DE2106519C3 - Verfahren zum bleibenden Sichtbarmachen magnetischer Streuflüsse an Fehlerstellen ferromagnetischer Prüfteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum bleibenden Sichtbarmachen magnetischer Streuflüsse, die an Fehlerstellen magnetisierter ferromagnetischer Prüfteile aus diesen heraustreten, wobei an den Fehlerstellen Magnetpulverteilchen angesammelt werden und wobei diese und mindestens die Stellen der Prüfteile, an denen sich die Magnetpulverteilchen angesammelt haben, einer Hitzewirkung eines bestimmten Temperaturbereichs ausgesetzt werden.

Das Anzeigen von Fehlerstreuflüssen durch Magnetpulver ist seit langem bekannt und wird in der Prüfpraxis häufig angewandt. Seit langem ist es auch bekannt, den dabei benutzten Magnetpulverteilchen fluoreszierende Substanzen anzulagern, die Ansammlungen von Magnetpulver unter ultraviolettem Licht sichtbar machen und eine Nachzeichnung der Fehlerbereiche von Hand erlauben.

Für das Aufbringen des Magnetpulvers sind im wesentlichen zwei Möglichkeiten bekannt, die man als das Emulsionsverfahren und das Trockenpulververfahren bezeichnen kann. Beim erstgenannten wird aus dem Magnetpulver und einer geeigneten Trägerflüssigkeit eine Emulsion hergestellt, in die das zu prüfende Werkstück eingetaucht oder mit der es besprüht wird. Alsdann wird das Werkstück einem Magnetfeld ausgesetzt, unter dessen Einfluß sich die Magnetpulverteilchen an den Stellen austretenden Fehlerstreuflusses ansammeln. Noch unter Feldeinwirkung wird das Werkstück aus der Emulsion herausgehoben bzw. aus der Sprühkammer weitertransportiert. Anschließend erfolgt die visuelle Kontrolle des Werkstückes unter ultraviolettem Licht, wozu ein manuelles Anzeichnen von Fehlerbereichen zum Zwecke späterer Fehlerbeseitigung oder auch die Verwerfung fehlerhafter Werkstükke gehören kann. Beim Trockenpulververfahren setzt man das zu prüfende Werkstück, während es sich im Wirkungsbereich eines kräftigen Magnetfeldes befindet, dem Magnetpulver in trockener Form aus, etwa in einer Wirbelkammer, in der das Pulver in ständiger, wirbelnder Bewegung gehalten und fortwährend ergänzt wird. Auch hier sammeln sich unter dem Einfluß des Magnetfeldes die Magnetpulverteilchen an den Stellen austretenden Fehlerstreuflusses an und erlauben so eine anschließende Begutachtung der Werkstükke.

In vielen Fällen kann man sich aber nicht mit einer Kontrolle begnügen, die unmittelbar an die Magnetpulverbehandlung der Werkstücke anschließt. Vielmehr wird die getreue Abbildung von Fehlern, wie sie sich mit dem Magnetpulververfahren ergibt, häufig erst zu einem späteren Zeitpunkt benötigt, etwa wenn vorhandene Fehler durch Ausschleifen, Ausbrennen od. dgl. entfernt werden sollen.

Zu diesem Zwecke ist es bereits bekannt (DT-OS 19 53717), die von Magnetpulver bedeckte Fläche der Werkstückoberfläche zu markieren oder zu fixieren.

Das kann nach der genannten Druckschrift dadurch geschehen, daß die unter Magnetfeldeinfluß angesammelten Pulverteilchen mit einem hellen Farbbelag übersprüht werden. Nach Wegfall des Magnetfeldes fallen die Pulveransammlungen ab und hinterlassen im hellen Farbbelag eine negative Abbildung des Fehlerverlaufs. Nachteilig wirkt sich bei diesem Verfahren der aufwendige hohe Farbverbrauch aus, dem man nur entgehen kann, wenn man eine ebenfalls aufwendige zusätzliche Fehlerortungseinrichtung vorsieht, die beim Auftreten von Fehlern an der entsprechenden Stelle die Farbsprüheinrichtung in Gang setzt, während fehlerfreie Bereiche nicht besprüht werden. Weiterhin ist von Nachteil, daß eine Verstärkung des optischen Eindrukkes, etwa durch Fluoreszenz, nicht möglich ist, da ja zum Zeitpunkt der Begutachtung das Magnetpulver von den Fehlerstellen abgefallen ist.

