8. 침투탐상검사-방법 및 특징

 

1. 용제제거성 염색 침투탐상검사

ㆍ검사방법

용제제거성 염색 침투탐상검사는 침투탐상검사 방법 중에서 가장 널리 사용되고 있는 방법으로, 가시광선 아래에서 관찰이 가능한 침투액을 사용하고, 잉여 침투액은 유기용제로 닦아 제거하는 방식의 침투탐상검사이다. 이 검사는 침투액과 세척액(유기용제 사용) 그리고 현상액의 3가지를 사용하여 탐상하며, 특히 속건식 현상법과 조합하여 사용한다. 일반적으로 용접부의 탐상 및 넓은 면을 가진 구조물이나 기계부품 등의 부분탐상에 적합하여 가

장 광범위한 분야에서 사용되고 있다. 에어로졸 제품을 사용하므로 특별한 장치를 필요로 하지 않으며, 취급이 간단하고, 휴대가 편리하며, 전원, 수도 등의 설비도 필요로 하지 않는 방법이다. 또한 암실 및 자외선조사등도 필요로 하지 않으므로 실내는 물론 야외 등, 밝은 환경이면 어디에서도 적용할 수 있는 장점이 있다. 그러나 결함의 검출 능력은 침투탐상검사 중에서 감도가 비교적 낮은 검사방법으로 결함의 검출능력은 뛰어 나지는 않다. 이는 잉여 침투액의 제거가 어렵기 때문인데 탐상면의 표면 거칠기가 비교적 매끄럽고, 형상이 단조로운 시험체를 검사하는 경우에는 오히려 염색 침투탐상검사 중에서는 가장 감도가 높다.

이 검사는 손으로 하는 작업이 많아서 검사원의 기량에 크게 의존하므로, 기본적인 지식을 갖추고, 충분한 경험과 표준 작업을 반복적으로 연습해야 정확한 탐상을 할 수 있다.

<출처 :서울특별시 교육청>

 

가) 전처리

전처리는 검사를 하기 전에 시험체 표면에 부착되어 있는 기계유, 방청유, 그리스, 먼지 등의 오염물을 제거하여 깨끗해진 탐상면에 침투액이 충분하게 덮이어 적시어져서 결함 속으로 충분한 양이 침투할 수 있도록 하기 위한 처리이다. 전처리는 시험체의 재질, 경도, 표면상태, 시험체에 붙어있는 이물질의 성질 등을 고려하여 적절한 방법로 실시해야 하며, 결함의 열린 부분을 막을 우려가 있는 방법은 사용해서는 안 된다. 또한 세척 후에는 시험체를 건조시켜 결함속에 수분이나 용제 등이 남아 있지 않음을 확인해야 한다. 전처리에는 연삭, 샌드 블라스트 등에 의한 기계적인 처리와 산, 알카리, 유기용제 등에 의한 화학적인 처리로 실시한다.

 

나) 침투처리

침투액을 열린 결함 속으로 모세관 현상을 이용해서 침투시키는 처리로써, 에어로졸 제품을 사용하여 탐상

면에 분무법으로 적용하는 경우에는 가급적 분무 노즐을 탐상면에 가까이 해서 불필요하게 비산되지 않도록

하며, 필요한 최소한의 범위에 필요한 양의 침투액이 균일하게 도포되도록 한다. 용접부와 같이 좁은 부위나

구조물의 복잡한 곳 등은 폭에 맞는 솔(brush)을 사용하면 침투액을 효과적으로 적용할 수도 있다. 침투액이 탐상면에 균일하게 적셔져서 결함 속으로 침투액이 충분하게 침투될 때까지 방치해 두는 시간을 침투시간 또는 체류시간(dwell time)이라 하는데, 이 시간은 특수한 검사를 제외하고는 긴 시간을 줄 필요는 없으며, 일반적으로 5~20분 정도로 처리한다.

