자분 탐상 장비의 정의
자분 탐상은 부품 스스로 자석의 일부가 되게 해서 강자성 재료의 균열을 찾습니다. 부품을 자화하고 표면에 강자성 입자를 흘리거나 뿌리면, 자속의 경로를 끊는 불연속이 있는 곳에서 자기장이 표면으로 새어 나오고, 그 자리에 입자가 모여 검사자가 볼 수 있는 표시를 만듭니다. 이 방법은 표면과 표면 아리를 다루므로 재료 안쪽으로는 몇 mm 정도만 들어갑니다. 그 깊이는 장비 제조사가 정하는 것이 아니라 부품을 어떻게 자화하느냐에서 정해집니다.
이 방법의 강점은 빠르고, 표면 하나를 한 번에 덮으며, 침투액이 들어갈 수 없고 목시 검사에서는 통째로 놓치는 좁은 균열까지 찾는 것입니다. 용접 비드 끝, 필릿 용접, 단조 겹침, 연마 균열, 열처리 균열이 통상의 대상입니다. 압력 배관, 보일러, 양중 기구, 용접 구조물에 가장 자주 명시되는 방법이기도 하며, 그래서 합격 기준은 대개 도면이 아니라 규격에서 나옵니다.
따라서 장비가 내놓아야 하는 것은 측정값이 아니라 입증된 자기장입니다. 부품은 찾으려는 결함에 알맞은 방향으로, 읽을 수 있는 표시가 나올 만큼 강하게 자화되어야 하고, 그 표시를 보이게 하는 입자 매체와 조명 구성이 갖춰져야 합니다. 계기 형태, 전원, 프로브 형태의 나머지 요소는 모두, 검사를 수행하는 조건 속에서 그 자기장을 부품에 닿게 하려고 존재합니다.
자분 탐상 장비 측정 원리
자화에는 방향이 있습니다. 자속이 균열을 큰 각도로 가로지를 때 가장 잘 잡히므로, 종방향 균열에는 원주방향으로 자기장을 걸어야 하고 원주방향 균열에는 축을 따라 걸어야 합니다. 실무에서는 두 방향을 차례로 적용합니다. 방향을 알 수 없는 결함에 대해 방향을 짐작하는 것이 검사가 결함을 놓치는 방식이기 때문입니다. 요크는 두 극 사이에 자기장을 만들고, 작업대형은 전류를 부품을 통과시키거나 부품에 감은 코일을 통과시켜 흘립니다.
전류 형식이 깊이를 정합니다. 교류는 표피 효과로 자기장을 표면에 집중시키므로 표면을 뚫고 나오는 균열에 알맞은 선택이고, 직류와 정류 전류는 더 깊이 들어가므로 결함이 표면 바로 아래에 있을 수 있는 자리에 씁니다. 자기장 강도는 짐작으로 정하는 설정값이 아니라 기준 표시로 입증합니다. 알려진 인공 결함을 갖춘 시험편으로 입증하거나, 자기장이 충분한 시점과 그 방향을 보여주는 자기장 표시기로 입증합니다.
표시는 매체와 빛에 달려 있습니다. 건조 분말은 쓰기 편하고 거친 표면에 맞습니다. 담체 속에 탄 습식 현탁액은 더 민감하며, 규격에 맞춘 작업은 대개 이것을 요구합니다. 백색광 검사에서는 입자에 색을 입혀 준비한 배경과 대비시키고, 형광 검사에서는 입자가 형광을 내도록 코팅한 뒤 어둡게 한 구역에서 자외선으로 읽습니다. 후자는 어두운 작업 구역과 유지 관리가 필요한 자외선 광원을 대가로 치면서 더 약한 표시까지 찾습니다.
