“Das Magnetpulververfahren dient als zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Fehlersuche an der Oberfläche von Bauteilen mit Hilfe von Induktivitäten.”
Magnetpulververfahren – Grundlagen
“Das Magnetpulververfahren ist ein Schnellprüfverfahren, welches sich stark in der Industrie als Rissprüfverfahren bei einer höhen Stückzahl etabliert hat. “
Die Magnetpulverprüfung wird in der Literatur auch Magnetpulverrissprüfung, Fluxprüfung oder Fluxen genannt.
Dabei erlaubt uns das Magnetpulverfahren oberflächennahe Fehler wie Risse, Fremdeinschlüsse direkt an oder ein Stück weit unterhalb der Oberfläche von Bauteilen zu ermitteln. Dabei sind die geprüften Bauteile immer ferromagnetischer Natur. Ansonsten funktioniert dieses Verfahren nicht, womit Werkstoffe auf polymerer Basis sowie viele NE-Metalle bereits von vorne herein ausgeschlossen sind. Liegt jedoch ein Stahl vor, kann man sehr zuverlässig mit diesem Verfahren arbeiten.
Das ferromagnetische Bauteil wird bis zu einer fast vollständigen Sättigung induziert. Man spricht von einer bevorstehenden Sättigungspolarisation.
Bei großen Bauteilen, bei denen eine komplette Magnetisierung nicht realisierbar ist, wird nur der zu prüfende Teilbereich magnetisiert.
Funktionsweise, Prinzip
Wenn du dich noch ein wenig mit magnetischen Feldern auskennst, kannst du vermutlich schon erahnen, wie dieses Verfahren abläuft. Für alle anderen folgt nun die Erklärung:
Ein Fehler, wie eine Pore oder ein Riss, stören den magnetischen Kraftfluss sobald eine Magnetisierung des Bauteils eintritt. Folglich entsteht anstelle eines homogenen Magnetfeldes ein inhomogenes Streufeld, welches teilweise sogar über die Bauteiloberfläche hinaus wirkt.
Der Prüfvorgang erfolgt immer bei Raumtemperatur.
Auf der Messung dieser Streufelder inklusiver der Lokalisierung ihres Ursprungs (Riss, Pore) basiert das gesamte Prinzip des Magnetpulververfahrens.
Pulver und Suspension
Die Lokalisierung der Fehler gelingt mit Hilfe von feinem Pulver, welches ebenfalls ferromagnetische Eigenschaften aufweist.
Eingesetzt werden
Pulver (Trieisentetraoxid)
Pulver (Trieisentrioxid)
Gelegentlich wird anstelle eines Pulvers auch eine Suspension verwendet in welcher sich Eisenteilchen befinden.
Während der Prüfung sammelt sich das Pulver oder die Suspension an den Fehlerstellen an. Man bezeichnet diese Ansammlung als Raupen. Für ein optimales Ergebnis werden der magnetische Kraftfluss und die Fehler senkrecht zueinander gelagert, damit sich die Streufelder auch optimal ausbilden können. Hier ist dann eine Feinjustierung notwendig.
Die Magnetpulver-Rissprüfung kann bei Tageslicht oder im Dunkeln mit fluoreszierenden Pulvern durchgeführt werden. Bei Tageslicht wird in der Regel mit schwarzen oder sehr stark fluoreszierenden Pulver gearbeitet, um eine kontraststarke Rissanzeige zu erhalten.
Bildliche Darstellung der Fehler – Abdruckmethode
Anders als bei anderen Prüfverfahren mit bildgebenden Monitoren, hat sich hier eine sehr einfache Methode zur Verbildlichung der Fehler durchgesetzt, nämlich die Abdruckmethode.
Hier wird weißes Papier mit Saugvermögen auf die entsprechende Stelle gelegt und nach einer kurzen Verweildauer hat man ein Ergebnis.
Methoden zur Magnetisierung
Es haben sich unterschiedliche Verfahren zur Magnetisierung bei dieser Prüfung bewährt. Hierzu zählen:
- Selbstdurchflutung – Stromdurchflutung
- Hilfsdurchflutung
- Jochmagnetisierung – Felddurchflutung
Selbstdurchflutung
Bei dieser Variante der Selbsterregung können besonders Längsrisse lokalisiert werden, indem man durch das Bauteil hindurch einen elektrischen Strom leitet. Dieser erzeugt dann ein gerichtetes magnetisches Feld, welches senkrecht zur Stromachse wirkt und eine ringförmige Erscheinung hat.
Anders ausgedrückt: Die Stromdurchflutung bringt „Längsrisse“ zur Anzeige
Hilfsdurchflutung
Diese Verfahren wird vorrangig bei Rohren oder zylinderartigen Hohlkörpern genutzt. Durch das Bauteil wird Hilfsleiter gelegt, welcher zumeist aus Kupfer besteht und innen Kühlflüssigkeit führt. Das durch den Hilfsleiter erzeugt magnetische Feld macht die Bauteilfehler sichtbar.
Jochmagnetisierung
Bei dieser Form der Fremderregung können besonders gut Querrisse lokalisiert werden, indem ein zu prüfendes Bauteil in den direkten Kontakt mit den Polen eines Elektromagneten gebracht wird.
Mit Hilfe einer oder mehrerer stromdurchflossener Spulen wird in einem U-förmigen Eisenjoch ein Magnetfeld erzeugt. In diesem Eisenjoch wird das Werkstück eingespannt.
Nach jeder Prüfung muss das geprüfte Bauteil entmagnetisiert werden, damit es im Anschluss auch weiter verwendet werden kann. Dies gelingt indem man die Polung der Elektromagneten umkehrt.
Fremd- und Selbsterregung
Eine Optimierung des Magnetpulververfahren stellt die Kombination von Fremd- und Selbsterregung dar. Hiermit können Bauteile besonders schnell und zuverlässig geprüft werden.
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