اهداف

 در اين آزمايش ، هدف تشخيص عيوب و ترك هاي سطح و زير سطحي كم عمـق بدنـه لولـه ، پليـت ، قطعـات ، جـوش و ناخالصي هاي غير فلزي قطعات ريخته گري در صنعت مي باشد. منشاء ايـن آزمـايش بـر مبنـاي ايجـاد ميـدان مغناطيـسي ، خاصيت آهنربائي شدن قطعات و قطع ميدان مغناطيسي در اثـر عيـوب موجـود در قطعـات بـا اسـتفاده از مـواد و ذرات ريـز مغناطيسي قابل رويت مي باشد.

تئوري

بازرسي به روش مغناطيسي كردن ذرات ، روشي حساس براي تعيين محل نقص هاي سطحي و برخي نقص هاي زير سطحي در مواد فرومغناطيس است. پارامترهاي اصلي اين روش مبتني بر مفهوم هـاي نـسبتاً سـاده اي اسـت. در اصـل، وقتـي قطعـه فرومغناطيس مغناطيده مي شود، ناپيوستگي هاي مغناطيسي غير موازي با جهت ميدان، «ميدان نشت» قـوي را بـه وجـود مـي آورند.اين ميدان نشت در سطح و بالاي قطعه مغناطيده قرار دارد وآن را با استفاده از ذرات مغناطيسي مي توان مـشاهده كـرد. كاربرد ذرات خشك يا ذرات تر معلق در مايع بر روي سطح قطعه باعث تجمع ذرات مغناطيسي در محل ناپيوستگي مي شود.

پل مغناطيسي كه به اين ترتيب تشكيل مي شود ، محل ، اندازه و شكل ناپيوستگي را تعيين مي كند. خاصت مغناطيس را در قطعه به وسيله آهنرباهاي دائم، آهنرباهاي الكتريكي ، يا با گذراندن جريان هاي قوي از درون يا پيرامون آن مي توان القا كـرد. اين شيوه به سبب امكان توليد ميدان هاي مغناطيسي شديد در درون قطعات ، در عمليات كنتـرل كيفيـت كـاربرد گـسترده اي دارد. اين روش در تشخيص و آشكار سازي ترك ها حساسيت خوبي دارد.

طبقه بندي مواد از نظر خاصيت مغناطيسي:

1-مواد ديامغناطيس( Diamagnetic ياDiamagnetism   )

حساسيت منفي نسبت به مغناطيس شدن دارند يعني اندكي دفع مي كنند مثل: مس ، طلا ، نقره و آب

 2--مواد پارامغناطيس (Paramagnetic)

 حساسيت مثبت نسبت به مغناطيس شدن دارند يعني اندكي جذب مي كنند. (وابسته بـه حـرارت) مثـل آلومينيـوم ، تنگستن و گاز اكسيژن

3-پادفرومغناطيس مواد  (Anti Ferromagnetic)

  مشابه خاصيت مواد پارامغناطيس را دارا هستند ولي مثل آنها وابسته به درجه حرارت نيستند مثل اكسيدهاي نيكل و كروم و كبالت

4-مواد فرومغناطيس (Ferromagnetic  )

كه اين مواد زير درجه حرارت هاي كوري(Curie Temperature ) به سرعت مغناطيس مي شوند .

 5-مواد فري مغناطيس (Ferrimagnetic)  
مواد فرومغناطيس با پس ماند كم مي باشند. مشابه خواص مواد فرومغناطيس را دارند به آساني مغناطيس مي شـوند و به آساني خاصيت را از دست مي دهند. مثل آهن، اكسيد آهن

. بازرسي با ذرات مغناطيسي (مواد فري مغناطيس) روشي حساس براي رديابي عيوب سـطحي و برخـي نقـائص زيـر سـطحي قطعات فرومغناطيس است. ساختمان مواد فرومغناطيس طوري است كه مولكول هاي آنها حالـت دوقطبـ. (Dipole)يدارنـد. در حالـت عـادي بـصورت تصادفي(Random) داخل قطعه قرار گرفته اند و در حالت مغناطيدگي بصورت منظم مي توان يك قطعه فرومغنـاطيس را بـا بكار بردن آهنرباي دائم، آهنرباي الكتريكي و يا عبور يك جريان قوي ( از داخل يا دور قطعه) مغناطيس كرد. جهت شارش جريان در هر مدار الكترومغناطيسي ، جهت ميدان مغناطيسي را تعيين مي كند. خطوط نيروي مغناطيسي هميـشه بر جهت شارش جريان در رسانا (سيم) عمود است. قاعده دست راست ، رابطه جهت ميدان/ جريان را بيان مي كنـد. جريـان گذرنده از هر رساناي مستقيم، مانند سيم يا ميله، ميدان مغناطيسي دايره اي در پيرامون رسانا به وجود مي آورد. وقتـي رسـانا، ماده اي فرومغناطيسي است. عبور جريان سبب القاي ميدان مغناطيسي در درون رسانا و همچنـين در فـضاي پيرامـون آن مـي شود. بنابراين قطعه اي كه به اين شيوه مغناطيده مي شود .

