NDT ITALIANA - Manuale di controllo particelle magnetiche

PROPRIETÀ MAGNETICHE

I campi magnetici si creano all’interno ed intorno ad un magnete permanente o attorno ad un conduttore percorso da corrente elettrica (Fig. 1). Il più comune dei magneti permanenti è costituito da una barretta magnetica con un polo nord e sud. Il campo magnetico è formato da linee di forza magnetiche.

CONDUTTORI ATTRAVERSATI DA CORRENTE

Quando una corrente elettrica passa attraverso un conduttore, attorno ad essa si forma un campo magnetico. Una corrente che passa attraverso un conduttore produce un campo magnetico circolare. Con un conduttore a spirale è possibile creare un campo magnetico longitudinale all’interno della bobina. (Fig. 2).

PRINCIPI DEL CONTROLLO CON POLVERI MAGNETICHE

Quando una barretta magnetica, che presenti un polo sud e un polo nord, viene rotta o dentellata, si formano due nuovi poli così come appare nel magnete della Fig. 3.
Quando un rivelatore magnetico (polveri secche o sospensione liquida) è applicato ad un pezzo dove esista una distorsione nelle linee di campo, la fuga di flusso magnetico attira le particelle magnetiche in corrispondenza di questa zona creando un accumulo delle particelle stesse.
I campi dispersi sono linee di forza che attraversano l’aria da un lato all’altro della rottura nel materiale. Questa brusca variazione della permeabilità provoca l’accumulo delle polveri.
Il controllo magnetico è basato quindi su due fasi:

1) Un brusco cambiamento nella permeabilità che distorce le linee di forza creando un flusso disperso o polarità.

2) Applicazione di un rivelatore (particelle magnetiche) che vengono attirate da questi flussi dispersi, indicandone così posizione ed entità (Fig. 3).

CORRENTI MAGNETIZZANTI

Le correnti magnetizzanti sono i vari tipi di correnti elettriche usate per produrre un campo magnetico. La tabella 1 riassume le varie correnti usate, i loro impieghi, vantaggi e svantaggi nei controlli con polveri magnetiche.

Tabella 1 Correnti magnetizzanti usate in controlli con polveri magnetiche
Corrente	Uso	Vantaggi	Svantaggi
Corrente Alternata C.A.	Rilevazione di discontinuità superficiali.	Relativamente facile da smagnetizzare. La densità di flusso è massima sulla superficie per una migliore sensibilità nella ricerca di discontinuità superficiali. Dà mobilità alle polveri.	Penetrazione poco profonda del flusso che rende la corrente alternata non adatta a rilevare le discontinuità sub-superficiali.
Corrente Continua C.C. (raddrizzata a semi-onda)	Rilevazione di discontinuità sia superficiali che sub-superficiali. Più sensibile alle discontinuità sub-superficiali	Più alte densità di flusso a parità di corrente media. Piena penetrazione del flusso nel materiale che permette la rilevazione di discontinuità sub-superficiali. Dà mobilità alle polveri.	Relativamente difficile la smagnetizzazione.

PARTICELLE MAGNETICHE

il metodo a polveri a umido usa un veicolo diluente liquido; il metodo a polveri secche utilizza l’aria. Queste polveri sono costituite da materiali magnetici attentamente selezionati di adatta misura, forma, permeabilità e ritentività. Sono colorate in modo da dare un buon contrasto di colore con la superficie da ispezionare. Le polveri a umido sono più adatte per l’ispezione di cricche sottili superficiali, come le cricche a fatica, da rettifica o trattamento termico e cricche in saldatura.
Le polveri a secco sono più indicate per la rilevazione di difetti sub-superficiali e sono di solito usate con apparecchi magnetoscopici portatili e gioghi. Richiedeteci le schede relative alle polveri magnetiche di ns. produzione, che riportano le caratteristiche di ciascun prodotto ed un "Fac-Simile" di Certificato di Esame .

APPARECCHIATURE PER CONTROLLI MAGNETOSCOPICI

Le apparecchiature per controlli magnetoscopici rispondono a due basilari requisiti, che determinano la forma, misura e funzioni delle moderne unità. Questi sono:

1) Utilizzare apparecchi capaci di generare un campo magnetico adeguato per intensità e direzione.

