Verfahren zur Sichtbar machung magnetischer Felder mittels einer Suspension. Es ist bekannt, zur Sichtbarmachung magnetischer Felder an die zu prüfende Stelle Suspensionen aus Öl und ferromagnetischen Teilchen zu bringen. Als ferromagnetische Teilchen hat man zunächst Eisenpulver ver wendet. Da diese sich nicht eigneten, hat man vorgeschlagen, spezifisch leichtere ferro- magnetische Pulver zu verwenden.
Man hat auch versucht, an Stelle von Öl leichtere gohlenwasserstoffe zu verwenden. In. beiden Fällen lag diesen Versuchen der Gedanke zu grunde, einmal das spezifische Gewicht von Flüssigkeit und Teilchen möglichst einander anzugleichen; zum andern glaubte man, durch die Änderung der Viskosität der Flüssigkeit eine grössere Anzeigeempfindlichkeit und Schwebefähigkeit der Teilchen zu erreichen. Diese Versuche führten jedoch nicht zum Ziel.
Es wurde vielmehr festgestellt, dass in Öl und auch andern goblenwasserstoffen die ferromagnetischen Teilchen sehr schnell ab sinken, und dass die Anzeigeempfindlichkeit trotz geringer Viskosität der Flüssigkeit nicht wesentlich gesteigert werden kann.
Die Erfinder kamen zu der Erkenntnis, dass nicht das spezifische Gewicht der Teil chen bezw. der Flüssigkeit ausschlaggeben den Einfluss auf die physikalischen Vor gänge in der Suspension hat. Auch die Vis kosität der Flüssigkeit ist von untergeordne ter Bedeutung, sofern nicht ausgesprochen zähe Flüssigkeiten in Betracht gezogen wer den. Es wurde vielmehr erkannt, dass andere physikalische wie auch chemische Eigen schaften der Flüssigkeit und der Teilchen weit grösseren Einfluss auf die Beweglichkeit und Schwebefähigkeit der Teilchen haben.
Auf Grund dieser Erkenntnisse wird ge mäss der Erfindung vorgeschlagen, als Sus- pensionsflüssigkeit eine wässerige Flüssig keit, die reines Wasser oder eine durch Zu satz von Elektrolyten und Nichtelektrolyten hergestellte wässerige Lösung sein kann, zu nehmen.
Als magnetisch wirksame Teilchen können ferromagnetische Verbindungen des Eisens mit Sauerstoff oder Schwefel verwen det werden, von denen sich beispielsweise Ferrite und ihre Hydrate, ferromagnetische Eisenoxyde, insbesondere y-Fe=0;, oder ferro- magnetische Eisensulfide hoher Permeabilität besonders günstig verhalten.
Die Erklärung der besonderen Eignung von Nasser und der angeführten ferromagne- tischen Stoffe ist wohl darin zu erblicken. dass zwischen diesen Stoffen eine chemische Wechselwirkung an der Oberfläche vorhan den ist, die zwischen<B>01</B> und diesen Stoffen nicht möglich ist. Im Zusammenhang mit der chemischen Verwandtschaft dürfte auch die Benetzung der Teilchenoberfläche eine we sentlich andere sein als bei Olsuspensionen. Die chemische Verwandtschaft und die Be netzung wirken sich nun dahingehend aus, dass die Teilchen eine weitaus grössere Schwebefähigkeit in Wasser aufweisen, ohne jedoch an Beweglichkeit einzubüssen. Die Be weglichkeit in Wasser ist sogar noch grösser als die in<B>01.</B>
Auf Grund der Erkenntnisse über den Einfluss der chemischen Verwandtschaft zwischen Wasser und den ferromagnetisehen Teilchen können zweckmässig als in ihrem Verhalten besonders günstig geeignete oxy- dische oder sulfidische Verbindungen ver wendet werden, insbesondere solche, die noch kleine Mengen gebundenes, erst bei höheren Temperaturen austreibbares Wasser enthal ten.
Entgegen der bisherigen Erkenntnis, dass reines Eisenpulver wegen seines hohen spezi fischen Gewichtes unbrauchbar sei, konnte auch festgestellt werden, dass bei Verwen dung von wässerigen Lösungen als Suspen- sionsflüssigkeit auch reines Eisen in fein ver teilter Form durchaus günstiges Verhalten zeigt.
Ausser den angeführten Einflüssen der chemischen Verwandtschaft und der Benet zung bei Verwendung von Wasser bezw. wässerigen Lösungen als Suspensionsflüssig- keit spielen natürlich noch weitere Eigen schaften der Flüssigkeit und insbesondere der Teilchen eine Rolle hinsichtlich der Beweg lichkeit der Teilchen; jedoch sind diese letz teren für die Erkenntnis, dass sich Wasser gegenüber<B>01</B> besonders gut eignet, weniger ausschlaggebend. Sie sind natürlich wichtig, um die an und für sich schon grosse Beweg lichkeit und Schwebefähigkeit bei Verwen dung von Wasser noch zu steigern. Eine Stei gerung der Schwebefähigkeit lässt sich durch eine flächige Ausbildung der einzelnen Pulver körner erzielen.
Eine geeignete Formgebung der Teilchen wird natürlich bei Verwendung von Wasser die gegenüber der Verwendung von Öl bereits gesteigerte Empfindlichkeit der Anzeige noch weiter steigern können.
