تست ذرات مغناطیسی

ذرات (Particles )

ذرات مورد استفاده در تست MT از موادی که به دقت از لحاظ مغناطیس شوندگی ، شکل و قابلیت نفوذپذیری انتخاب شده اند می باشند. این ذرات، مغناطیس باقی مانده را در خود نگه نمی دارند. این ذرات از براده های تراش کاری هم کوچکترند و در حقیقت این ذرات شبیه پودر می باشند . ذرات بر مبنای روشهای استفاده آنها به دو گروه خشک و تر طبقه بندی می شوند.

 

ذرات مغناطیسی توسط نشت میدان مغناطیسی جذب می شوند و تجمع ذرات در محل عیب و نشت میدان می توان موجب آشکار شدن علائم عیب شود .

 

در روش فلروسنت از لامپ UV( ماوراء بنفش ) که دارای نور مرئی می باشند و به آن نور سیاه نیزگفته می شود استفاده می گردد. پس عملیات تست به وسیله روش فلروسنت در نور مرئی انجام پذیر نیست.

 

ذرات مغناطیسی باید دارای قابلیت نفوذپذیری زیاد باشند تا اطمینان از این که جذب این ذرات توسط میدانهای ضعیف هم صورت می گیرد حاصل شود و همچنین باید این ذرات قابلیت نگهداری کم داشته باشند تا مغناطیس باقیمانده در آن کم باشد و این مواد باید بلافاصله بعد از قطع میدان برطرف شوند البته اگر جذب نشتی میدان نشوند.

تست ذرات مغناطیسی شامل هفت مرحله اصلی می باشد که این مراحل به ترتیب شامل :

1-  آماده سازی سطح قطعه

2-  برقرار کردن یک میدان دایروی در قطعه

3-  بازرسی برای علائم عیوب طولی

4-  برقرار کردن یک میدان طولی در قطعه

5-  بازرسی برای علائم حاصل از عیوب عرضی

6-  مغناطیس زدایی

7-  تمیز کردن کامل سطح قطعه از مواد تست 

 در صنایع لوله سازی ، خودرو ، فورجینگ ، هوافضا ، کشتی سازی ، بازرسی فنی و ... کاربرد دارد.

 

آزمايش فراصوتي (Ultrasonic Testing)

آزمايش فراصوتي (Ultrasonic Testing)

در اين روش، امواج صوتي با بسامد 5/0 تا 20 مگاهرتز به درون قطعه فرستاده مي‌شود. اين موج پس از برخورد به سطح مقابل قطعه باز تابيده مي‌شود. با توجه به زمان رفت و برگشت اين موج، مي‌توان ضخامت قطعه را تعيين كرد. حال اگر يك عيب در مسير رفت و برگشت موج باشد، از اين محل هم موجي بازتابيده خواهد شد كه اختلاف زماني نسبت به مرحله اول، محل عيب را مشخص مي‌كند. تصوير زير يك نمونه از اين دستگاه را نشان مي‌دهد.

 

روشهاي فراصوتي به طور گسترده‌اي براي آشكارسازي عيوب داخلي مواد به كار مي‌روند ولي مي‌توان از آنها براي آشكارسازي تركهاي كوچك سطحي نيز استفاده كرد. به شکل زیر دقت کنید.

 

روش یوک(Yoke)

روش یوک(Yoke)

یوک قطعه ای است فلزی و U شکل با یک سیم پیچ پیچیده شده دور آن که جریان را از خود عبور می دهد. هنگامی که کویلحامل جریان شود در امتداد قطعه یوک ، یک میدان مغناطیسی طولی در قطعه تست ایجاد می شود. در میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یوک میدان مغناطیسی خارجی می تواند ذرات آهن را به شدت جذب کند و جهت بررسی عیوب سطحی به کار می رود. اگر ذرات آهن در میدان میان دو قطب یوک اعمال شود. علائم عیوب سطحی را به آسانی می توان مشاهده نمود.

جریان متناوب یکی از مناسبترین جریانهای الکتریکی است که موارد مصرف روزمره دارد به همین دلیل از آن استفاده زیادی به منظور منبعی برای تست ذرات مغناطیسی می باشد.

استفاده از روش پراد (Use of prode method)

استفاده از روش پراد (Use of prode method)

پراد وسیله ای است که با استفاده از عبور جریان از میله های مسی موجب ایجاد یک میدان مغناطیسی موضعی می شود(Local magnetize) .

بطور کلی با روش پراد بیشترین قدرت آشکارسازی برای عیوب موازی خط جوش وجود دارد.

