MT Magnetpulverprüfung

Inhalt

  • Beschreibung der Magnetpulverprüfung (MT, magnetic particle testing, MP-Prüfung, Fluxen)
  • Womit wird ein Werkstoff magnetisiert?
  • Welche Verfahren der Magnetpulverprüfung gibt es?
  • Vor- und Nachteile der Magnetpulverprüfung
  • Der MT-Prüfkoffer
  • Welche Anforderungen werden an das Prüfpersonal gestellt?

 

Beschreibung der Magnetpulverprüfung

Die Magnetpulverprüfung (MT, magnetic particle testing) – auch  MP-Prüfung oder Fluxen genannt – ist ein einfaches, aber empfindliches Verfahren (Oberflächenrissprüfung) zum Nachweis von Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche ferromagnetischer Werkstoffe (z.B. Eisen, Kobalt und Nickel und deren Legierungen) mit einer relativen Permeabilität µr >100. Auch oberflächennahe Unregelmäßigkeiten können nachgewiesen werden. Die Tiefe nachweisbarer Fehler hängt von der Art des eingesetzten Feldes ab:

  • Wechselfeld – nachweisbare Fehlertiefe ca. 1 – 2 mm
  • Gleichfeld – nachweisbare Fehlertiefe ca. 2 – 3 mm

Die Magnetpulverprüfung nutzt den Effekt, dass bei der Magnetisierung eines ferromagnetischen Werkstoffes über flächigen Materialtrennungen (z.B. Rissen, s. Abb. unten), die ihre Ausdehnung senkrecht zur Richtung der Feldlinien haben, Streuflüsse entstehen.

MT Magnetpulverprüfung - Grenzen der Fehleranzeige bedingt durch fehlenden Streufluss Grenzen der Fehleranzeige in Abhängigkeit von Fehlerform, Fehlergröße und Ausdehnungsrichtung in Bezug auf die magnetische Feldrichtung

 

Die Streuflüsse ziehen die ferromagnetischen Partikel, die in den Magnetpulversuspensionen verteilt sind, an. Diese häufen sich dann über den Materialtrennungen an.

Dazu wird die Oberfläche des Prüfobjekts zunächst gereinigt und danach magnetisiert.

 

Womit wird ein Werkstoff magnetisiert ?

Zur Magnetisierung von Bauteilen gibt es handliche Jochmagnete oder Kreuzjoche, z.B. für die Magnetpulverprüfung an Schweißnähten.

MT Magnetpulverprüfung - Magnetisierung mit einem Handjochmagneten Handliche Handjochmagnete werden auf die zu prüfende Oberfläche aufgesetzt. Da die Feldlinien von einem Pol zum anderen verlaufen, können Anzeigen, deren flächige Ausdehnung quer zu den Feldlinien verläuft, angezeigt werden.
MT Magnetpulverprüfung - Magnetisierung mit einem Kreuzjoch Das mobile Kreuzjoch besteht aus zwei Wechselstronjochen, die einen rotierenden Magnetisierungsvektor erzeugen, dessen Feldstärke in allen Richtungen gleich ist. Mit dieser Magnetisierungstechnik können Oberflächenfehler unabhängig von ihrer Ausdehnungsrichtung in einem Arbeitsgang angezeigt werden.

 

Handjoche und Kreuzjochmagnete Handjochmagnete und Kreuzjoche für die Magnetisierung

 

Im HELLING Zentrum für Technik werden unterschiedliche komplexe Anlagen konzipiert und gefertigt; dazu gehören Magnetisierungsbänke, z.B. für die Serienprüfung von Bauteilen oder für Ausbildungszwecke.

Weiterhin werden an die zu prüfenden Bauteile angepasste Prüfanlagen wie mobile Kettenprüfeinrichtungen zur Prüfung von Anschlagketten oder  Radsatzprüfanlagen für die kombinierte Magnetpulverprüfung von Radsatzachse und Radsatz (ROD-A-MAT) entwickelt.

Kettenprüfeinrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von Anschlagketten mit der Magnetpulverprüfung Kettenprüfeinrichtung 200 – Prüfen von Anschlagketten gemäß BetrSichV und DIN 685-5 mit der fluoreszierenden Magnetpulverprüfung
Magnetpulverprüfung - Radsatzprüfanlage Radsatzprüfanlage ROD-A-MAT zur kombinierten fluoreszierenden Magnetpulverprüfung (Halb-/Segmentspule und Trapezspule) von Radsatzachse und Radsatzräder

 

Stationäre und mobile Magnetisierungsanlagen Prüfbänke und Magnetisierungsanlagen für die Magnetisierung bestimmter Bauteile, z.B. Radsätze, Anschlagketten, …

 

Welche Verfahren der Magnetpulverprüfung gibt es?

