , w zależności od ilości proszku nanoszonego na badany przedmiot. Wyróżniamy metodę: 1. suchą

2. mokrą

3. pośrednią

AD 1

Wykorzystywana jest głównie do wykrywania wad powierzchniowych (badanie spoin , odlewy).

Przy pomocy tej metody możemy wykryć wady o największych rozmiarach.

Powierzchnie badanych przedmiotów musi być sucha i oczyszczona , nie może być też uszkodzona , gdyż zakłóca to skuteczność tej metody.

AD. 2

Proszek żelaza stosowany jest wraz z olejem mineralnym z zawartością dodatków przeciw korozyjnych. Może być też nafta z dodatkami podwyższającymi temperaturę zapłonu.

6 . METODY MAGNETYCZNO – PROSZKOWE

W metodzie tej korzysta się z zachowania pola magnetycznego w ciałach ferromagnetycznych Jeżeli materiał jest jednorodny to linie pola układają się równolegle , sytuacja taka ma miejsce gdy nieciągłość materiału jest równoległa do lini sił pola magnetycznego.

Dlatego staramy się wytworzyć pole magnetyczne , którego linie sił pola magnetycznego będą prostopadłe do nieciągłości.

Następnym warunkiem koniecznym do powodzenia badania jest uwidocznienie lini sił pola magnetycznego . Dawniej używano do tego celu opiłek żelaza tworząc zawiesinę wraz specjalną cieczą . Mogą to być również luminofory świecące pod wpływem światła ultrafioletowego.

UŻĄDZENIA DO WYTWORZENIA POLA MAGNETYCZNEGO

1. defektoskop stacjonarny

2. defektoskop przenośny

-

z magnesem stałym

-

magnesowanie przez bezpośredni przepływ prądu

7. WYKRYWANIE NIECIĄGŁOŚCI DEFEKTOSKOPEM

STACJONARNYM

a. badanie wałka wielowypustowego

-

uchyb nieciągłości wzdłużnej

-

poprzecznej nie stwierdzono

b. badanie śruby korbowodowej

-

żadnych nieciągłości nie stwierdzono

c. badanie wałka stopniowanego

-

wykryto nieciągłości wzdłużne

8. WYKRYWANIE NIECIĄGŁOŚCI DEFEKTOSKOPEM

PRZENOŚNYM

a.

z magnesem stałym

-

badanie płaskownika

Po oczyszczeniu powierzchni zmywaczem i nałożeniu białej farby podkładowej oraz proszku magnetycznego stwierdzono wadę powierzchniową

- badanie wad spawalniczych , stwierdzono pęknięcia po obu stronach spoiny na 1/3 jej długości.

b.

z magnesowaniem przez bezpośredni przepływ prądu

-

badanie połączenia skurczowego : stwierdzono drobne wzdłużne nieciągłości na piaście koła zębatego osadzonego na wałku.