Aus der USA.-Patentschrift 32 49 861 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die auf die Prüfteiloberfläche aufzubringenden Magnetpulverteilchen in eine Lösung dispergie^rt sind, die aus einem flüchtigen Solventen und einem darin gelösten stabilen kohäsiven Stoff besteht. Nach Verflüchtigung des Solventen erhärtet dieser Stoff und befestigt so die Magnetpulverteilchen am Prüfteil. Dabei kann der Vorgang der Verflüchtigung des Solventen durch einen Trockenofen beschleunigt werden. Nachteilig wirkt sich bei diesem Verfahren aus, daß beim Verflüchtigen des Solventen große Mengen gesundheitsschädlicher Dämpfe frei werden. Aus diesem Grunde kann das genannte Verfahren z. B. bei der Prüfung von Rohren nur dann eingesetzt werden, wenn ein zusätzlicher Fehlerdetektor vorhanden ist, der dafür Sorge trägt, daß nur an den Stellen die Lösung mit dem darin dispergierten Magnetpulverteilchen auf die Rohroberfläche aufgetragen wird, die vom Fehlerdetektor als fehlerhaft gemeldet worden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das für eine haltbare, gut erkennbare und wirtschaftliche Fixierung der Magnetpulvcrteilchen an den Fehlerstellen geeignet ist, die obengenannten Nachteile nicht zeigt und sowohl in der »nassen« als auch »trocknen« Version der Magnetpulverprüfung eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung, das gemäß dem Patentanspruch gekennzeichnet ist.

Mit dieser Lösung sind einige bedeutsame Vorteile verbunden, die im folgenden genannt werden sollen.

Die Handhabung des Pulvers erweist sich als äußerst einfach. Zum Zusammenkleben oder Zusammenfließen der umhüllten Teilchen untereinander oder mit dem Prüfteil genügt es, die entsprechende Stelle des Prüfteils kurzzeitig einer Hitzeeinwirkung auszusetzen. Dies kann beispielsweise geschehen, indem das Prüfteil

eine Flammstrecke, eine Wärmekammer oder einen Induktionsofen durchläuft. Der erlaubte Temperaturbereich ist dabei relativ groß, so daß an die Konstanz der einwirkenden Temperaturen keine großen Anforderungen zu stellen sind. Da nur die äußerste Oberfläche des Prüfteils erwärmt wird, kann die aufgenommene Wärme sehr schnell wieder abgegeben werden. Dazu ist im allgemeinen keine besondere Kühlung notwendig.

Wird ein Material benützt, das im angegebenen Temperaturbereich die Hüllen aufschmelzen läßt, so verbreiten sich durch das Auseinanderfließen des thermoplastischen Materials auf Grund der Oberflächenspannung das angezeigte Fehlerbild. Damit wird die Exkennbarkeit sehr feiner Magnetpulverraupen verbessert.

Je tiefer ein durch eine Magnetpuiverraupe angezeigter Riß ist, um so größer ist auch die Menge des in der Raupe angesammelten Magnetpulvers. Während das Pulver durch die Feldkonzentration an der Rißstelle festgehalten wird, fließt das thermoplastische Material der Hüllen je nach Pulvermenge mehr oder weniger stark auseinander. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Möglichkeit, aus der Breite des angezeigten Fehlerbildes auf die Tiefe des Fehlers zu schließen. Die Hüllen aus thermoplastischem Material können außerdem noch dazu dienen, die bekannten fluoreszierenden Pigmente an die Magnetpulverteilchen anzulagern. Weiterhin ist es vielfach empfehlenswert, an Stelle der unter ultraviolettem Licht fluoreszierenden Pigmente oder zusätzlich zu ihnen Pigmente von im Tageslicht greller, bevorzugt orangefarbener Farbwirkung zu benutzen.