Bei der Verwendung von Wasser ist auch das Zusammenballen der Teilchen zu Raupen bedeutend herabgemindert, wobei dies noch durch die flache Form der Pulverkörner un terstützt wird. Die Raupenbildung wirkt sich dahin aus, dass ein aus mehreren Teil chen zusammengeballtes Gebilde eine viel kleinere Oberfläche im Verhältnis zu seinem Gewicht besitzt als ein einzelnes Pulverteil chen. Die Folge hiervon ist, dass die Teilchen sehr schnell absinken. Diese Erscheinung ist für fast alle bekannten ferromagnetischen Pulver bei Verwendung von<B>01</B> zu beobach ten.
Die Suspension nach der Erfindung eignet sich sowohl, wenn sie auf das zu prüfende Werkstück aufgegossen wird, als auch bei Vei"rendung in einem besonderen Prüfgefäss, welches auf die zu prüfende Werkstückober- fläche aufgesetzt wird.
Bei Verwendung eines Prüfgefässes er weist es sich in manchen Fällen als zweck mässig, die Suspension durch das Gefäss hin durchströmen zu lassen.
Durch die grosse Beweglichkeit der Teil chen bei Verwendung von Wasser als Sus- pensionsflüssigkeit konnte erreicht werden, dass auch geringste Feldänderungen, wie sie beispielsweise durch kleine Schweissfehler in Schweissnähten hervorgerufen werden, ein wandfrei angezeigt werden, selbst dann, wenn die Fehlerstellen tief unter der Werkstück- oberfläche liegen. Ein weiterer sehr wesent licher Vorteil ist, dass das neue Verfahren auch an lotrecht stehenden und überkopf lie genden Werkstückoberflächen einwandfrei arbeiten kann, was mit Ölsuspensionen bisher nicht erreicht werden konnte.
Method for making magnetic fields visible by means of a suspension. It is known to bring suspensions of oil and ferromagnetic particles to the point to be tested in order to make magnetic fields visible. Iron powder was initially used as ferromagnetic particles. Since these were not suitable, it has been proposed to use ferromagnetic powders that are specifically lighter in weight.
Attempts have also been made to use lighter hydrocarbons instead of oil. In. In both cases these attempts were based on the idea of equalizing the specific gravity of the liquid and the particles as much as possible; On the other hand, it was believed that changing the viscosity of the liquid would make the particles more sensitive to display and able to float. However, these attempts did not achieve the goal.
Rather, it was found that the ferromagnetic particles sink very quickly in oil and other hydrocarbons, and that the display sensitivity cannot be significantly increased despite the low viscosity of the liquid.
The inventors came to the realization that it is not the specific weight of the particles or the liquid has an impact on the physical processes in the suspension. The viscosity of the liquid is also of minor importance, unless extremely viscous liquids are taken into account. Rather, it was recognized that other physical as well as chemical properties of the liquid and the particles have a far greater influence on the mobility and suspension capacity of the particles.
On the basis of this knowledge, it is proposed according to the invention to use an aqueous liquid as the suspension liquid, which can be pure water or an aqueous solution produced by adding electrolytes and non-electrolytes.
As magnetically active particles, ferromagnetic compounds of iron with oxygen or sulfur can be used, of which, for example, ferrites and their hydrates, ferromagnetic iron oxides, especially y-Fe = 0; or ferromagnetic iron sulfides of high permeability, behave particularly favorably.
The explanation of the special suitability of Nasser and the listed ferromagnetic substances can be seen in it. that between these substances there is a chemical interaction on the surface that is not possible between <B> 01 </B> and these substances. In connection with the chemical relationship, the wetting of the particle surface is also likely to be significantly different from that of oil suspensions. The chemical relationship and the wetting have the effect that the particles have a much greater ability to float in water without, however, losing mobility. The mobility in water is even greater than that in <B> 01. </B>
On the basis of the knowledge about the influence of the chemical relationship between water and the ferromagnetic particles, oxidic or sulfidic compounds which are particularly favorable in their behavior can be used, especially those which contain small amounts of bound water that can only be expelled at higher temperatures contain.
Contrary to the previous knowledge that pure iron powder is unusable because of its high specific weight, it was also found that when aqueous solutions are used as the suspension liquid, even pure iron in finely divided form shows quite favorable behavior.
Except for the listed influences of the chemical relationship and the wetting when using water BEZW. In aqueous solutions as the suspension liquid, other properties of the liquid and in particular of the particles naturally also play a role with regard to the mobility of the particles; however, the latter are less decisive for the finding that water is particularly suitable compared to <B> 01 </B>. They are, of course, important in order to increase the inherently great mobility and floating ability when using water. The ability to float can be increased by making the individual powder grains flat.
If water is used, suitable shaping of the particles will of course be able to increase the sensitivity of the display, which is already increased compared with the use of oil.
When using water, the agglomeration of the particles into caterpillars is significantly reduced, this being supported by the flat shape of the powder grains. The effect of caterpillar formation is that a structure made up of several particles has a much smaller surface area in relation to its weight than a single powder particle. The consequence of this is that the particles sink very quickly. This phenomenon can be observed for almost all known ferromagnetic powders when <B> 01 </B> is used.
The suspension according to the invention is suitable both when it is poured onto the workpiece to be tested and when it is used in a special test vessel which is placed on the workpiece surface to be tested.
When using a test vessel, it proves useful in some cases to let the suspension flow through the vessel.
Due to the great mobility of the particles when water is used as the suspension liquid, it was possible to ensure that even the slightest field changes, such as those caused by small welding defects in weld seams, are correctly displayed, even if the defects are deep under the workpiece - lie on the surface. Another very important advantage is that the new process can also work perfectly on vertical and overhead workpiece surfaces, something that could not previously be achieved with oil suspensions.