Variables qui affectent la procédure de test par courants de Foucault

Ce que l'ECT ​​peut trouver par rapport à ce qu'il ne peut pas

Dans un article connexe, nous avons abordé des faits intéressants sur la procédure de test par courants de Foucault. Cette fois, nous allons examiner de plus près certaines des variables qui ont un effet sur test par courants de Foucault (ECT), ce qu'il peut trouver et ce qu'il ne peut pas trouver.

Tous les défauts ne sont pas détectés de la même manière

Les types de défauts d'un matériau déterminent l'efficacité de la procédure d'essai par courants de Foucault. Par exemple, les discontinuités et les défauts parallèles au flux des courants de Foucault, tels que les fissures radiales ou ponctuelles, ne pas être détecté par la plupart des équipements de test par courants de Foucault, qui fonctionnent mieux pour les défauts qui se produisent sur la longueur d'une pièce. Pour trouver une fissure ponctuelle à l'aide d'une bobine radiale, il faut une configuration spécialisée, avec plusieurs sondes qui tournent autour de la circonférence de la pièce De plus, la morphologie d'une fissure est à la fois un défaut de surface et un défaut interne; cela signifie que la procédure de test par courants de Foucault doit filtrer plusieurs lectures.

Les défauts internes qui existent uniquement à l'intérieur des pièces métalliques sont plus difficiles, voire impossibles à détecter, en particulier avec des matériaux plus épais, en raison de l'effet de peau - la tendance des défauts internes à produire un signal de courant de Foucault exponentiellement plus faible que les défauts externes. Le terme technique pour l'intensité du signal sur la profondeur d'une partie plus épaisse est profondeur de pénétration Chez Metal Cutting Corporation, notre système ECT a une profondeur de pénétration d'environ 0,050" (1,27 mm) pour le molybdène et le tungstène.

Procédure de test par courants de Foucault pour les défauts non radiaux

Chez Metal Cutting, nous nous concentrons sur les lignes de tirage et les structures de grain allongées.Les lignes de tirage sont plus courantes et peuvent se produire dans de nombreux types de matériaux métalliques. Les lignes de dessin peuvent être soit des occlusions dans le métal qui ont été tirées à travers la matrice, soit des défauts de la matrice qui marquent et endommagent le métal au fur et à mesure qu'il est dessiné. le molybdène et le tungstène, les matériaux sont formés par métallurgie des poudres et sont frittés puis estampés et étirés ; par conséquent, ces métaux ne sont jamais à l'état fondu et leurs structures granulaires allongées sont entrelacées.Cependant, il existe un potentiel aux joints de grains pour des lacunes qui sont dans la direction longitudinale.

De manière pratique, la procédure de test par courants de Foucault, qui consiste à faire passer une longue pièce à travers une bobine ronde et creuse, est idéale pour détecter ces types de défauts. fissures, qui sont très transitoires - apparaissant et disparaissant rapidement. La section transversale où se trouve la fissure peut être si petite que le courant de Foucault ne peut pas la détecter. Par exemple, même si vous avez un fil avec jusqu'à 90 % de fissures radiales, il serait difficile de détecter la fissure à moins de disposer d'un équipement de test par courants de Foucault avec plusieurs bobines rotatives spécialisées.

Perception de la profondeur mais pas mesure de la profondeur

Même lorsqu'une fissure interne peut être détectée, la profondeur réelle de la fissure ne peut pas être mesurée avec précision à l'aide de la procédure de test par courants de Foucault. L'oscilloscope du testeur de courants de Foucault affichera une représentation graphique d'un fonction de fissure, analogue à une carte polaire ; comme pour une polaire, vous pouvez zoomer ou dézoomer sur la représentation graphique, cependant la représentation graphique ou numérique n'est pas corrélée aux dimensions de la fissure.

Bien que la profondeur d'une fissure interne ne puisse pas être mesurée avec la procédure d'essai par courants de Foucault, chez Metal Cutting, nous recevons souvent des dessins spécifiant, par exemple, qu'une fissure ne peut pas être supérieure à 10 % de la diamètre ou que le client n'acceptera pas un défaut supérieur à 0,001" (0,0254 mm). Le défi est de savoir comment opérationnaliser ces exigences ? Les deux sont difficiles sans qu'aucun paramètre ne soit décrit. Le pourcentage de diamètre fait généralement référence à la profondeur, mais "un défaut ne dépassant pas" n'est souvent pas défini comme la profondeur, la largeur ou même Alors qu'après une enquête plus approfondie, nous découvrons presque toujours qu'il ne se réfère pas à la longueur, la largeur et la profondeur sont des variables très importantes dans la procédure de test par courants de Foucault et la recherche de défauts aussi petits que 0,001″ dans n'importe quelle dimension est très difficile.

