Dieser Artikel liefert unter anderem Antworten auf die folgenden Fragen:

  • Welches Prinzip liegt der Magnetpulverprüfung zugrunde?
  • Wie sollten Fehler bezüglich der Magnetfeldrichtung möglichst ausgerichtet sein, damit sie optimal sichtbar werden?
  • Weshalb werden Bauteile sowohl im Modus der Magnetfelddurchflutung als auch im Modus der Stromdurchflutung geprüft?

Einleitung

Wie das Farbeindringverfahren ist auch die Magnetpulverprüfung ein Verfahren zur Untersuchung von Oberflächenfehlern wie bspw. Risse. Im Gegensatz zum Farbeindringverfahren können auch oberflächennahe Fehlstellen die nicht unmittelbar bis an die Oberfläche reichen lokalisiert werden. Die Magnetpulverprüfung kann nur bei ferromagnetischen Stoffen angewendet werden und beruht auf dem Prinzip der Ablenkung von Magnetfeldlinien an Fehlstellen. Dabei werden zwei Versuchsvarianten unterschieden, die im folgenden näher erläutert werden:

  • Magnetfelddurchflutung
  • Stromdurchflutung

Magnetfelddurchflutung

Zunächst wird das zu untersuchende Bauteil gründlich gereinigt und die Prüfstelle mit einem Joch magnetisiert. Zwischen den Enden des Jochs bilden sich im Bauteil magnetische Feldlinien aus. Im rissfreien Zustand verlaufen diese nahe der Oberfläche geradlinig und parallel zueinander.

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Animation: Magnetpulverprüfung (Magnetfelddurchflutung)

An Fehlstellen wie Rissen entsteht jedoch ein magentisches Streufeld, welches zur Folge hat, dass die Magnetfeldlinien verstärkt aus dem Werkstückinneren herausgedrängt werden. In diesem Bereich herrscht an der Oberfläche dann eine besonders große magnetische Wirkung. Auf die Oberfläche aufgetragene Eisenpartikel bleiben an diesen Fehlstellen deshalb besonders gut haften.

Als Prüfmittel wird nach der Magnetisierung ein ferromagnetisches Eisenoxidpulver aufgetragen, das mit einer fluoreszierenden Trägerflüssigkeit auf Ölbasis gemsicht ist (Prüfsuspension). Durch die Beimischung des Fluoreszenzmittels können die Fehlstellen unter ultraviolettem Licht besonders gut sichtbar gemacht werden.

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Abbildung: Magnetpulverprüfung

Für eine optimale Fehlerauflösung sollte die Fehlstelle senkrecht zur den Magnetfeldlinien gerichtet sein, damit die magnetische Streufeldwirkung so groß wie möglich ausfällt. Risse die parallel zur Magnetfeldrichtung liegen, können aufgrund der geringen Streuwirkung hingegen kaum sichtbar gemacht werden. Um aber auch solche ungünstig liegenden Fehlstellen aufzulösen, können die Prüfstände per Tastendruck in den sogenannten Stromdurchflutungs-Modus geschaltet werden. Auf diese Verfahrensvariante wird im nächsten Abschnitt näher eingegangen.

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Animation: Stromdurchflutung / Magnetfelddurchflutung

Stromdurchflutung

Anstelle das Prüfstück direkt mit einem magnetischen Feld zu “durchfluten”, wird bei der Stromdurchflutung zunächst ein Stromfluss im Werkstück erzeugt. Hierzu wird anstelle des magnetischen Feldes ein elektrisches Feld über das Joch eingeleitet. Aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit des metallischen Prüfstücks kommt es zu einem elektrischen Strom. Dieser Stromfluss bedingt wiederum ein magnetisches Feld, dessen Feldlinien sich konzentrisch zum Stromfluss ausbilden (“Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters”).

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Animation: Magnetpulverprüfung (Stromdurchflutung)

Im Vergleich zur Felddurchflutung erhält man nun ein senkrecht hierzu gerichtetes Magnetfeld, sodass damit auch die zuvor ungünstig gelegenen Fehlstellen optimal aufgelöst werden können.