Variáveis ​​que afetam o procedimento de teste de correntes parasitas

O que a ECT pode encontrar versus o que não pode

Em um artigo relacionado, abordamos alguns fatos interessantes sobre o procedimento de teste de correntes parasitas. Desta vez, examinaremos mais detalhadamente algumas das variáveis ​​que afetam teste de correntes parasitas (ECT), o que pode encontrar e o que não pode encontrar.

Nem todos os defeitos são detectados igualmente

Os tipos de defeitos em um material determinam a eficácia do procedimento de teste de correntes parasitas. Por exemplo, descontinuidades e defeitos que são paralelos ao fluxo da corrente parasita - como trincas radiais ou pontuais - irão não ser detectado pela maioria dos equipamentos de teste de correntes parasitas, que funcionam melhor para defeitos que ocorrem ao longo do comprimento de uma peça. Encontrar uma rachadura de ponto único usando uma bobina radial requer uma configuração especializada, com várias sondas que giram em torno da circunferência da peça. Além disso, a morfologia de uma rachadura é um defeito de superfície e um defeito interno; isso significa que o procedimento de teste de correntes parasitas precisa filtrar várias leituras.

Defeitos internos que existem apenas no interior de peças metálicas são mais difíceis ou mesmo impossíveis de detectar, especialmente com materiais mais espessos, devido ao efeito pelicular – a tendência de defeitos internos produzirem um sinal de corrente parasita exponencialmente mais fraco do que defeitos externos. O termo técnico para a intensidade do sinal na profundidade de uma parte mais espessa é profundidade de penetração . Na Metal Cutting Corporation, nosso sistema ECT tem uma profundidade de penetração de cerca de 0,050” (1,27 mm) para molibdênio e tungstênio.

Procedimento de teste de correntes parasitas para defeitos não radiais

Na Metal Cutting, nosso foco está em linhas de trefilação e estruturas de grãos alongados.As linhas de trefilação são mais comuns e podem ocorrer em diversos tipos de materiais metálicos. As linhas desenhadas podem ser oclusões no metal que foi puxado através do molde ou defeitos do molde que marcam e danificam o metal enquanto ele está sendo desenhado. Em nosso mundo de metais refratários, como molibdênio e tungstênio, os materiais são formados por metalurgia do pó e são sinterizados e depois estampados e trefilados; portanto, esses metais nunca estão em um estado fundido, e suas estruturas de grãos alongadas são entrelaçadas.No entanto, há potencial nos contornos de grão para lacunas que estão na direção longitudinal.

Convenientemente, o procedimento de teste de correntes parasitas, que envolve a passagem de uma peça longa por uma bobina oca redonda, é ideal para detectar esses tipos de defeitos. rachaduras, que são altamente transitórias - aparecendo e desaparecendo rapidamente. A seção transversal onde a rachadura está pode ser tão pequena que a corrente parasita não pode detectá-la. Por exemplo, mesmo se você tiver um fio com uma rachadura radial de até 90%, seria complicado detectar a rachadura, a menos que você tenha equipamentos de teste de correntes parasitas com multi-bobinas rotativas especializadas.

Percepção de profundidade, mas não medição de profundidade

Mesmo quando uma rachadura interna pode ser detectada, a profundidade real da rachadura não pode ser medida com precisão usando o procedimento de teste de correntes parasitas. O osciloscópio do testador de correntes parasitas mostrará uma representação gráfica de um recurso de rachadura, análogo a um gráfico polar; como em um gráfico polar, você pode ampliar ou reduzir a representação gráfica, mas a representação gráfica ou numérica não se correlaciona com as dimensões da fissura.

Embora a profundidade de uma rachadura interna não possa ser medida com o procedimento de teste de correntes parasitas, na Metal Cutting muitas vezes recebemos desenhos especificando, por exemplo, que uma rachadura não pode ser maior que 10% da diâmetro ou que o cliente não aceitará um defeito maior que 0,001” (0,0254 mm) O desafio é como você operacionaliza esses requisitos? Ambos são difíceis sem nenhum parâmetro descrito. A porcentagem de diâmetro geralmente se refere à profundidade, mas “um defeito não maior que” muitas vezes não é definido como profundidade, largura ou mesmo Embora após uma investigação mais aprofundada, quase sempre descobrimos que não se refere ao comprimento, a largura e a profundidade são variáveis ​​muito importantes no procedimento de teste de correntes parasitas e encontrar defeitos tão pequenos quanto 0,001″ em qualquer dimensão é muito desafiador.