مغناطیس کردن به وسیله کابل (MAGNETIZATION by cable)

مغناطیس کردن به وسیله کابل (MAGNETIZATION by cable)

گاهی اوقات ابعاد قطعات به اندازه ای بزرگ است که امکان استفاده از کویل امکان پذیر نیست. وقتی این مسئله اتفاق می افتد یک سیم مسی عایق شده ( روپوش دار) را میتوان برای ایجاد میدان مغناطیسی در ماده استفاده کرد. در این روش سیم (کابل) را به دور قطعه می چرخانیم (شبیه کویل ) تا یک میدان طولی در قطعه ایجاد شود.

 

تست ذرات مغناطیسی (MT)

تست ذرات مغناطیسی (MT)

از این روش می توان برای یافتن عیوب سطحی و یا نزدیک به سطح در قطعات فرومغناطیسی استفاده نمود. در این تکنیک تمام یا بخشی از قطعه مغناطیس شده و فلوی مغناطیسی از داخل قطعه عبور داده می شود. هر گاه عیبی در سطح یا نزدیکی سطح قطعه وجود داشته باشد باعث نشت فلوی مغناطیسی در قطعه می گردد و نتیجتا باعث به وجود آمدن دو قطبS,N می گردد. که با پاشیدن ذرات ریز فرومغناطیسی مانند اکسید آهن آغشته به مواد فلروسنت بر روی سطح قطعه می توان ترک را زیر نور ماوراء بنفش مشاهده نمود.

آزمایش جریان گردابی (Eddy Current Testing)

آزمایش جریان گردابی (Eddy Current Testing)

اساس روشهای آزمون الکترومغناطیسی بر این است که وقتی یک سیم پیچ حامل جریان متناوب، نزدیک ماده‌ای تقریباً رسانا قرار داده شود، جریانهای گردابی یا ثانویه در آن ماده القا خواهد شد. جریانهای القایی، میدانی مغناطیسی ایجاد خواهند کرد که در جهت مخالف میدان مغناطیسی اولیه اطراف سیم پیچ است. تاثیر متقابل بین میدانها موجب ایجاد یک نیروی ضد محرکه الکتریکی در سیم پیچ شده و در نتیجه سبب تغییر مقدار مقاومت ظاهری سیم پیچ خواهد شد. اگر ماده از نظر ابعاد و ترکیب شیمیایی یکنواخت باشد. مقدار مقاومت ظاهری سیم پیچ کاوشگر نزدیک سطح قطعه در کلیه نقاط سطح قطعه یکسان خواهد بود، به غیر از تغییر اندکی که نزدیک لبه‌های نمونه مشاهده می‌شود.

 

اگر ماده ناپیوستگی داشته باشد، توزیع و مقدار جریانهای گردابی مجاور آن تغییر می‌کند و در نتیجه کاهشی در میدان مغناطیسی در رابطه با جریانهای گردابی به وجود می‌آید، بنابراین مقدار مقاومت ظاهری سیم پیچ کاوشگر تغییر خواهد کرد.

 

از روی تحلیل این آثار می‌توان در مورد کیفیت و شرایط قطعه کار نتیجه‌گیری کرد. این روشها بسیار متنوع هستند و با وسیله و روش آزمون مناسب، می‌‌توان آنها را برای آشکارسازی عیوب سطحی و زیر سطحی قطعات و تعیین ضخامت پوشش فلزات به کار برد و اطلاعاتی در زمینه مشخصات ساختاری مانند اندازه دانه بندی و شرایط عملیات حرارتی به دست آورد.همچنینمی‌توان خواص فیزیکی مانند رسانایی الکتریکی تراوایی مغناطیسی و سختی فیزیکی را تعیین کرد. تصوير زير نمونه و نحوه كار را نشان مي‌دهد.

 

تست به روش مایعات نافذ توسط اسپری های PT:

تست به روش مایعات نافذ توسط اسپری های PT:

روش مایعات نافذ توسط اسپریهای PT برای عیب یابی عیوبی که به سطح قطعه رسیده باشند کاربرد فراوان دارد.

اصول این آزمون عبارتست از نفوذ یک مایع به درون عیوب سطحی در اثر جاذبه موئینگی و مشاهده ترکها با چشم غیر مسلح پس از انجام عملیات ظهور بر روی مایع نافذ.

