Uniflux - Ihr Partner bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung

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Wer sich heute in ein Flugzeug, ein Auto oder in ein anderes Verkehrsmittel setzt oder einen Fahrstuhl benutzt, erwartet eine einwandfrei funktionierende Technik. Täglich hängt unser Leben mehrmals von der sicheren Funktion der uns umgebenden technisierten und automatisierten Welt ab. Oft machen wir uns gar keine Gedanken über ein mögliches Risiko, sondern Vertrauen voll den verantwortlichen Konstrukteuren und Herstellern der jeweiligen Produkte, nach dem Motto „die werden schon wissen, was sie tun“!

Dieses Vertrauen ist auch gerechtfertigt, denn lebenswichtige Teile, die zu Sicherheitsteilen erklärt sind, müssen umfangreiche Prüfungen bestehen, bevor sie ihrer Funktion entsprechend die Sicherheit für Menschenleben übernehmen. Für derartige Prüfungen, die z. B. auch aus dem Bereich der Kernkraftwerke nicht mehr wegzudenken sind, werden heute, je nach Problemstellung, unterschiedliche Prüfmethoden angewandt, die gemeinsam in die Gruppe „zerstörungsfreie Prüfung“ gehören.

Besonders interessant ist hierbei auch die Magnetpulverprüfung. Mit ihr können spaltartige Materialtrennungen wie Risse in magnetisierbarem Material nachgewiesen werden. Ein noch so feiner Riss in einem hochbeanspruchten Bauteil kann leicht zum Dauerbruch führen und so die Ursache für ein Unglück werden.

Der nachfolgende Beitrag will dem Leser die Vorgänge bei der Magnetpulverprüfung in einfachen Worten und Abbildungen veranschaulichen und über die wichtigsten physikalischen Grundlagen informieren. Der Text wurde bewusst einfach gehalten, denn er soll besonders auch die Leser erreichen, die noch keine Kenntnisse auf diesem Fachgebiet haben. Auch für die Fachkraft bietet diese Erläuterung sicher eine interessante Informationsquelle.

Magnetismus und seine Anwendung bei der Magnetpulverprüfung

Wie die Bezeichnung "Magnetpulverprüfung" bereits deutlich macht, wird bei diesem Verfahren der Magnetismus ausgenützt, das heißt, die zu prüfenden Werkstücke, oder allgemein gesagt, die betreffenden Prüfabschnitte, werden magnetisiert. Mit kleinen Dauermagneten lässt sich leicht feststellen, dass es Materialien gibt, die durch einen solchen Magneten angezogen werden, während andere keinerlei Kraftwirkung erfahren. Das ergibt eine Unterscheidung in magnetisierbare und nicht-magnetisierbare Werkstoffe. Daraus lässt sich bereits ableiten, dass nicht alle Werkstoffe mit der Magnetpulverprüfung erfasst werden können, sondern nur die, welche magnetisierbar sind, sogenannte "ferromagnetische Materialien" (ferromagnetisch = magnetisch wie Eisen) .

Ferromagnetische Materialien

Zum leichteren Verständnis stellt man sich die ferromagnetischen Materialien als eine Zusammensetzung winzigster Stabmagneten, den sogenannten "Molekularmagneten" vor. Die allgemein bekannten Stabmagnete haben an ihren beiden Enden stets einen Nord- und einen Südpol. Trennt man einen solchen Stabmagneten in der Mitte durch, so erhält man wiederum zwei komplette kleinere Stabmagnete mit den beiden genannten Polen.

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Auch diese neu erhaltenen Stabmagnete kann man wieder in je zwei komplette Magnete zerteilen. Gedanklich kann man dieses Spiel fortsetzen, bis der Größenbereich der Molekularmagnete erreicht wird.

 

 

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Viele dieser Molekularmagnete bilden in ungeordneter Richtung zusammengefügt das ferromagnetische Material, das nach außen hin magnetisch neutral ist.

 

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Wird nun ein starkes äußeres Magnetfeld erzeugt, so orientieren sich die Molekularmagnete in eine gemeinsame, dem äußeren Feld entsprechende Vorzugsrichtung, wonach die magnetischen Kräfte von allen gemeinsam wirken und damit messbar werden. Somit ist das Material nun magnetisiert. Molekularmagnete sind physikalisch gesehen kristalline Bereiche des Materials mit gleichem magnetischem Moment (Spinrichtung der Elektronen) der einzelnen Atome.

Magnetisierung

Nun stellt sich zunächst die wesentliche Frage: Wie erzeugt man ein äußeres Magnetfeld, um den vorstehend beschriebenen Effekt der Magnetisierung zu erreichen, (Ausrichtung der Molekularmagnete)?

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Die wesentliche Antwort hierauf gab der Physiker Oersted, der im Jahre 1820 erstmals entdeckte, dass jeder stromdurchflossene Leiter von einem Magnetfeld umgeben ist. Dieses kreisförmige Feld lässt sich durch einen einfachen Versuch nachweisen: Man steckt z. B. einen Kupferstab durch ein Stück Pappe und streut feines Eisenpulver darauf. Fließt nun Strom durch den Kupferstab, so ordnen sich alle Pulverteilchen, nach leichtem Klopfen auf die Unterlage, in konzentrischen Ringen, bzw. Linien um den stromdurchflossenen Leiter an. Die sich hierbei zeigenden Linien stellen den Feldverlauf dar und werden allgemein als Kraft- oder Feldlinien bezeichnet, die immer einen in sich geschlossenen Verlauf aufweisen.

Uniflux Schirle GmbH & Co. KG

Werk 1

Heilberger Straße 51
74426 Bühlerzell

Ihr Spezialist für Rissprüfungen

Der Name Uniflux steht für hochwertige und leistungsstarke Rissprüfgeräte und Rissprüfmaschinen die, nach dem Prinzip der Magnetpulver-Prüfung, eine zerstörungsfreie Werkstoffprüfung ermöglichen.

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