2. 침투탐상검사-종류, 특징, 장단점

 

 

 

 

1. 침투탐상검사의 종류

검사방법에는 3가지 방법(용제제거성, 수세성, 후유화성)이 있지만, 3종류의 침투액(염색, 형광, 이원성 침투액), 4종류의 잉여 침투액의 제거방법(수세성, 기름베이스 유화제, 물베이스 유화제, 용제제거), 5종류의 현상법(건식, 수용성 습식, 수현탁성 습식, 속건식, 무현상법) 등을 조합시키면 수십 종류가 된다.

이들 검사방법은 각각의 방법에 따라 적합한 성능의 탐상제를 조합하여 사용된다.

<침투액에 따른 분류>

<제거 방법에 다른 분류>

<현상 방법에 따른 분류>

 

 

2. 침투탐상검사의 특징

결함의 검출성을 중심으로 침투탐상검사와 다른 비파괴검사를 비교했을 때의 특징에 대하여 설명한다.

1) 침투탐상검사의 장점

ㆍ 금속, 비금속에 관계없이 거의 모든 재료에 적용할 수 있다.

ㆍ 1회의 탐상조작으로 시험체 전체를 탐상할 수도 있고, 결함의 방향에 관계없이 결함을 검출할 수 있다.

ㆍ 액체의 탐상제를 사용하기 때문에 형상이 복잡한 시험체라도 세밀한 부분의 결함도 탐상할 수 있다.

ㆍ 결함이 확대되어 지각(perception)하기 쉬운 색상, 밝기로 지시모양이 나타나므로, 높은 확률로 결함을 검출할 수 있고, 결함 폭의 확대율이 높기 때문에 아주 미세한 결함도 쉽게 검출할 수 있다.

ㆍ 어둡거나 밝아도 탐상할 수 있는 검사방법이 있으며, 검사환경에 따라 검사방법을 선택할 수 있다.

ㆍ 전기 및 수도 등의 설비를 필요로 하지 않는 휴대성이 좋은 검사방법도 있다.

ㆍ 검사가 비교적 간단하여 교육 및 훈련을 받으면 비교적 숙련이 쉽다.

 

2) 침투탐상검사의 단점

ㆍ표면이 열려 있어도 그곳에 침투액의 침투를 방해하는 물, 기름 등의 액체나 금속, 비금속 개재물 등의 이물질로 채워져 있으면 결함을 검출할 수 없다. 즉 표면이 열려있지 않으면 검출이 불가능하다.

ㆍ표면이 거친 시험체나 다공성(多孔性) 재료는 충분한 배경(background)이 얻어지지 않으며, 또한 적절한 탐상기술이 아직 정립되지 않아서 검사가 곤란하다.

ㆍ결함의 깊이와 결함의 내부 형상을 알 수 없다. 검출된 결함지시모양으로부터 알 수 있는 것은 결함 유무와 결함의 위치 및 표면에 나타난 결함의 개략적인 모양뿐이다.

ㆍ손으로 하는 작업이 많아 검사원의 기량에 따라 검사결과가 크게 좌우되기 쉽다.

ㆍ유지류(油脂類), 유기용제 등 가연성의 탐상제를 사용하므로, 보관 및 작업할 때에는 화기에 주의하고, 환기에도 신경을 써야 한다.

ㆍ주변 환경 특히 온도의 영향을 많이 받는다.

ㆍ밀집되어 있는 결함이나 매우 근접해 있는 결함을 분리하여 별도의 결함지시모양으로 나타내는 것은 일반적으로 곤란하다.

 

 

3. 자기탐상검사와의 비교

침투탐상검사는 자기탐상검사와 똑같이 표면 결함을 검출하는 방법으로, 서로 이용분야가 비슷하여 2방법 중 어느 방법을 선정하여 검사하는 것이 좋은지를 특징에 대하여 비교하여 설명한다.

ㆍ침투탐상검사는 금속, 비금속 재질에 관계없이 적용이 가능하지만, 자기탐상검사는 철강 재료와 같은 강자성체에만 적용이 가능하다.

ㆍ침투탐상검사는 결함방향의 영향을 받지 않으므로, 어떠한 방향으로 결함(균열 등)이 있어도 1회의 탐상조작으로 탐상이 가능하지만, 자기탐상검사는 결함방향의 영향을 받으므로 형상이 복잡한 시험체의 모든 부분을 정확히 자화하기가 어렵고, 때로는 자화의 방향을 바꿔서 2회 이상 탐상을 해야 한다.

ㆍ침투탐상검사로 검출할 수 있는 결함은 시험체 표면이 열려 있는 결함만 가능하지만, 자기탐상검사는 표면이 열린 결함은 물론 표면 가까이에 있는 결함도 검출할 수 있다.

ㆍ침투탐상검사는 원형상(원형모양)의 결함을 뚜렷하게 나타내어 검출할 수 있지만, 자기탐상검사는 자분모양이 흐려서 잘 검출되지 않으며, 선상(선모양)의 결함도 자화방향에 따라 검출할 수 있는 결함의 방향이 결정된다.

ㆍ용제제거성 침투탐상검사는 탐상제가 세트(set)로 되어 있어 휴대성이 좋고, 전원과 수도설비 등이 없는 곳에서도 적용이 가능하지만, 자기탐상검사는 탐상장치의 전원이없으면 검사가 불가능하다.

ㆍ침투탐상검사는 시험체의 표면상황에 따라 영향을 많이 받으므로, 자기탐상검사에 비해 표면처리를 철저하게 해야만 양호한 탐상결과를 얻을 수 있다.

ㆍ침투탐상검사는 자기탐상검사에 비해 탐상조작이 각 단계별로 독립되어 있고, 대부분 수동으로 작업하므로, 검사원이 탐상조작의 단계별로 절차를 준수하는 것이 특히 중요하다.

ㆍ침투탐상검사는 현상법으로 습식법 또는 속건식 현상법을 적용하는 경우, 결함지시모양의 형상·크기·색의 농도가 시간이 경과하면 변화하여 평가하기가 어렵지만, 자기탐상검사는 한번 결함자분모양이 형성되면 탈자를 하지 않는 한 장시간이 지나도 변화하지 않는다.

ㆍ침투탐상검사는 자기탐상검사에 비해 온도의 영향을 많이 받으므로, 표준온도를 벗어나는 경우에는 검사조건을 변경해야 한다.

ㆍ침투탐상검사에서 얻어지는 결함지시모양은 자기탐상검사에 비해 결함에 대한 확대배율이 높으므로, 미세한 결함을 확대하여 우리의 눈으로 보기 쉽게 한다. 즉, 대비(contrast)가 잘되어 식별하기도 쉽다.

ㆍ침투탐상검사는 자기탐상검사에 비해 탐상제로 유기용제를 사용하므로 작업할 때 환경조건(화기, 환기, 기온, 온도, 바람 등)에 주의해야 한다.

 

 

 

출처 : 한국산업인력공단 침투탐상검사의 기초 이론