Vonktesten Uitgelegd: Complete Gids voor Classificeren van Ferromaterialen

Wat is vonktesten?

Vonktesten is een methode om de algemene classificatie van ferromaterialen te bepalen. Het houdt normaal in dat een stuk metaal, meestal schroot, tegen een slijpschijf wordt gehouden om de uitgesprongen vonken te observeren.

Deze vonken kunnen vergeleken worden met een tabel of met vonken van een bekende testmonster om de classificatie te bepalen. Vonktesten kan ook gebruikt worden om ferromaterialen te sorteren, het verschil tussen hen vast te stellen door te noteren of de vonk hetzelfde is of anders.

Vonktesten wordt gebruikt omdat het snel, eenvoudig en goedkoop is. Bovendien hoeven testmonsters niet op enige manier voorbereid te worden, dus vaak wordt een stuk schroot gebruikt. Het grootste nadeel van vonktesten is de onmogelijkheid om een materiaal positief te identificeren; als positieve identificatie vereist is, moet chemische analyse gebruikt worden. De vonkvergelijkingsmethode beschadigt het geteste materiaal ook, al is het maar licht.

Vonktesten wordt het meest gebruikt in gereedschapsruimtes, machinewerkplaatsen, warmtebehandelingsshops en gieterijen.

Hoe voert u een vonktest uit?

Een bankschruifer wordt meestal gebruikt om de vonken te produceren, maar soms is dit niet handig, dus een draagbare schruifer wordt gebruikt. In beide gevallen moet het slijpsteen een adequate oppervlaktesnelheid hebben, minimaal 23 m/s (4500 sfpm), maar idealiter tussen 38 en 58 m/s (7500–11.500 sfpm).

De steen moet grof en hard zijn, daarom worden vaak aluminiumoxide of carborundum gebruikt. Het testgebied moet in een ruimte zijn waar geen helder licht direct in de ogen van de waarnemer schijnt. Bovendien moeten het slijpsteen en de omgeving donker zijn zodat de vonken duidelijk waargenomen kunnen worden. Het testmonster wordt dan licht aan het slijpsteen aangebracht om de vonken te produceren.

De belangrijke vonkkarakteristieken zijn kleur, volume, aard van de vonk en lengte. Let op dat de lengte afhangt van de druk die op het slijpsteen wordt uitgeoefend, dus dit kan een slecht vergelijkingsinstrument zijn als de druk niet precies hetzelfde is voor de monsters. Ook moet het slijpsteen regelmatig gedresseerd worden om metaalafzettingen te verwijderen.

Gecomprimeerde-lucht methode

Een andere, minder gangbare methode om vonken te produceren is het opwarmen van het monster tot roodhitte en vervolgens gecomprimeerde lucht op het monster te blazen. De gecomprimeerde lucht levert voldoende zuurstof om het monster te ontbranden en vonken af te geven.

Deze methode is nauwkeuriger dan het gebruik van een schruifer omdat het altijd vonken van dezelfde lengte geeft voor hetzelfde monster. De gecomprimeerde lucht oefent in essentie telkens dezelfde "druk" uit. Dit maakt observaties van de vonklengte een veel betrouwbaarder kenmerk voor vergelijking.

Geautomatiseerd vonktesten

Geautomatiseerd vonktesten is ontwikkeld om de afhankelijkheid van de vaardigheid en ervaring van de operator te verwijderen, waardoor de betrouwbaarheid toeneemt.

Het systeem baseert zich op spectroscopie, spectrometrie en andere methoden om het vonkpatroon te "observeren". Er is vastgesteld dat dit systeem het verschil kan bepalen tussen twee materialen die vonken afgeven.

Vonkkarakteristieken

• Gesmeed ijzer: Vonken van gesmeed ijzer vloeien uit in rechte lijnen. De staarten van de vonken verbreden zich naar het einde toe, vergelijkbaar met een blad.
• Zacht staal (Mild steel): Vonken van zacht staal lijken op die van gesmeed ijzer, behalve dat ze kleine vurkjes hebben en hun lengtes meer variëren. De vonken zijn wit van kleur.
• Middelkoolstofstaal: Dit staal heeft meer vervorming dan zacht staal en een grote verscheidenheid aan vonklengtes, met meer vonken dichtbij het slijpsteen.
• Hoogkoolstofstaal: Hoogkoolstofstaal heeft een struisend vonkpatroon (veel vervorming) dat begint bij het slijpsteen. De vonken zijn niet zo helder als die van middelkoolstofstaal.
• Mangaanstaal: Mangaanstaal heeft middellange vonken die tweemaal vervormen voordat ze eindigen.
• Hoogsnelheidsstaal (HSS): Hoogsnelheidsstaal heeft een zwakke rode vonk die aan de top vonkt.
• 300-serie roestvrij staal: Deze vonken zijn niet zo dicht als koolstofstaalvonken, vervormen niet, en zijn oranje tot stro-kleurig.
• 310-serie roestvrij staal: Deze vonken zijn veel korter en dunner dan de 300-serie vonken. Ze zijn rood tot oranje van kleur en vervormen niet.
• 400-serie roestvrij staal: 400-serie vonken lijken op 300-serie vonken, maar zijn iets langer en hebben vurkjes aan het einde van de vonken.
• Gietijzer: Gietijzer heeft heel korte vonken die beginnen bij het slijpsteen.
• Nikkel- en kobalthoogtemperatuurlegeringen: Deze vonken zijn dun en erg kort, donkerrood van kleur, en vervormen niet.
• Cemented carbide: Cemented carbide heeft vonken onder 3 inch (7,6 cm), donkerrood van kleur, zonder vervorming.
• Titaan: Hoewel titaan een non-ferro metaal is, geeft het een grote hoeveelheid vonken af. Deze vonken zijn gemakkelijk te onderscheiden van ferrometalen, omdat ze een zeer heldere, verblindende witte kleur hebben.