  به منظور مشخص شدن کامل ترک ها ، مایع نافذ با یک مایع رنگی رنگ آمیزی شده است و یا از ماده فلورسنت استفاده میشود.
روش مایعات نافذ (PT)برای بازرسی  قطعات بزرگ و کوچک با اشکال هندسب ساده و پیچیده ، کنترل کیفیت قطعات تولید از روش  ریختگی فلزات، آلیاژهای آهنی و غیر آهنی ، سرامیک ها، ظروف شیشه ای ،برخی قطعات پلیمری و ...به منظور مشخص شدن کامل ترک هاکاربرد دارد.

    روش آزمون با اسپری مایعات نافذ یا اسپری( PT(CLEANER,DEVELOPER,PENETRANT

مرحله اول ) آماده سازی سطح:

قبل از استفاده از اسپری PT جهت تست به روش مایعات نافذ، سطح مورد آزمایش باید کاملا تمیز شده باشد و خشک گردد. سطح مورد نظر جهت انجام تست PT باید عاری از هر گونه چربی، آب، روغن و دیگر مواد آلوده کننده باشد.

در صورت تمیز نکردن سطح به نحو مطلوب، ممکن است برخی از عیوب به خاطر عدم نفوذ کامل مایع در آنها در اثر بسته بودنشان، و همچنین نزدیکی سطوح کثیف به دهانه عیب و جذب مایع نافذ به وسیله آلودگیها، قابل تشخیص نباشد.

روشهای  آماده سازی سطح جهت انجام نست پی تی جهت زدایش پوسته های اکسیدی نازک،گدازه های جوشکاری چسبیده به سطح و آلودگیهای سطحیعبارتند از :

1-برس زنی

2- شن پاشی خشک و یا تر

3- تمیز کاری سایشی در استوانه های دوار

 
روشهای تمیز کاری فراصوتی یا آلتراسونیک قبل از انجام تست PT نیز هنگامی که تعداد زیادی قطعات کوچک وجود دارد روش مناسبی است.

روش مناسب جهت پاکسازی سطوح از چربی و روغن استفاده از حلال ها ، آب تحت فشار و بخار میباشد.
همچنین میتوان از روشهای تمیز کاری شیمیایی نیز بهره گرفت. محلولهای قلیایی برای زدودن روغن ها، چربی ها و لایه های سطحی کربن مناسب و برای تمیز کاری سطح از پوسته های ضخیم اکسیدها از محلول های اسیدی قوی استفاده میشود.

مرحله دوم) اسپری کردن مایع نافذ MAGNAFLUX-PENETRANT:

پس از تمیزکردن سطح، مایع نافذ باید به نحوی بر روی آن اسپری شود که سطح از غشایی پیوسته از PENETRANT پوشیده گردد. مایع باید به مدت کافی برای نفوذ در عیب های سطحی ، در روی قطعه بماند.

هنگام که بازرسی تعداد زیادی قطعه کوچک مورد نظر باشد، غوطه ور کردن قطعات در مخزن حاوی مایع نافذMAGNAFLUX-PENETRANT  مناسب ترین روش است. در حلال غوطه ور کردن قطعه باید دقت کافی در جهت جلوگیری از تشکیل تله هوا مبذول گردد و تمام سطح قطعه باید کاملا تر شود. یاید مطمئن شویم که مایع نفوذ کننده ازتمام فرورفتگی ها
و مجاری قطعه گذشته و خارج شده است.  برای قطعات بزرگ تر معمولا مایع نافذ را به صورت سیلاب بر روی قطعه اسپری میکنند. باید دقت شود که در تمام مدت نفوذ کردن مایع سطح نمونه تر باشد.

زمانیکه بازرسی قطعات منفرد مورد نظر است معمولا PENETRANT به وسیله یک برس و یا با پاشیدن با افشاننده ای بادی بر روی سطح اسپری میشود. در این روش نیز باید از خشک شدن سطح قطعه در هنگام نفوذ مایع نافذ جلوگیری شود.

مدت تماس مایع نافذ با سطح بسیار مهم میباشد. مایع نافذ Penetrant در چند ثانیه به عیوب و حفره های بزرگ نفوذ خواهد کرد، ولی پر شدن منافذ و عیب ها و ترک های نازک حتی تا 30 دقیقه هم ممکن است بطول انجامد. زمان نفوذ عملا
بستگی به ماهیت و اندازه عیب ها دارد و بین 20 ثانیه تا 30 دقیقه تغییر میکند.

مرحله سوم) پاک کردن مایع اضافی از روی سطح:

پس از نفوذ مایع در عیوب سطحی، قطعه باید از مایع اضافی پاک شود. برخی از مایعات نافذ را میتوان با آب شست(WATER WASHABLE)، ولی برخی از آنها را باید با بکارگیری حلال های خاص زودود.

