Magnetische poederinspectie
De scheur vliegt altijd mee…
… dat kan ook; het stoort namelijk niet als er geen ongecontroleerde scheurgroei optreedt – en dat kan en moet continu worden gecontroleerd. Niet elke scheur is dus een probleem, maar scheuren, met name oppervlaktescheuren in werkstukken die voortdurend worden belast, kunnen gevaarlijke constructiefouten vormen. Daarom moeten ze worden opgespoord en beoordeeld.
Onderzoeksresultaten van zeer uiteenlopende schadegevallen tonen aan dat vooral oppervlaktescheuren tot defecten leiden, omdat daar meestal de hoogste belastingen voorkomen. De vroeger ten onrechte wijdverbreide opvatting dat elk, hoe klein ook, defect op den duur onvermijdelijk tot breuk leidt, kan vandaag de dag niet meer worden gehandhaafd op basis van breukmechanische verbanden, rekening houdend met de taaiheid van onderdelen en uitgebreide experimentele onderzoeken (zie Airbus-vleugels e.a.). Desondanks staat het opsporen van scheurtjes, of beter gezegd het uitsluiten van deze potentiële oorzaak van schade, voorop bij het niet-destructief onderzoek van onderdelen (NDO).
Magnetische poederinspectie volgens DIN EN 1369
Voor ferromagnetische materialen – zoals de standaard gietijzeren materialen (met uitzondering van de austenitische soorten) – is de magnetische poederinspectie (volgens DIN EN 1369 (2013-01)) vanuit kosten- en praktische oogpunten de eerste keuze. Vooral omdat deze methode aanzienlijk gevoeliger, sneller en duidelijker in de weergave is dan de kleurpenetratiemethode. De magnetische poederinspectie is gebaseerd op de veldverplaatsing door scheuren, holtes, slakkenrijen en soortgelijke fouten. Op dergelijke plaatsen moet de hogere magnetische weerstand worden gecompenseerd door de doorsnede te vergroten. Daarbij kunnen krachtlijnen uit het werkstuk treden, mits de fout zich aan of dicht onder het oppervlak (2 – 3 mm) bevindt.
Magnetisatie van het onderdeel
Na de magnetisatie wordt magnetisch poeder (ijzeroxidepoeder) of een magnetische poedersuspensie op het te controleren onderdeel gestrooid of gespoten. De ferromagnetische deeltjes worden aangetrokken door het strooiveld of de magnetische polen en verzamelen zich rond de scheur. Aangezien het magnetische veld in de rest van het onderdeel ongestoord is, hopen de deeltjes zich alleen op in het gebied van de scheur. De scheur is daarmee duidelijk zichtbaar aan het oppervlak van het te controleren onderdeel. Om het contrast te verhogen, wordt aan het poeder meestal nog een fluorescerende kleurstof toegevoegd. Na de controle moet het gecontroleerde onderdeel weer worden gedemagnetiseerd.
Om scheuren in lengte- en dwarsrichting te detecteren, worden doorgaans de twee meetprincipes stroom- en velddoorstroming gebruikt. Als de stroom rechtstreeks door het teststuk wordt geleid, vormt zich rond het werkstuk een magnetisch veld (cirkelvormig rond het onderdeel).
Magnetische velddoorstroming
Als men met een U-vormig ijzeren juk en een spoel een magnetisch veld opwekt en de twee polen op het staafvormige ferromagnetische materiaal legt, ontstaat er ook in dit materiaal een magnetisch veld. De veldlijnen lopen nu in de richting van de staafas. Dit type magnetisatie wordt velddoorstroming genoemd. De veldlijnen volgen altijd de weg van de minste magnetische weerstand. Als de staaf nu op een bepaalde plaats wordt doorgesneden of als er een scheur in het oppervlak of direct daaronder zit, worden de veldlijnen omgeleid en moeten ze het materiaal verlaten. Op de betreffende plaats ontstaat het zogenaamde strooiveld.
Gietijzeren onderdelen zijn nu – om terug te komen op het onderwerp van de inleiding – iets goedkoper dan vleugels van passagiersvliegtuigen in gemonteerde toestand…. Om deze reden nemen wij bij Brechmann-Guss, ongeacht om welk materiaal het gaat en in welke branche ons gietstuk terechtkomt, dergelijke defecte onderdelen “uit de race”.