از جريان برق مي توان براي ايجاد ميدان مغناطيسي طولي در قطعات نيز استفاده كرد. وقتي جريان از ميان پيچه اي كه يك يـا چند دور پيرامون قطعه اي پيچيده شده است، مي گذرد.كارايي ترك يابي به موقعيت ترك نسبت به ميدان مغناطيسي القايي بستگي دارد و موقعي كه ترك عمود بـر ميـدان اسـت، بـه حداكثر مي رسد.

مغناطيدگي قطعه با استفاده از آهنرباهاي دائم انجام مي شود ، اما معمولاً ميدان هاي مغناطيسي بـا گذرانيـدن جريـان قـوي از درون قطعه، يا گذاشتن پيچه در پيرامون يا نزديك قطعه مورد آزمون، و يا قرار دادن قطعه در يك مـدار مغناطيـسي ، مـثلاً بـه دستي مانند شكل ، القاء مي شوند. وسيله يك يوک روش واقعي بكار رفته به اندازه، شكل و پيچيدگي قطعات مورد بازرسي و همچنين ميزان دسترسي به آنها بستگي دارد. بازرسي به وسيله ذرات مغناطيسي روش بسيار حساسي مي تواند باشد، اما چندين عامل بر اين حساسيت تـاثير مـي گذارنـد.

عامل مهمي كه قبلاً به آن اشاره شد ، موقعيت ناپيوستگي نسبت به ميدان مغناطيسي القائي است و اگر ترك بـر ميـدان عمـود باشد ، حساسيت بالاتر خواهد بود. عامل هاي مهم ديگر : اندازه، شكل و مشخصه هاي كلي ذرات مغناطيسي به كار رفته و همچنين سيال حامل ايـن ذرات مـي باشد. قدرت ميدان مغناطيسي نيز عاملي است كه بر حساسيت اثر مي گذارد و معمولاً با افزايش قدرت ميدان، حـساسيت نيـز بيشتر مي شود. اما براي اين تاثير متقابل حدي وجود دارد، به گونه اي كه ذرات مغناطيسي در ميدان هاي بسيار قوي به سـطح هاي بدون ترك قطعه نيز همانند قسمت هاي ترك دار جذب مي شوند. شكل واقعي قطعات نيز بر حساسيت اثر مي گذارد و قدرت ميدان بهينه هر قطعه با شكل خاصي در عمـل از طريـق سـعي و خطـا تعيـين مـي شـود. در بهتـرين شـرايط ، امكـان آشكارسازي ترك هايي به پهناي حداقل 10-3 ميليمتر وجود دارد. وقتي براي مغناطيـدگي از جريـان DC اسـتفاده مـي شـود، نقص هاي زير سطحي را در عمق 3 تا 7 ميليمتر زير سطح مي توان آشكار ساخت. اما اين مورد نيز به ايـن انـدازه ، شـكل و جهت ترك بستگي دارد. با مغناطيدگي AC ،آشكار سازي نقص هاي زير سطحي قابل ترديـد اسـت، مگـر آنكـه تـا عمـق 1 ميليمتري زير سطح قرار داشته باشد.

ذرات مغناطيسي

ذرات بايد نفوذپذيري بالا داشته باشند و براحتي مغناطيس شده و پس ماند كمي داشته باشند مانند مـواد فـري مگنيتيـك مثل آهن، اكسيد آهن Fe3O4 – اكسيد آهن به رنگ هاي سياه قهوه اي قرمز

تر ( Wet )

محيط عمل كننده اين ذرات مايع است. از لحاظ محيط زيست ارجحيت دارد. در آب همراه با مواد ضد زنگ مخلوط مي شوند. در ماده نفتي مثل نفت سفيد مخلوط شوند.

 ذرات خشك (Dry)

محيط عمل كننده اين ذرات هواست.

  شكل ذرات

 سوزني: معمولاً ذرات خشك بدين صورت هستند
كروي : معمولاً ذرات تر بدين صورت هستند حركت آسان تري روي قطعه دارند.

 ميله اي