مرحله چهارم) اسپری کردن ماده ظهور MAGNAFLUX-DEVELOPER 

Developer یا مایع ظاهر کننده معمولا از پودر سفید که در یک مایع فرار  درآمده است تشکیل شده. پس  از اسپری کردن آن بر روی سطح یک لایه نازک از Developer بر روی سطح تشکیل میشود. مایع نافذ Penetrant که درون منافذ نفوذ کرده است به آهستگی به منافذ درون DEVELOPER کشیده شده و در آن پخش میشود. پخش شدن نافذ در ماده ظهور ، مرز عیوب سطحی را به روشنی و به اندازه بزرگتر از اندازه واقعی آنها نشان میدهد.

در صورت استفاده از نافذ کننده Developer نامناسب، عیوب مرزی قابل رویت نخواهند بود. از این رو است که باید ظاهر کننده Developer و نافذ Penentrant دارای سازگای استفاده شود.


    ویژگیهای مایع نافذ یا Penetrant

یک اسپری مایع نافذ ایده ال باید شرایط ذیل را داشته باشد:

قوام : اسپری مایع نافذ یا اسپری PTباید قابلیت نمایان کنندگی ترکها را به خوبی دارا باشد و بتواند لایه های پیوسته در روی سطح ایجاد نماید. همچنین باید قادر باشد در مدت معینی به درون منافذ و عیب های سطحی کشیده شود.

سیالیت یا ویسکوزیته: اسپری مایع نافذ باید قابلیت جاری شدن از مجاری درون قطعه را دارا باشد و در همین حال مقدار بسیار ناچیزی از آن از درون عیوب بیرون کشیده شود.

قابلیت حل کنندگی: در صورت لزوم باید اسپری PT بتواند با انحلال موادآلاینده ، از میان آنها راه را باز کرده و عیوب را پر نماید.

پایداری : اسپری PT مایع نافذ باید در دامنه وسیعی از دما و رطوبت پایدار بوده ، تشکیل کف ندهد و به علاوه مواد فرار آن در زمان انبار شدن در مخازن نگهداری نباید از بین برود.

عیب یاب آلتراسونیک - عیب یاب اولتراسونیک - عیب یاب التراسونیک - ترک یاب جوش - تست قطعات - عیب یابی - آزمون های غیر مخرب - تست جوش ساختمان - تست جوش سازه های فلزی

قابلیت شستشو: مایع نافذ باید به سادگی از سطح قطعه ششته شده و در عین حال، مقداری از آن که به درون عیوب وارد شده است نباید تحت تاثیر قرار گیرد.

قابلیت خشک شوندگی: مایع نافذ باید در مقابل خشک شدن و بیرون کشیده شدن کامل از عیوب ، در حلال خشک کردن قطعه با هوای گرم و پس از شستشوی سطح،مقاوم باشد. در حالت ایده آل ، گرما باید برگشت مایع به سطح قطعه را تسهیل کرده و بنابراین به نمایان شده عیوب کمک کند.

    انواع اسپری مایع نافذ یا Penetrant

  * سیستم قابل شستشو با آب
  * سیستم همراه با امولسیون سازی.
  * سیستم قابل شتسشو با حلال


    مزایای  تست با اسپری MAGNAFLUX-PT

1- این روش برای مواد فلزی و غیر فلزی قابل استفاده میباشد. به طور کلی تمام مواد غیر متخلخل با این روش قابل بازرسی است.
 2- روش PT (تست مایعات نافذ) برای اتصالات جوشکاری شده و یا لحیم کاری شده فلزات غیر مشابه بر خلاف سایر روشهای NDT به خوبی کاربرد دارد.
  3- مواد مورد استفاده دراین فرایند ساده و قابل حمل میباشند و انجام تست در هر محلی امکانپذیر است.
 4- یک روش ارزان قیمت است


    محدودیتهای روش PT عبارتند از: 

 1- این روش فقط قادر به نمایان ساختن ناپیوستگی ها ، عیب ها و ترک های سطحی است .
  2- تاخیر زمانی قابل توجهی از زمان تمیزکاری اولیه تا رسیدن به نتایج تست وجود دارد.
  3- در روش PT شرایط سطحی قطعه کار تاثیر زیادی بر دقت تست خواهد داشت.
    بنابر این در این روش حجم عملیات تمیزکاری زیاد میباشد.

اسپری PT، اسپری MAGNA FLUX، اسپری مواد نافذ، اسپری MT MAGNA FLUX،تست مواد نافذ،اسپری Cleaner Developer Penetrant، روش PT،روش مایعات نافذ،