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In diesem Artikel geht es um die “ Magnetpulverprüfung“ als zerstörungsfreie Prüfung, die bei ferromagnetischen Werkstoffen angewandt wird, um oberflächliche und oberflächennahe Unterbrechungen festzustellen. Im Folgenden werden der Zweck dieser Methode, die Prüfmethoden, die Prüfvorbereitung und die Anforderungen erläutert.
Einleitung
Die „Magnetic Particle Testing“ MPT oder MT, auch „Magnetic Particle Examination“ oder „Magnetic Particle Inspection“ MPI genannt, ist eine kostengünstige und schnelle Prüfmethode, die in den verschiedenen Industriezweigen weit verbreitet ist, um die Diskontinuitäten auf der Oberfläche und im Untergrund von ferromagnetischen Materialien bis zu einer Tiefe von maximal 15 mm (im besten Fall) durch Magnetisierung des Prüfkörpers zu finden. Eine MPT könnte auf inhärente Unstetigkeiten, Lunker, Unstetigkeiten bei der Primärverarbeitung, Schweißfehler, … oder andere durch die Produktionsmethoden verursachte Fehler hinweisen. Eine unabhängige Prüfstelle beobachtet die Prüfung, kontrolliert die Anforderungen gemäß der Referenznorm und meldet sie dem Kunden.
1- Wie funktioniert die Magnetpulverprüfung?
Wenn ein Prüfstück magnetisiert wird, wird ein magnetischer Fluss durch das Material geleitet, jedoch können Diskontinuitäten wie Risse, Löcher usw. den magnetischen Fluss nicht so gut durchdringen wie das Metall. Risse oder Defekte im Material unterbrechen den Stromfluss und bewirken, dass sich der Magnetismus von ihnen ausbreitet. Dadurch entsteht an der Schadstelle ein „Streufeld“. Daher können einige Abweichungen auf den magnetischen Linien durch die Eisenpartikel, die auf die Oberfläche des Prüfstücks aufgebracht werden, beobachtet werden.
2- Welche Varianten können angewendet werden?
2-1- Trockenes Pulver
Bei dieser Methode wird die Oberfläche des Prüfstücks mit trockenen Partikeln bestäubt und das Prüfstück anschließend magnetisiert. Die Anhäufung der magnetischen Partikel ist effizient für die Erkennung von Fehlern auf rauen Oberflächen, einschließlich oberflächlicher und unterirdischer Risse, sowie von Wurzeldurchdringungen. Trockenpulver-Methoden sind tragbarer als nassfluoreszierende MT.
Die Partikel sind in verschiedenen Größen vorhanden. Kleine Partikel sind genauer und zeigen kleinere Diskontinuitäten an, während größere Partikel eine stärkere Resistenz gegen Verunreinigungen durch Schmutz oder Oberflächenabrieb bieten.
Die Trockenpulver-Methode kann bei Schmelzfehlern in Schweißnähten, Defekten in rauen Oberflächen, Wurzeldurchdringungen, flachen Rissen in der Oberfläche und unterirdischen Fehlern angewendet werden.
2-2- Nass-Fluoreszenz
Bei der Nassfluoreszenzmethode wird anstelle von Trockenpulver zur Erkennung von Diskontinuitäten eine fluoreszierende Tinte auf die Probenoberfläche aufgetragen, die die kleineren Eisenpartikel enthält.
Die Nassfluoreszenzmethode ist eine geeignete Methode zur Identifizierung von Schleifrissen, Abplatzungen, Ermüdungsrissen, Abschreckrissen, Einschlüssen in Vorblöcken, Knüppeln und Stäben der Luft- und Raumfahrtindustrie, Überlappungen, Nähten, Schrumpfungsrissen, Spannungskorrosionsrissen, Schweißfehlern und Rissen.
3- Magnetisierungsgeräte
Basierend auf den Variationen und Anwendungen gibt es verschiedene Arten von Magnetisierungsgeräten, wie z.B. Nassprüfmaschinen, die auf Längs- oder Rundmagnetisierung angewendet werden können, oder AC- und DC-Joche, die weithin als tragbares Instrument zur Prüfung von großen Prüfstücken verwendet werden.
4- Vor der Prüfung
Vor der Prüfung kontrolliert der technische Inspektor die Gültigkeit des Kalibrierungszertifikats der Instrumente. Auch die Gültigkeit des Materials sollte überprüft werden, sowie die Qualifikationszertifikate des Prüfers. Dies alles wird dem Kunden vor der Prüfung mitgeteilt.
Außerdem sollte die Lichtintensität gemessen und mit der entsprechenden Akzeptanzgrenze des Referenzstandards verglichen werden. Die Prüfung sollte unter Standardbedingungen mit ausreichender Lichtintensität durchgeführt werden.
5- Testvorbereitung
Aufgrund der Prüfmethode der Magnetpulverprüfung kann die Prüfvorbereitung unterschiedlich sein. Im Allgemeinen sollte die Oberfläche des zu prüfenden Teils jedoch im Wesentlichen sauber, trocken und frei von Verunreinigungen wie Schmutz, Öl, Fett, losem Rost, losem Walzsand, losem Walzzunder, Fusseln, dicker Farbe, Schweißpulver/-schlacke und Schweißspritzern sein, die die Partikelbewegung behindern könnten.
Die Anforderungen an die Oberflächenqualität hängen von der Größe und Ausrichtung der zu prüfenden Diskontinuität ab. Die Oberfläche muss so vorbereitet werden, dass relevante Anzeigen klar von falschen Anzeigen unterschieden werden können.
Im nächsten Artikel werden die Prüfschritte, Vor- und Nachteile der Magnetpulverprüfung sowie die gängigen Normen beschrieben.
