Variabelen die de wervelstroomtestprocedure beïnvloeden

Wat ECT kan vinden versus wat het niet kan

In een gerelateerd artikel hebben we enkele interessante feiten over de wervelstroomtestprocedure besproken. Deze keer gaan we dieper in op enkele van de variabelen die van invloed zijn op Wervelstroomtesten (ECT), wat het kan vinden en wat het niet kan vinden.

Niet alle defecten worden gelijk gedetecteerd

De soorten defecten in een materiaal bepalen de effectiviteit van de wervelstroomtestprocedure.Discontinuïteiten en defecten die evenwijdig zijn aan de stroom van de wervelstroom, zoals radiale of puntscheuren, zullen bijvoorbeeld niet worden gedetecteerd door de meeste wervelstroomtestapparatuur, wat het beste werkt voor defecten die zich over de lengte van een onderdeel voordoen. Om een ​​scheur op één punt te vinden met behulp van een radiale spoel, is een gespecialiseerde opstelling vereist, met meerdere sondes die rond de omtrek van het onderdeel draaien.Bovendien is de morfologie van een scheur zowel een oppervlaktedefect als een inwendig defect; dit betekent dat de wervelstroomtestprocedure meerdere metingen moet filteren.

Interne defecten die alleen aan de binnenkant van metalen onderdelen voorkomen, zijn moeilijker of zelfs onmogelijk te detecteren, vooral bij dikkere materialen, vanwege het skin-effect - de neiging van interne defecten om een ​​exponentieel zwakker wervelstroomsignaal te produceren dan uitwendige defecten.De technische term voor de intensiteit van het signaal op de diepte van een dikker deel is penetratiediepte Bij Metal Cutting Corporation heeft ons ECT-systeem een ​​penetratiediepte van ongeveer 0,050” (1,27 mm) voor molybdeen en wolfraam.

Wervelstroomtestprocedure voor niet-radiale defecten

Bij Metal Cutting ligt onze focus op treklijnen en langwerpige korrelstructuren Treklijnen komen vaker voor en kunnen in veel verschillende soorten metalen materialen voorkomen. Treklijnen kunnen ofwel occlusies zijn in het metaal dat door de matrijs is getrokken of defecten van de matrijs die het metaal beschadigen en beschadigen terwijl het wordt getekend. molybdeen en wolfraam, de materialen worden gevormd door poedermetallurgie en worden gesinterd en vervolgens gesmeed en getrokken; daarom zijn deze metalen nooit in een gesmolten toestand en zijn hun langwerpige korrelstructuren verstrengeld. Er is echter potentieel aan de korrelgrenzen voor openingen in de lengterichting.

Handig is dat de wervelstroomtestprocedure, waarbij een lang stuk door een ronde, holle spoel wordt gevoerd, ideaal is voor het opsporen van dit soort defecten.Waar ECT mee worstelt, is radiaal scheuren, die zeer voorbijgaand zijn - verschijnen en verdwijnen snel. De doorsnede waar de scheur is, kan zo klein zijn dat de wervelstroom deze niet kan detecteren. Zelfs als u bijvoorbeeld een draad hebt met maar liefst 90% radiale scheur, zou het lastig zijn om de scheur te detecteren, tenzij u wervelstroomtestapparatuur hebt met gespecialiseerde roterende multi-spoelen.

Dieptewaarneming maar geen dieptemeting

Zelfs wanneer een interne scheur kan worden gedetecteerd, kan de werkelijke diepte van de scheur niet nauwkeurig worden gemeten met behulp van de wervelstroomtestprocedure. De oscilloscoop van de wervelstroomtester zal een grafische weergave van een barstfunctie, analoog aan een poolkaart; net als bij een poolkaart kunt u in- of uitzoomen op de grafische weergave, maar de grafische of numerieke weergave correleert niet met de afmetingen van de scheur.

Hoewel de diepte van een interne scheur niet kan worden gemeten met de wervelstroomtestprocedure, ontvangen we bij Metal Cutting vaak tekeningen die bijvoorbeeld specificeren dat een scheur niet groter mag zijn dan 10% van de diameter of dat de klant een defect groter dan 0,001" (0,0254 mm) niet accepteert. De uitdaging is, hoe operationaliseer je die eisen? Beide zijn moeilijk zonder dat er parameters zijn beschreven. Het percentage van de diameter verwijst over het algemeen naar diepte, maar "een defect niet groter dan" wordt vaak niet gedefinieerd als diepte, breedte of zelfs Hoewel we na verder onderzoek bijna altijd ontdekken dat het niet verwijst naar lengte, zijn breedte en diepte zeer belangrijke variabelen in de wervelstroomtestprocedure, en het vinden van defecten zo klein als 0,001″ in elke dimensie is zeer uitdagend.