Je nachdem, welches Prüfmittel (Magnetpulversuspension) eingesetzt wird, unterscheidet man folgende Verfahren bei der Magnetpulverprüfung:

  • Schwarz-Weiß-Verfahren (schwarze Magnetpulversuspension, weiße Untergrundfarbe)
  • Fluoreszierende Magnetpulverprüfung (Fluxprüfung, Fluxen)
    fluoreszierende Magnetpulversuspension und UV-Bestrahlung

Fluoreszierende und farbige Magnetpulversuspensionen für die Magnetpulverprüfung Oberflächenrissprüfung mit der Magnetpulverprüfung mit einer fluoreszierenden Magnetpulversuspension

Fluoreszierende und farbige Magnetpulversuspensionen für die Magnetpulverprüfung Schweißnahtprüfung mit der Magnetpulverprüfung mit dem Schwarz-Weiß-Verfahren (weißer Untergrund und schwarze Magnetpulversuspension)
Fluoreszierende und farbige Magnetpulversuspensionen auf Wasser- oder Ölbasis

 

Vorteile und Nachteile der Magnetpulverprüfung

Die Vorteile der Magnetpulverprüfung sind vor allem:

  • Die Magnetpulverprüfung ist ein sehr empfindliches Verfahren; der Nachweis feinster Oberflächenfehler und oberflächennaher Fehler ist möglich.
  • Die Anzeigen sind sofort nach der Magnetisierung und Anwendung einer Magnetpulversuspension sichtbar.
  • Die Einsatzgebiete sind vielfältig, da die Anwendung nahezu unabhängig ist von Form, Größe, Oberflächenrauhigkeit und -beschaffenheit der zu prüfenden Werkstoffoberfläche.
  • Es gibt zahlreiche stationäre und mobile Anwendungen.
  • Durch die digitale Erfassung der Prüfparameter und Speicherung der Originalaufnahmen wird die Bearbeitung der Aufnahmen durch angepasste Bildverarbeitungsalgorithmen sowie die detaillierte Anlayse der Daten im Kontext mit dem Fertigungsprozess ermöglicht.

Nachteile der Magnetpulverprüfung:

  • Die Anwendung ist nur bei ferromagnetischen Werkstoffen möglich.
  • Nur Oberflächen- und oberflächennahe Fehler werden angezeigt.
  • Eine Fehlertiefenaussage ist nicht möglich.
  • Für das Magnetisierungsgerät ist ein Netzanschluss oder Batterien erforderlich.
  • Der Prüfbereich muss zugänglich sein.
  • Oberflächenbeschichtungen >50 µm müssen entfernt werden.
  • Auflagen an Arbeitssicherheit wegen magnetischer Felder.
  • Stationäre Anlagen und digitale Datenerfassungssysteme bedeuten anfangs eine hohe Investition.

 

Der MT-Prüfkoffer

Der  HELLING MT-Prüfkoffer  enthält die für eine normgerechte Durchführung der farbigen oder fluoreszierenden Magnetpulverprüfung notwendigen

  • Prüfgeräte (Handmagnetisierungsjoch)
  • Prüfmittel (Magnetpulvertsuspension, Untergrundfarbe und Spezial-Reiniger)
  • Messgeräte (Beleuchtungs- und Bestrahlungsstärke-Messgerät, Feldstärkemessgerät)
  • Test- und Vergleichskörper
  • diverse Hilfsmittel
MT-Prüfkoffer für ZfP-Ptüfpersonal, Inspektoren und Dozenten MT-Koffer für die normgerechte Durchführung der Magnetpulverprüfung (Symbolbild)

Hier die Übersicht über den Inhalt des MT-Koffers:

Prüfkoffer für die Magnetpulverprüfung

 

Welche Anforderungen werden an das Prüfpersonal gestellt ?

Für die normgerechte Durchführung von Magnetpulverprüfungen wird meist nach DIN EN ISO 9712 geschultes und zertifiziertes Stufe 1 oder Stufe 2 Prüfpersonal gefordert. Entsprechende Schulungen DIN EN ISO 9712 werden im DGZfP Ausbildungszentrum Hamburg/Helling angeboten. Das dreistufige Qualifizierungssystem unterscheidet

Stufe 1 Prüfer:

Qualifiziert, ZfP-Arbeiten nach Prüfanweisung unter Aufsicht von Stufe 2- oder Stufe 3- Personal durchzuführen.

Nicht dazu gehören:

  • Auswahl der Prüfverfahren /  Prüftechnik
  • Selbständige Bewertung der Prüfergebnissen

Stufe 2 Prüfer:

Qualifiziert, zerstörungsfreie Prüfungen nach aufgestellten oder allgemein anerkannten Verfahrensweisen durchzuführen und zu leiten.

Stufe 3 Prüfer:

Qualifiziert, jede ZfP-Tätigkeit zu leiten, für die der Prüfer zertifiziert ist.

 

Ausbildung in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung ZfP ZfP-Lehrgänge und weitere Informationen zur Zertifizierung von ZfP-Personal