구성 옵션
사양의 대부분은 정확도 등급이 아니라 이 결정들에서 정해집니다. 앞의 결정이 뒤를 제약하기 때문에 순서대로 확정하는 것입니다.
| 구성 | 선택 항목 | 실제로 무엇을 결정하는가 |
| 계기 형태 | 휴대용 전자 요크, 요크를 갖춘 이동형 전원 장치, 또는 헤드 스톡과 코일을 갖춘 작업대형 기계 | 부품을 기계로 가져가야 하는지, 기계를 부품으로 가져가야 하는지를 정합니다. 현장 작업에서는 대개 이것이 결정 요소입니다. |
| 전류 형식 | 교류, 직류, 또는 인버터 장치에서 얻는 정류 전류 | 자기장이 얼마나 깊이 들어가는지를 정합니다. 따라서 표면 균열과 표면 아리 균열 중 어느 쪽을 찾을 수 있는지가 갈립니다. |
| 자화 출력과 극 간격 | 계기가 낼 수 있는 출력과, 요크 두 극 사이의 간격 | 해당 단면에서 실제로 얻는 자기장 밀도입니다. 같은 출력이라도 더 넓은 간격에 퍼지면 자기장은 약해집니다. |
| 자기장 방향 | 요크 하나만 쓰는 구성, 또는 종방향과 원주방향 자기장을 함께 걸 수 있는 지그 | 방향 알 수 없는 결함까지 검사에 덮는지, 한 방향으로 놓인 결함만 보는지를 정합니다. |
| 입자 매체 | 건조 분말 또는 습식 현탁액 탕, 여러 색상 | 민감도와, 그 매체가 맞는 표면 상태입니다. 습식 현탁액이 더 민감하고, 건조 분말은 더 거칠고 뜨거운 표면을 견딥니다. |
| 검사 조명 | 대비 배경을 갖춘 백색광, 또는 형광 입자와 함께 쓰는 자외선 | 볼 수 있는 가장 희미한 표시의 크기, 그리고 어둡게 한 검사 구역이 애초에 확보되는지를 정합니다. |
| 탈자 | 분리한 탈자 코일, 또는 계기에 내장된 능력 | 부품을 현장으로 돌려보내기 전에, 잔류 자화가 뒤의 절삭, 용접, 계기에 영향 없이 검사를 끝낼 수 있는지를 정합니다. |
| 자기장 확인 | 기준 시험편 또는 자기장 표시기와, 그것을 사용하는 주기 | 입증된 자기장 강도로 검사를 수행했음을 입증할 수 있는지입니다. 규격을 따르는 기록에 들어가야 하는 내용이 이것입니다. |
자분 탐상 장비 선택 방법
| 요소 | 답을 좌우하는 이유 | 문의 전에 결정하는 방법 |
| 재료가 강자성인지 | 이 방법은 오스테나이트계 스테인리스 스틸, 알루미늄, 구리, 그 밖의 비강자성 재료에서는 성립하지 않습니다 | 부품 이름만이 아니라 재료와 강종을 적어 주십시오. 강자성이 아니라면 문의는 다른 방법으로 해야 합니다. |
| 결함이 어느 깊이 있을 것으로 보는지 | 표면을 뚫은 균열과 표면 아리 균열은 다른 전류 형식을 요구하며, 휴대용과 작업대형 시리즈는 그 차이에서 갈려 있습니다 | 찾으려는 결함과 그것이 어떻게 생겼을 것으로 보는지 설명해 주십시오. 발생한 이유를 알면 대개 깊이가 드러납니다. |
| 부품의 크기와 형상 | 요크는 한 면에서 두 극 모두에 접근할 수 있어야 하고, 작업대형 기계는 부품이 두 헤드 사이에 들어가야 합니다 | 부품 크기, 덮어야 하는 용접부나 표면, 한 위치에서 얼마나 닿는지를 적어 주십시오. |
| 작업 지점에서 확보 가능한 전원 | 상용 전원 장치는 전원에서 떨어진 곳에서 쓸 수 없고, 배터리 장치는 현장 검사를 이어 갈 수 있는 시간이 정해져 있습니다 | 작업을 어디에서 하는지, 상용 전원이 확보되는지, 검사에 얼마나 걸릴 것으로 보는지 적어 주십시오. |
| 자외선 검사가 요구되는지 | 조명, 입자 비용, 작업 조건이 모두 바뀌며, 모든 인수 규격이 이를 허용하는 것은 아닙니다 | 인수 규격을 적고, 형광 검사가 요구 사항인지 단순히 권장 사항인지 알려 주십시오. |
| 부품을 탈자한 상태로 남겨야 하는지 | 잔류 자화는 뒤의 절삭, 용접, 혹은 근처 계기에 간섭을 일으킬 수 있습니다 | 검사 후에 부품이 어디로 가는지, 잔류 자기장 한계가 명시되어 있는지 적어 주십시오. |
아직 정하지 못한 항목이 있으면 알려진 내용과 작업할 인수 규격을 함께 보내 주십시오. 그 내용만으로 견적을 먼저 보내 드리고, 빈 부분을 채운 뒤에 확정할 수 있습니다.