La bonne nouvelle est que la profondeur d'une fissure interne peut être estimée en utilisant la phase du signal ECT et d'autres petites astuces que nous, chez Metal Cutting, avons apprises au fil des années. d'expérience de travail avec la procédure de test par courants de Foucault Notre système utilise des sondes stationnaires - quelque chose que nous gardons à l'esprit lorsque nous utilisons des échantillons de référence pour trouver les réglages optimaux pour la fréquence, l'amplitude, la phase, sensibilité, filtrage et autres variables qui font partie de la recette de la procédure de test par courants de Foucault - et nous avons également une configuration à deux bobines afin que nous puissions utiliser des sondes absolues et différentielles en même temps temps.

Autres facteurs qui influencent la procédure de test par courants de Foucault

Il existe un certain nombre d'autres variables qui ont un impact sur la procédure de test par courants de Foucault et les résultats qu'elle produit.

Propriétés du matériau d'essai

Les propriétés du matériau testé peuvent affecter le flux des courants de Foucault.Par exemple, la procédure de test par courants de Foucault peut avoir des difficultés avec des matériaux non purs qui sont des combinaisons de métaux aux propriétés électriques différentes. Les métaux dans un alliage ne sont généralement pas une distribution parfaitement homogène sur toute la longueur du matériau, il peut donc être difficile de définir une ligne de base pour les courants de Foucault De plus, même les métaux élémentaires purs contiendront des éléments traces , tels que des résidus non volatils (NVR) bien inférieurs à 1 %, qui apparaîtront comme des défauts. Ces types de variations de matériaux créent du bruit qui nous oblige à réduire la sensibilité réelle que nous pouvons utiliser, quelle que soit la sensibilité théorique de la procédure de test par courants de Foucault.

Finition de surface du matériau

Même si les gens aiment penser que les tests par courants de Foucault ressemblent à des rayons X, la réalité est que ce n'est pas le cas. Contrairement aux rayons X, l'intégralité du matériau testé a une effet sur les propriétés électriques de la procédure de test par courants de Foucault, et la finition de surface peut fausser les résultats ECT.

Étant donné qu'une finition de surface plus rugueuse produit du bruit, il est nécessaire d'ajuster les paramètres de l'équipement de test par courants de Foucault pour compenser, afin que le bruit de finition de surface ne soit pas confondu avec un défaut de matériau. , si on nous demande d'identifier des défauts supérieurs à 0,001" (0,0254 mm), cela devient un problème de seuil majeur. Par exemple, un défaut 10 fois plus grand que la zone qui l'entoure se démarquera littéralement. Mais que se passe-t-il si un défaut de 0,001" est entouré d'une finition de surface rugueuse composée de rainures de 0,0009" (0,0229 mm) de profondeur ? Distinguer cette variation de 0,0001" (0,00254 mm) sera vraiment difficile pour ECT.

Facteur de remplissage de bobine

À l'œil nu, le facteur de remplissage de la bobine ressemble à un rapport entre le diamètre extérieur du matériau et le diamètre intérieur de la bobine. Cependant, plus précisément, le facteur de remplissage est le rapport entre la surface de la bobine et la surface du matériau. La détermination du rapport correct entre la bobine et le matériau permet de s'assurer que l'échantillon de test pourra se déplacer librement pendant le balayage et la bobine générera les courants de Foucault nécessaires.

Position du matériau dans la bobine

Idéalement, la pièce à tester se situera au véritable centre de la bobine, mais en réalité, elle peut rarement le faire.Variations simples du diamètre du matériau, même dans les limites de tolérance , affectent la capacité de placer la pièce au vrai centre. En outre, le montage - à la fois tel qu'il a été conçu à l'origine et après l'usure due au fonctionnement - peut rendre le vrai centre plus théorique que réel.

Vibrations

La vibration de la machine d'essai par courants de Foucault elle-même, ainsi que la vibration du dispositif d'alimentation qui place la pièce à l'intérieur de la bobine, provoquent un bruit qui peut interférer avec le flux des courants de Foucault ou créer de faux signaux qui seront confondu avec des défauts dans le matériel de test.

L'essentiel sur ECT ?

Aucune de ces variables ne va à l'encontre de la procédure de test par courants de Foucault, mais elles signifient qu'elle ne peut pas être utilisée pour la mesure dimensionnelle.Bien que la procédure puisse être utilisée pour estimer les dimensions, cela ne produit évidemment pas le type de précision que vous obtiendriez en faisant un véritable échantillon métallurgique et en étudiant le spécimen. Pourtant, le test par courants de Foucault est un outil précieux qui est utilisé efficacement par Metal Cutting Corporation pour inspecter matériaux pour les défauts et est une partie importante de nos normes QMS - nous permettant de fournir des pièces métalliques de précision de haute qualité qui répondent spécifications strictes du client.