A boa notícia é que a profundidade de uma rachadura interna pode ser estimada usando a fase do sinal ECT e outros pequenos truques que nós da Metal Cutting aprendemos ao longo dos anos de experiência trabalhando com o procedimento de teste de correntes parasitas. Nosso sistema usa sondas estacionárias - algo que temos em mente ao usar amostras de referência para encontrar as configurações ideais para frequência, amplitude, fase, sensibilidade, filtragem e outras variáveis ​​que fazem parte da receita para o procedimento de teste de correntes parasitas - e também temos uma configuração de duas bobinas para que possamos usar sondas absolutas e diferenciais ao mesmo tempo Tempo.

Outros fatores que influenciam o procedimento de teste de correntes parasitas

Há uma série de outras variáveis ​​que têm impacto no procedimento de teste de correntes parasitas e nos resultados que ele produz.

Propriedades do material de teste

As propriedades do material que está sendo testado podem afetar o fluxo de correntes parasitas.Por exemplo, o procedimento de teste de correntes parasitas pode ter problemas com materiais não puros que são combinações de metais com propriedades elétricas diferentes. Os metais em uma liga geralmente não são uma distribuição perfeitamente homogênea ao longo de todo o comprimento do material, então pode ser difícil estabelecer uma linha de base para correntes parasitas. , como os resíduos não voláteis (NVRs) de bem menos de 1%, que aparecerão como defeitos. Esses tipos de variações de materiais criam ruídos que nos obrigam a reduzir a sensibilidade real que podemos utilizar, independentemente da sensibilidade teórica do procedimento de teste de correntes parasitas.

Acabamento da superfície do material

Embora as pessoas gostem de pensar no teste de correntes parasitas como sendo um raio X, a realidade é que não é. Ao contrário dos raios X, a totalidade do material testado tem um efeito sobre as propriedades elétricas do procedimento de teste de correntes parasitas, e o acabamento da superfície pode prejudicar os resultados da ECT.

Como um acabamento superficial mais áspero produz ruído, ele cria a necessidade de ajustar as configurações do equipamento de teste de correntes parasitas para compensar, de modo que o ruído do acabamento superficial não seja confundido com um defeito de material. , se estivermos sendo solicitados a identificar defeitos maiores que 0,001” (0,0254 mm), isso se tornará um grande problema de limite. Por exemplo, um defeito que é 10 vezes maior do que a área ao seu redor vai literalmente se destacar. Mas e se um defeito de 0,001” for cercado por um acabamento de superfície áspero consistindo de ranhuras com 0,0009” (0,0229 mm) de profundidade? Distinguir essa variação de 0,0001” (0,00254 mm) será realmente desafiador para a ECT.

Fator de preenchimento da bobina

A olho nu, o fator de preenchimento da bobina parece uma relação entre o OD do material e o ID da bobina. No entanto, mais precisamente, o fator de preenchimento é a relação entre a área de a bobina e a área do material. Determinar a proporção correta entre a bobina e o material ajuda a garantir que a amostra de teste possa se mover livremente durante a digitalização e a bobina irá gerar as correntes parasitas necessárias.

Posição do material na bobina

Idealmente, a peça a ser testada ficará no centro verdadeiro da bobina, mas, na realidade, isso raramente acontece. Variações simples no diâmetro do material, mesmo dentro da tolerância , afetam a capacidade de colocar a peça no centro verdadeiro.Além disso, a fixação - tanto como originalmente projetada quanto após o desgaste da operação - pode fazer com que o centro verdadeiro seja mais teórico do que real.

Vibração

A vibração da própria máquina de teste de correntes parasitas, assim como a vibração do dispositivo de alimentação que coloca a peça dentro da bobina, provoca ruídos que podem interferir no fluxo das correntes parasitas ou gerar falsos sinais que serão confundido com defeitos no material de teste.

O resultado final da ECT?

Nenhuma dessas variáveis ​​anula o procedimento de teste de correntes parasitas, mas significa que não pode ser usado para medição dimensional. Embora o procedimento possa ser usado para estimar dimensões, obviamente isso não produz o tipo de precisão que você obteria fazendo uma verdadeira amostra metalúrgica e estudando a amostra. Ainda assim, o teste de correntes parasitas é uma ferramenta valiosa que é utilizada efetivamente pela Metal Cutting Corporation para inspecionar materiais para falhas e é uma parte importante de nossos padrões de SGQ - permitindo-nos fornecer peças metálicas de precisão de alta qualidade que atendem especificações rígidas do cliente.