آزمون غیر مخرب ذرات مغناطیسی روشی برای تعیین ناپیوستگی های سطحی و زیر سطحی در مواد فرو مغناطیس می باشد. برای انجام آن در حقیقت هنگامی که ماده یا قطعه مورد آزمایش مغناطیسی می شود ناپیوستگی های که در جهت معمولا عمود بر جهت میدان مغناطیسی در قطعه قرار گرفته اند سبب نشتی میدان در یا روی قطعه می شوند.
حضوراین نشتی میدان و حضور ناپیوستگی با استفاده از پودر مغناطیسی خیلی ریز اعمال شده بر روی قطعه تشخیص داده می شود. بعضی از این پودرها در اثر نشتی میدان بر روی عیوب جمع می شوند. این تجمع ذرات به طور مغناطیسی شکلی از ناپیوستگی را نشان می دهد و شکل ، اندازه ، محل و گستردگی آن را مشخص می نماید.
خیلی فاکتور ها وجوددارند که بر تشکیل و ظاهر مدل تجمع پودر ها موثر هستندکه عبارتند از:
الف)جهت و قدرت میدان مغناطیسی
ب)روش مغناطیس کردن بکار رفته
ج)اندازه، شکل و جهت ناپیوستگی
د)مشخصات پودر مغناطیسی و روش اعمال آن
ه)مشخصات مغناطیسی قطعه مورد آزمایش
و)شکل قطعه که بر توزیع میدان مغناطیسی موثر است.
ز)مشخصات سطح قطعه آیا صاف ، خشن یا روکش کاری یا رنگ شده است.
این روش سه مرحله اصلی را در بر می گیرد:
الف)قطعه مورد بازرسی باید مغناطیس شود.
ب)اعمال ذرات فرومغناطیس روی سطح
ج)آزمایش سطح به منظور تشکیل مدل پودر یا نشانه ها
مغناطیسی کردن
میدان مغناطیس در درون قطعه باید در جهتی وارد شود که با ناپیوستگی ها بتواند درگیر شود یک تعداد فنون برای تکمیل کردن نتایج بکار گرفته شود.هنگامیکه میدان توسط ناپیوستگی ها قطع می شود مقداری از میدان بیون می زند و در بالای قطعه وارد هوا می شود که به آن نشتی میدان می گویند. در شکل زیر یک ناپیوستگی ترک مانند نشان داده شده است که در این حالت فلاکس سه مسیر متفاوت را می تواند طی کند:
الف)اطراف ناپیوستگی روی هر دولبه که سبب افزایش دانسیته فلاکس در این مناطق در درون ماده می شود.
ب)در عرض ناپیوستگی این مسیر یک بی میلی یا مقاومت مغناطیسی بالا در برابر عبور فلاکس مشاهده می شود چرا که فاصله ای که وجود دارد و با هوا پر شده است پرمابیلیته کمتری از ماده در همسایگی خود دارد.
ج)درون هوای موجود در بالای ناپیوستگی یک نشتی میدان وجود دارد.شدت و قدرت این نشتی میدان به میزان زیادی به مقدار فلز بین نا پیوستگی و سطح قطعه ، قدرت میدان درون فلز و ابعاد ناپیوستگی در جهت های عمود بر سطح دارد.
هر چه ناپیوستگی به سطح قطعه نزدیک تر باشد نشتی میدان قوی تر و متمرکز تر خواهد بود . اگر احتمالا ناپیوستگی سطح قطعه را قطع کرده باشد مسیری بین ناپیوستگی و سطح قطعه وجود ندارد و نشتی فلاکس از روی دهانه ناپیوستگی بوجود آمده می پرد.در این حالت میدان در سطح قویتر و به طور واضحی متمرکز شده خواهد بود بخصوص که اگر ناپیوستگی باریک و شبیه ترک باشد.
اگر ناپیوستگی کم عمق باشد و بیشتر شبیه خراش باشد ممکن است نشتی در همه حال وجود نداشته باشد.فلاکس در این حالت به طور ساده به صورت خط سیلان در زیر خراش در بدنه فلز خواهد بود.
اعمال ذرات فرومغناطیس
بعد از اینکه قطعه مورد آزمایش به طور کامل مغناطیسی شد.ذرات فرومغناطیس روی آن اعمال می گردد.این ذرات ممکن است به صورت پودر خشک یا به صورت معلق شده در یک سیال بر روی قطعه اعمال گردند.آن ذرات که تحت نشتی میدان در اثر ناپیوستگی ایجاد یک مسیر کم مقاومت مغناطیسی در برابر شار مغناطیسی نسبت به هوا میکنند و آن ها در نتیجه توسط نشتی میدان جذب و نگهداری می شوند.این ذرات جذب شده به طریق مغناطیسی گویای نشتی میدان به صورت قابل رویت می باشد و بنابراین به طریقی نشانه ای از حضور ناپیوستگی می باشد.
