בדיקת חלקיקים מגנטיים

בדיקה באמצעות חלקיקים מגנטיים היא בדיקה לא הרסנית שמאתרת סדקים או אי-רציפויות בחלקים ממוגנטים (חומרים פרומגנטיים).

השיטה מבוססת על דליפת שטף מגנטי (magnetic flux leakage). כשיש סדק או פגם במוט או בעובש מגנטי, השדה המגנטי "נפרץ" ונוצרים קטבים מקומיים. קווי השטף מתרכזים סביב האי-רציפות, וחלקיקים מגנטיים נמשכים אליהם ומצביעים על המיקום.
חשוב שהחומר יהיה פרומגנטי, חומרים פאראמגנטיים לא ניתנים לבדיקה יעילה בשיטה זו.
כיוון השדה המגנטי חשוב מאוד: כדי למצוא סדקים בכיוונים שונים משתמשים במגנוט אורכי או היקפי, לפי הצורך.

החלקיקים הם שבבים קטנים (בין מיקרון לכמה עשרות מיקרון) בעלי פרמביליות גבוהה. הם מרחפים בנוזל נשא שמנוני כדי לנוע בקלות. חלקיקים פלואורסצנטיים זוהרים בתאורת UV ומקלים על הזיהוי.

עוצמת המגנוט נקבעת על-ידי הזרם וסוגו. זרם ישר (DC) חודר לעומק ומאפשר מציאת פגמים תת-שטחיים. זרם חילופין (AC) מתאים לגילוי פגמים על פני השטח. זרם חצי גל מיושר משפר תנועת חלקיקים יבשים.

במגנוט במגע מעבירים זרם דרך הפריט עצמו. כך נוצר שדה היקפי סביבו. החיסרון העיקרי הוא שהפגמים המתגבשים נבדקים בניצב לזרם.

בשיטה זו מעבירים מוט מוליך בתוך חלל צינורי. השדה שנוצר מגלה סדקים אורכיים (בכיוון המוט).

שני מוטות מוליכים מוצמדים על המשטח. סביבם נוצר שדה מעגלי. שיטה טובה למשטחים גדולים, אך עלולה ליצור סימני צריבה אם לא מבוצעת בזהירות.

החלק מונח בתוך סליל שבו כמה כריכות. השדה תלוי בעוצמת הזרם ובמספר הכריכות. חסרון: קשה למגנוט חלקים בעלי יחס קוטר/אורך קיצוני בלי התאמות מיוחדות.

אפשר ללעטף כבל חשמלי סביב חלק ולהעביר בו זרם. שיטה פשוטה, אך קשה לשלוט בדיוק המגנוט.

מכשיר נייד שיוצר שדה בין שתי רגליים. מצמידים את הפרסה לחלק והחלקיקים מצביעים על פגמים בניצב לרגליים.
יש גם פרסה ממגנטת חזקת־קבע ומתקנים רב-כיווניים שמחליפים במהירות בין שדות אורכיים להיקפיים, כדי לאתר סדקים בכיוונים לא ידועים.

יש שתי שיטות עיקריות: רציפה ושיורית (residual).
בשיטה הרציפה מיישמים את החלקיקים לפני ובמהלך המגנוט. כך מנצלים את תגובת המתכת במלואה והבדיקה רגישה יותר.
בשיטה השיורית מיישמים את החלקיקים אחרי הפסקת המגנוט, ומנצלות את המגנטיות שנותרה בחלק.

אבקה: פיזור אבקת ברזל על המשטח. זו שיטה פחות רגישה.
תרסיס: תרסיס נוזלי עם חלקיקים. מהירה ונוחה.
נוזל/אמבט: שימוש בתרחיף שמנוני שמספק חיבור אחיד וחזק לחלקיקים.

לאחר הבדיקה מרוב החלקים יש להוציא את המגנוט כדי למנוע בעיות. עושים זאת על-ידי חשיפה לזרם חילופין המוחלש בהדרגה, או בעזרת מתקן ייעודי, מה שמחזיר את המוליכים למצב לא מגנטי.

יתרונות: שיטה מהירה, רגישה לפגמים פני שטח ותת-שטחיים בחומרים פרומגנטיים, וקלה ליישום בשטח.
חסרונות: מוגבלת לחומרים פרומגנטיים, דורשת שליטה במגנוט וביישום החלקיקים, ובמקרים מסוימים עלולה ליצור סימני חום או קשתות חשמליות.

בדיקה באמצעות חלקיקים מגנטיים מוצאת סדקים במתכות שמגנטיות. מגנטיות זה הכוח שמושך מתכות.

מגנוט (להפוך לחזק כמגנט) גורם לשדה מגנטי לעבור דרך החלק. אם יש סדק, השדה בורח החוצה. חלקיקים קטנים נמשכים לשם ומראים איפה הפגם.
השיטה עובדת רק על מתכות שמגנטיות בטבע.

החלקיקים הם שבבים קטנטנים או תרחיף שמנוני. חלקיקים זוהרים (פלואורסצנטיים) זורחים באור מיוחד, וככה רואים אותם בקלות.

מגנוט יכול להיעשות על ידי העברת זרם חשמלי דרך החלק, או בעזרת סליל סביבו. יש גם מכשיר קטן שנראה כמו פרסה שממגנט חלקים כשהיא מצמודה.

בשיטה הרציפה מפזרים את החלקיקים לפני שמגבירים את המגנוט. בשיטה השיורית ממתינים למגנוט ואז מפזרים את החלקיקים.

א. אבקה שמפזרים על פני המתכת.
ב. תרסיס - נוזל עם חלקיקים שמרססים.
ג. אמבט נוזל שמנוני שבו טובלים את החלק.

בסיום מעבירים זרם מתחלף מוחלש או מכהים את השדה, כדי לגרום לחלק שלא יהיה מגנטי יותר.

היתרון: רואים סדקים במהירות ובקלות. החיסרון: השיטה מתאימה רק לחומרים שמגנטיים.