가장 유사한 대체 제품
자분 탐상 장비 문의가 보통 귀결되는 제품 유형과, 선택이 실제로 갈리는 지점입니다.
| 가장 가까운 대안 | 자분 탐상과의 차이 |
| 초음파 탐상 장비 | 표면에 있는 결함이 아니라 재료 안쪽의 결함을 찾고, 소리가 지나가는 재료라면 무엇이든 쓸 수 있습니다. 결합제와, 반사음을 해석할 수 있는 숙련된 조작자가 필요하지만, 자분 탐상은 표시를 표면에 직접 보여 줍니다. 두 방법을 같은 용접부에서 함께 쓰는 이유가 그것입니다. |
| 초음파 두께 게이지 | 불연속을 찾지 않고 남아 있는 재료의 양을 재는 것입니다. 부식과 잔여 수명의 질문에 답하며, 통상 모드에서는 균열을 전혀 잡지 못합니다. |
| 도막 두께 게이지 | 강자성 부품에서는 역시 자기장을 이용하지만, 모재 위에 있는 층의 깊이만 재는 것으로 갈립니다. 원리가 같다고 서로 대신할 수는 없고, 두 계기는 각자 다른 것을 알려 줍니다. |
| 침투 탐상 | 표면을 뚫은 결함에 침투액을 스며들게 한 뒤 그것을 눈으로 보이는 표시로 끌어냅니다. 비강자성 재료에서도, 요크가 걸쳐 앉을 수 없는 복잡한 형상에서도 쓸 수 있습니다. 다만 표면에 닿은 결함, 그리고 침투액이 들어갈 수 있는 결함만 찾아냅니다. |
| 와전류 탐상 | 유도된 자기장을 써서 비강자성 강종을 포함한 전기 전도성 재료의 불연속을 찾으며, 튜브를 훑을 수 있을 만큼 빠릅니다. 작은 표면 결함에는 더 민감하지만 거친 표면과 형상 변화에는 덜 맞습니다. |
| 목시 및 방사선 촬영 | 목시 검사는 눈으로 열린 곳만 찾고 좁은 균열의 크기를 정하지 못하며, 방사선 촬영은 안쪽 부피를 영상으로 남기고 어떤 재료에서든 쓸 수 있습니다. 대신 양쪽 면에 접근할 수 있어야 하고 그 자체의 안전 규제가 따라옵니다. |
용접 구조물에서 짝을 지어 가장 자주 쓰는 두 방법이 자분 탐상과 초음파 탐상입니다. 하나는 표면에 닿는 것을 찾고 다른 하나는 닿지 않는 것을 찾으며, 둘을 나누는 경계는 깊이입니다.
해당 문의에 포함할 내용
문의에 이 내용들이 담겨 있다면 첫 회신은 질문 목록이 아니라 견적이 될 수 있습니다. 수치를 모르는 경우 측정 업무 내용을 보내 주시면 무엇을 의미하는지 확인해 드립니다.
- 재료와 강종, 그리고 강자성이라는 확인
- 검사할 부품 또는 용접부와, 그 형상의 스케치나 도면
- 찾으려는 결함과 그것이 어떻게 생겼을 것으로 보는지
- 작업할 인수 규격과 인수 등급
- 검사가 제작 작업장에서 이루어지는지 현장에서 이루어지는지, 그리고 상용 전원이 확보되는지
- 백색광 검사가 필요한지 형광 검사가 필요한지
- 부품의 크기와 무게, 그리고 계기에 어떻게 올려 놓을지
- 검사 후에 부품을 탈자해야 하는지
- 자기장 강도를 입증하고 기록해야 하는지
- 수량, 목적지 항구, 요구 납기