Aus der Technik der Klebelack- oder Backlackdrähte sind thermoplastische Lacke bekannt, die sich für die Herstellung von Überzügen auf Magnetpulverteilchen eignen. Diese Technik dient der Herstellung von verschiedenartigen Wicklungen, insbesondere aber von freitragenden Spulen, wie z. B. von Horizontal-Ablenkspulen, in Fernsehempfängern oder von Schwingspulen in Lautsprechern. Klebelackdrähte besitzen außer der normalen Isolierlackschicht eine äußere, unter dem Einfluß von Wärme verklebende, thermoplastische Lackschicht. Die hier verwandten thermoplastischen Lacke erfahren im Temperaturbereich zwischen 100 und 200⁰C eine zunehmende Erweichung. So wird z. B. bei einem thermoplastischen Lack auf Polyvinylbutyral-Basis bei einer Temperatur von 120°C eine für das Verkleben hinreichende Erweichung erzielt. Grundsätzlich genügt es hierbei, daß die notwendigen Temperaturen erreicht werden. Eine längere Verbackzeit ist nicht erforderlich.

Die Herstellung des Magnetpulvers kann in herkömmlichen Verfahren vorgenommen werden. So kann man z. B. das Magnetpulver unter Beigabe der gewünschten Pigmente mit dem in einem Lösungsmittel gelösten thermoplastischen Material vermischen und die Mischung anschließend nach Verdunsten des Lösungsmittels in einem Mahlgang in die gewünschte Korngröße zerkleinern. Hierzu kann das sogenannte Schwebebettverfahren angewendet werden. Man läßt die Magnetpulverteilchen in einer Kammer frei schweben, indem man durch Zufuhr von Luft in dieser Kammer eine Wirbelströmung erzeugt und aufrechterhält, die die feinen Pulverteilchen trägt. In die frei schwebenden Pulverteilchen wird das in einer geeigneten Flüssigkeit gelöste thermoplastische Material in Form eines feinen Nebels eingesprüht. Die winzigen Tröpfchen dieser Lösung, die auch die vorgesehenen Pigmente enthalten können, überziehen jedes Pulverteilchen mit einem flüssigen Film, der nach dem Abdunsten des Lösungsmittels die gewünschte thermoplastische Hülle hinterläßt. Eine andere Möglichkeit ist es, bei entsprechend erhöhter Temperatur aus dem aufgeschmolzenen Hüümaterial einen Nebel herzustellen und in die frei schwebenden Teilchen einzusprühen. Nach dem Erkalten erstarren die Flüssigkeitsfilme, die durch den Niederschlag feiner Nebeltröpfchen auf die Pulverteilchen entstanden sind, und bilden feste Hüllen um dieselben. Mit dem letztgenannten Verfahren lassen sich schon stärkere Hüllen erzeugen. Noch stärkere Hüllen erzielt man durch wiederholtes Anwenden des Verfahrens.

Schließlich soll noch eine Möglichkeit angegeben werden, wie unverhüllt gebliebene Magnetpulverteilchen von solchen mit der vorgesehenen Hülle zu trennen sind. Dazu werden die Teilchen elektrostatisch aufgeladen und an eine rotierende Walze aus elektrisch leitendem, nichtmagnetischem Material geführt. Hier verlieren nicht umhüllte Teilchen augenblicklich ihre Ladung und fallen ab, während sich umhüllte Teilchen auf Grund der Isolierwirkung der Hülle an der Walze ansammeln und an deren Rückseite durch einen Abstreifer von der Walze entfernt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum bleibenden Sichtbarmachen magnetischer Streufiüsse, die an Fehlerstellen rnagnctisierter ferromagnetischer Prüfteile aus diesen heraustreten, wobei an den Fehlerstellen Magnetpulverteilchen angesammelt werden und wobei diese und mindestens die Stellen der Prüfteile, an denen sich die Magnetpulverteilchen angesammelt haben, einer Hitzewirkung eines bestimmten Temperaturbereichs ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte, von einer Hülle aus thermoplastischem Material überzogene Magnetpulverteilchen benützt werden und daß durch die Hitzewirkung das thermoplastische Material klebrig bis weichflüssig gemacht wird, so daß ein Zusammenkleben bzw. Zusammenfließen der Magnetpulverteilchen untereinander und/oder mit der Oberfläche des Prüfteils stattfindet.