2) La possibilità di eseguire speditamente i collaudi magnetoscopici garantendo nel contempo l’affidabilità e la ripetibilità del controllo.
Richiedeteci le schede relative ai Gioghi, Centraline carrellate, Magnetoscopi da banco, Impianti automatizzati di ns. produzione.
Abbiamo inoltre disponibili tutti gli strumenti di verifica (Gaussometri, pezzi campione, ecc.) richiesti dalle Normative

CONTROLLO CON PARTICELLE MAGNETICHE

CAMPI DI APPLICAZIONE
MATERIALI CONTROLLABILI E PROPRIETÀ MAGNETICHE Tutti i materiali ferromagnetici con una permeabilità relativa > di 100 µr Esempi: ferro, acciaio, fusioni in ghisa. Verifica veloce manuale con calamita della possibilità di magnetizzare un pezzo.	TIPI DI DIFETTI Facilmente rilevabili: es. cricche, mancanza di fusione, sfogliature, ripiegature. Difficilmente rilevabili: es. pori, porosità, inclusioni.	ORIENTAMENTO DELLE INDICAZIONI TRASVERSALI ALLE LINEE DI CAMPO Indicazioni superficiali tutte rilevabili Indicazioni sub-superficiali: - Magnetizzazione C.A. Max 1-2 mm - Magnetizzazione C.C Max 2-3 mm NON rilevabili: Difetti interni oltre 4 mm dalla superficie	RIVESTIMENTI SUPERFICIALI, DEPOSITI, SPORCIZIA Rugosità superficiale e depositi di sporco e ruggine influenzano la mobilità delle particelle magnetiche. Spessi rivestimenti superficiali riducono la sensibilità, poichè la fuga di flusso diminuisce con l’aumentare della distanza dalla superficie.
PRINCIPI DEL METODO
MATERIALE FERROMAGNETICO	LINEE DEL CAMPO MAGNETICO	PROFONDITA' DI PENETRAZIONE DEL CAMPO MAGNETICO IN FUNZIONE DELLA PROFONDITA' DEL DIFETTO	DIREZIONE DEL CAMPO IL PIU' POSSIBILE PERPENDICOLARE ALLA DIREZIONE DEL DIFETTO
TIPI DI MAGNETIZZAZIONE IN ACCORDO A ASTM, ASME, EN, DIN, AMS, MIL, UNI, BS, AFNOR, ECC.
MAGNETIZZAZIONE COL GIOGO	MAGNETIZZAZIONE A PUNTALI	MAGNETIZZAZIONE INDIRETTA CON SPIRALE O CONDUTTORE CENTRALE	CORRENTE MAGNETIZZANTE
TIPI DI CORRENTE MAGNETIZZANTE
CORRENTE ALTERNATA (C.A.)	CORRENTE CONTINUA (C.C.)	CORRENTE RADDRIZZATA (C.C.)	INTENSITA' DI CORRENTE - Quando si usano i puntali utilizzare: 40/50A per centimetro di spazio fra i puntali. - Campo circolare: 200/320A per centimetro di diametro esterno (per parti tonde) o di spessore (per parti piane). - Campo longitudinale (bobina) I=lunghezza del pezzo d=diametro del pezzo AxSpire=amperaggio passante nella bobina moltiplicato il suo numero di spire.