Het goede nieuws is dat de diepte van een interne scheur kan worden geschat met behulp van de fase van het ECT-signaal en andere kleine trucjes die we bij Metal Cutting door de jaren heen hebben geleerd ervaring met het werken met de wervelstroomtestprocedure. Ons systeem maakt gebruik van stationaire sondes - iets waar we rekening mee houden bij het gebruik van referentiemonsters om de optimale instellingen voor frequentie, amplitude, fase, gevoeligheid, filtering en andere variabelen die deel uitmaken van het recept voor de wervelstroomtestprocedure - en we hebben ook een opstelling met twee spoelen, zodat we absolute en differentiële sondes tegelijkertijd kunnen gebruiken tijd.

Andere factoren die de wervelstroomtestprocedure beïnvloeden

Er zijn een aantal andere variabelen die van invloed zijn op de wervelstroomtestprocedure en de resultaten die deze oplevert.

Eigenschappen van het testmateriaal

De eigenschappen van het materiaal dat wordt getest, kunnen de stroom van wervelstromen beïnvloeden.De wervelstroomtestprocedure kan bijvoorbeeld worstelen met niet-zuivere materialen die combinaties zijn van metalen met ongelijke elektrische eigenschappen. De metalen in een legering zijn over het algemeen niet perfect homogeen verdeeld over de gehele lengte van het materiaal, dus het kan moeilijk zijn om een ​​basislijn voor wervelstromen te bepalen.Bovendien zullen zelfs pure elementmetalen sporenelementen bevatten , zoals niet-vluchtige residuen (NVR's) van minder dan 1%, die als defecten zullen verschijnen. Dit soort materiaalvariaties veroorzaakt ruis die ons dwingt om te verminderen de werkelijke gevoeligheid die we kunnen gebruiken, ongeacht de theoretische gevoeligheid van de wervelstroomtestprocedure.

Materiaal oppervlakteafwerking

Hoewel mensen graag denken aan wervelstroomtesten als een röntgenfoto, is de realiteit dat dit niet zo is.In tegenstelling tot röntgenstralen heeft het geheel van het geteste materiaal een effect op de elektrische eigenschappen van de wervelstroomtestprocedure, en de oppervlakteafwerking kan de ECT-resultaten beïnvloeden.

Omdat een ruwere oppervlakteafwerking ruis produceert, ontstaat er een noodzaak om de instellingen van de wervelstroomtestapparatuur aan te passen om te compenseren, zodat de oppervlakteafwerking niet wordt aangezien voor een materiaaldefect. , als ons wordt gevraagd om defecten groter dan 0,001” (0,0254 mm) te identificeren, wordt dit een groot drempelprobleem. Een defect dat bijvoorbeeld 10 keer groter is dan het gebied eromheen, zal letterlijk opvallen. Maar wat als een defect van 0,001” wordt omgeven door een ruwe oppervlakteafwerking bestaande uit groeven die 0,00229 mm diep zijn? Het onderscheiden van die 0,0001” (0,00254 mm) variatie zal een hele uitdaging zijn voor ECT.

Spiraalvulfactor

Met het blote oog lijkt de vulfactor van de spoel een verhouding tussen de buitendiameter van het materiaal en de binnendiameter van de spoel, maar nauwkeuriger gezegd is de vulfactor de verhouding tussen het oppervlak van de spoel en het oppervlak van het materiaal Het bepalen van de juiste verhouding tussen de spoel en het materiaal helpt ervoor te zorgen dat het testmonster vrij kan bewegen tijdens het scannen en de spoel genereert de nodige wervelstromen.

Positie van het materiaal in de spoel

In het ideale geval zal het te testen onderdeel in het echte midden van de spoel zitten, maar realistisch gezien kan dit zelden. Eenvoudige variaties in materiaaldiameter, zelfs binnen tolerantie , beïnvloeden het vermogen om het onderdeel in het ware midden te plaatsen. Ook kan de bevestiging — zowel zoals oorspronkelijk ontworpen als na slijtage door gebruik — ervoor zorgen dat het ware midden meer theoretisch dan werkelijk is.

Trilling

De trilling van de wervelstroomtestmachine zelf, evenals de trilling van het voedingsapparaat dat het onderdeel in de spoel plaatst, veroorzaakt ruis die de stroom van wervelstromen kan verstoren of valse signalen kan veroorzaken die worden aangezien voor defecten in het testmateriaal.

De kern van ECT?

Geen van deze variabelen verslaan de wervelstroomtestprocedure, maar ze betekenen wel dat het niet kan worden gebruikt voor dimensionale metingen.Hoewel de procedure kan worden gebruikt om afmetingen te schatten, levert dat uiteraard niet de soort nauwkeurigheid die u zou krijgen door een echt metallurgisch monster te nemen en het monster te bestuderen.Toch is wervelstroomtesten een waardevol hulpmiddel dat effectief wordt gebruikt door Metal Cutting Corporation om te inspecteren materialen voor gebreken en is een belangrijk onderdeel van onze QMS-normen — waardoor we hoogwaardige metalen precisieonderdelen kunnen leveren die voldoen aan strakke specificaties van de klant.