از آنجا که نشتی میدان ها می تواند توسط شرایطی غیر از ناپیوستگی فلزی بوجود آید. یک الگو از ذرات مغناطیسی یک چهره اولیه از حضور عیب نمی باشد.شرایطی همچون تماس دو قطعه از یک مجموعه یا یک تغییر شدید سطح مقطع سبب نشتی میدان می شود و الگویی از ذرات مغناطیسی رابوجود می آورد. تغییرات پرمابیلیته ناشی از هر دلیلی اثری مشابه دارد.
قدرت و تمرکز نشتی میدان عامل کنترل کننده ای در تعیین مشخصات و ظاهر نشانگر می باشد.این نشتی باید اینقدر قوی باشد که بر نیروی ثقل ، ناصافی های سطح ، دفع پودر اضافی با دمیدن یا تخلیه مایع ناآمیزه و یا سایر نیرو های که مانع تجمع و ماندن ذرات برای تشکیل نشانگر می شود غلبه کند.
آزمایش سطح برای الگوی ذرات مغناطیسی
بازرسی چشمی قطعه بعد از مغناطیسی شدن و اعمال ذرات مغناطیسی نیاز به نور زیاد، قدرت دید کافی و توجه نزدیک و هوشیاری بر روی قطعه مورد بازرسی دارد. ذرات مغناطیسی در رنگ های مختلف به منظور افزایش قابلیت رویت نشانگر ها تحت هر شرایطی در دسترس می باشند. ذرات مغناطیسی فلورسنت که در تاریکی یا در نور تیره هنگامی که تحت تابش فرابنفش ازنزدیک قرار می گیرند( نور سیاه) منجر به حداکثر تباین و رویت می شوند و در حال حاضر به طور وسیع برای کاربرد های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
بازرس معمولا محل نشانگر ها که ممکن است ببیند یا نبیند را علامت گذاری می کند که این بستگی به تجربه ، طبیعت و اهمیت بازرسی و معیار پذیرش یا رد قطعه در آن زمان دارد.
در بعضی موارد ممکن است قطعاتی که نشانگر هایی داشته باشند را در جائی جمع آوری کنند تا آنها را برای تصمیم گیری بعدی در اختیار داشته باشند. بعضی اوقات ممکن است نیاز به قضاوت پرسنل کنترل کیفیت یا طراح داشته باشد. با افزایش تجربه در روش کاری به هر صورت خود بازرس باید بتواند نسبت به پذیرش یا مردود کردن تصمیم گیری کند. در آزمایش های خیلی تکراری در تولید انبوه همه متغیر های آزمایش می توانند کنترل شوند. بنابراین تنها آن عیوبی که مهم می باشد مشخص می شوند.
مزایای بازرسی به روش ذرات مغناطیسی
· روش میدان مغناطیسی روشی حساس برای یافتن ترک های کوچک و کم عمق سطحی در مواد فرو مغناطیس است، روش ارزانی است.
· نشانه های ذرات مغناطیسی، مستقیما روی سطح قطعه ایجاد می شود و محل عیب به راحتی تشخیص داده می شود.
· نیاز به مدار بندی الکتریکی یا ابزار باز خوانی الکترونیکی که کالیبره شده باشد، وجود ندارد.
· تخمین عمق ترک به صرت تقریبی امکام پذیر است.
· اندازه و شکل قطعات قابل بازرسی به این روش از محدودیت بسیار کمی برخوردار بوده و یا محدودیتی ندارد.
· نیاز به تمیز کاری مبسوط اولیه وجود ندارد و توسط ترک هایی که توسط مواد خارجی پر شده اند ، قابل تشخیص می باشد.
محدودیت های بازرسی به روش ذرات مغناطیسی
· این روش تنها برای مواد فرو مغناطیس قابل استفاده است.
· اتصال بین فلزاتی با خواص مغناطیسی غیر مشابه باعث ناپیوستگی های مغناطیس ای می شود که به صورت عیب مشاهده می شوند، در حالی که اتصال جوش سالم است.
· پوشش های نازک رنگ و سایر پوشش های غیر مغناطیسی، مانند روکش های آبکاری ، اثر مخربی بر حساسیت بازرسی با ذرات مغناطیسی دارند.
· حساسیت با کاهش اندازه ناپیوستگی و همچنین با افزایش عمق عیب نسبت به سطح کاهش می یابد.
· یک ناپیوستگی باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا میدان مغناطیسی را قطع کرده یا در آن تغییر ایجاد کند و نشتی خارجی ایجاد شود.
· شرایط سطحی نیز بر حساسیت فرایند موثر است.
شرکت مهندسی آزمون گستر اسپادان با در اختیار داشتن پرسنل مجرب و دارای صلاحیت و همچنین تجهیزات فنی تخصصی لازم با در نظر گرفتن الزامات استانداردی این آزمون آماده ارائه خدمات آزمون ذرات مغناطیسی و همکاری با صنایع مختلف می باشد.