METODI D'ESAME
MAGNETIZZAZIONE COL GIOGO Apparecchiature, tipi: - manuale portatile - carrellato - a bancale Corrente: C.A. e C.C. raddrizzata a semionda Difetto visibile: perpendicolare al campo magnetico Vantaggi: nessun rischio di bruciatura	MAGNETIZZAZIONE A CORRENTE Apparecchiature, tipi: - portatile - carrellato - a bancale Corrente: C.A. e C.C. raddrizzata Difetto visibile: principalmente longitudinale Svantaggi: rischio di bruciature	BARRA PASSANTE Apparecchiature, tipi: - portatile - carrellato - a bancale Corrente: C.A. e C.C. raddrizzata a semionda Difetto visibile: trasversale e longitudinale Vantaggi: nessun rischio di bruciatura	METODI COMBINATI Apparecchiature, tipi: - manuale portatile - carrellato - a bancale Corrente: C.A. più C.C. raddrizzata a semionda Caratteristiche: sovrapposizione di campi a direzioni alternate Vantaggi: difetti rilevabili in ogni direzione
FORMA DEL PEZZO
SUPERFICI PIANE	INDICAZIONI IRRILEVANTI	CONTROLLO BARRE	TUBI/PEZZI CIRCOLARI
MATERIALI DI CONSUMO, SMAGNETIZZAZIONE
DIMENSIONI DELLE PARTICELLE MAGNETICHE Fattori che influenzano la visibilità del difetto: intensità di fuga di flusso, capacità delle particelle magnetiche di rilevare la cricca. Peso in funzione delle dimensioni delle particelle. La dimensione ottimale delle particelle equivale alla larghezza della cricca. Se la larghezza delle cricche è varia si può usare una miscela di particelle con granulometrie diverse	TIPI DI PARTICELLE MAGNETICHE E VEICOLI LIQUIDI Le particelle vanno impiegate: - con metodo a secco - come sospensione a concentrazione definita in un veicolo liquido (metodo a umido) Veicoli liquidi: - acqua con W4CA, agente antischiuma e antiruggine - olio di ispezione (Olio K) Le particelle per applicazioni a secco sono a granulometria maggiore rispetto a quelle usate nel metodo a umido. Quindi hanno minor sensibilità sulle cricche piccole, ma possono essere usate per l'ispezione di superfici calde.	VISIBILITA'/CONTRASTO DELL'INDICAZIONE Il controllo con particelle magnetiche deve fornire una chiara indicazione del difetto molto contrastata rispetto al sottofondo. Per il controllo a luce ambiente scegliere polveri magnetiche di colori appropriati es. grigio, rosso, giallo, blu. Nota Bene - L'uso del colore di fondo bianco WBL5 con la polvere magnetica nera ad umido BW2, fornisce un ottimo contrasto. - L'accumulo di polvere magnetica localizzato provoca eccessivo sottofondo e false indicazioni.	SMAGNETIZZAZIONE CON BOBINE O GIOGHI - Con la bobina di smagnetizzazione: rimozione lenta del pezzo dal centro della bobina, ripetendo. - Con giogo Silver Yoke: allontanare e avvicinare o far scorrere in prossimità del pezzo le espansioni polari.
ILLUMINAZIONE, PRECAUZIONI, VERIFICHE PERIODICHE E STRUMENTI PER TEST
REQUISITI DI ILLUMINAZIONE 1. Particelle colorate. Luce bianca di intensità minimo 1000 Lux. 2. Particelle fluorescenti. Luce ultravioletta con intensità minimo 1000 micro Watt/cm² misurati sulla superficie del pezzo in esame, con luce bianca-ambiente non superiore a 20 Lux.	EVITARE DI CAUSARE DANNI AL PEZZO Problema: cricche causate dall'uso di puntali con alte correnti Puo essere prevenuto mediante: l'uso di interfacce conduttive es. metalli con basso punto di fusione (piombo) o treccia di rame. Se l'area di contatto è troppo piccola: passaggio in alcuni punti di corrente molto alto (bruciature) Surriscaldamento eccessivo (tempra, formazione di cricche)	INTERVALLI DI VERIFICA Strumento - Tempo massimo tra le verifiche Illuminazione: Intensità di luce visibile - settimanale Intensità luce U.V. - settimanale Intensità luce bianca ambiente - settimanale Ricalibrazione strumenti di misura luce - semestrale Controllo prestazioni del sistema utilizzando un pezzo campione - giornaliera Concentrazione delle particelle a umido - giornaliera Controllo calibrazione della strumentazione: Amperometro bordo macchina - semestrale Pesi campione (per (Giogo) - semestrale	STRUMENTI PER TEST MAGNETOSCOPICI 11.150 MFI indicatore di campo magnetico ASTM 11.180 T.RES tubo ASTM per determinare la concentrazione della sospensione liquida. Da 0.1 a 0.4 per fluorescenti da 1,2 a 2,4 per non fluorescenti.

“Dal 1952, i Migliori Prodotti e Strumenti per Controlli Non Distruttivi”

MANUALE DI CONTROLLO in conformità alle norme: EN-ISO, ASTM, AMS, MIL, ASME, DIN, UNI, BS, AFNOR, ECC...