 

다) 제거처리

제거처리는 탐상면을 덮고 있는 침투액 중에서 탐상면에 부착되어 있는 잉여 침투액을 제거하는 처리이다. 제거는 마른 헝겊이나 종이수건을 사용하여 가능한 한 탐상면의 잉여 침투액을 2∼3회 정도 닦은 다음, 마무리 세척으로 세척액을 적신 헝겊이나 종이수건으로남아 있는 침투액을 제거한다. 이때 주의할 점은 결함속의 침투액을 씻어내는 과세척을 해서는 안 되므로, 제거처리는 세척액을 묻힌 헝겊 또는 종이수건으로 옅은 핑크색이 남아 있는 정도에서 끝내어야 한다. 처리 순서는 복잡한 부분부터 시작하여 단순한 부분 순으로 제거한다. 제거를 잘하고 못하고는 처리에 사용하는 헝겊이나 종이수건의 오염 정도를 확인하면 정확한 처리 여부를 알 수 있다. 세척액을 직접 탐상면에 분무하는 방법은 특별한 경우를 제외하고는 피해야 한다.

 

라) 현상처리

현상처리는 제거처리 후 탐상면에 백색의 현상제를 도포하여 균일한 현상제의 도막을 만들어, 결함 속의 침투액이 탐상면으로 스며 나오도록 하는 처리이다.

이 처리는 속건식 현상법으로 에어로졸 제품에 의한 분무법으로 적용한다. 중요한 것은 사용 전에 반드시 현상제의 통을 상하로 잘 흔들어 혼합시킨 후, 탐상면에서 20∼30cm 정도의 거리를 두고, 일정한 각도(적어도 45~90°)를 유지하며 탐상면에 현상제 도막이 균일하게 도포되도록 적용해야 한다는 점이다. 이때 현상 얼룩이 생기지 않도록 해야 하며, 현상제의 도막은 시험체의 표면이 약간 보일 정도로 도포한다. 이 현상제는 휘발성이 높은 용제를 사용하므로 분무와 동시에 미세한 입자들이 비산되어 탐상면을 적시면서 비교적 짧은 시간에 건조된다. 따라서 깨끗하고 균일한 얇은 현상제의 도막을 형성시키기 쉽고, 결함 속의 침투액을 스며 나오게 하는 작용이 빠르기 때문에 결함지시모양의 형성이 빠르고, 결함의 검출감도도 높다. 현상시간은 최소 7분이다.

 

마) 관찰

정해진 현상시간이 경과하면 곧바로 충분히 밝은 환경에서 관찰하고 결함지시모양이 명확할 때는 표시를

한다. 속건식 현상법은 다른 현상법과 비교하여 지시모양의 형성이 비교적 빠르므로, 현상시간 중에도 지시모

양의 상태를 주시하며 특성을 파악하는 관찰을 계속해야 한다.

결함지시모양은 시간이 지남에 따라 급속하게 확대되므로 실제 결함의 형상, 크기와 혼동해서는 안 된다. 미세한 결함은 현상제의 도막 표면으로 스며 나오는 침투액의 양이 매우 적어 배경과 대비가 잘 안 되어 발견하기 어려운 경우도 있다. 지시모양에는 실제 결함에 의한 지시모양과 결함 이외의 원인에 의해 나타나는 의사지시가 있으므로 이를 분류하여 확인하고 판정해야 한다.

 

바) 후처리

후처리는 시험체 표면에 부착되어 있는 현상 분말 및 남아 있는 침투액을 제거하는 것이 목적이다. 관찰이 끝나면 시험체의 결함지시모양에 대하여 기록하고, 신속히 후처리를 해야 한다. 이는 현상제가 아주 흡습성이 높은 분체(粉體)로 구성되어 있어서 주위의 습기를 빨아들여서 시험체를 부식시키기 때문이다. 특히 마그네슘, 알루미늄의 합금은 부식이 심하므로, 검사가 끝난 후 조속히 처리하는 것이 바람직하다.

 

 

ㆍ 용제제거성 염색 침투탐상검사의 특징

가) 장점 :

① 휴대성이 좋은 에어로졸 제품을 사용하므로 전원과 수도 및 장치가 필요 없으며, 밝은

환경이라면 어느 곳에서도 사용할 수 있다.

② 대형 구조물이나 기계 부품의 부분 탐상에 적합하다.

③ 조작 순서가 다른 방법에 비해 가장 간편하다.

④ 휴대성이 좋으므로 고소작업에도 적합하다.

 

나) 단점 :

① 표면이 너무 거친(표면 거칠기가 50S 이상) 탐상면의 검사에는 적합하지 않다.

② 형상이 복잡한 시험체의 탐상에는 적합하지 않다.

③ 제거처리가 어렵다.

④ 개방형의 침투액 통을 사용하지 않으므로, 대량 생산품의 탐상에는 적합하지 않다.

⑤ 검사비용이 다른 방법에 비해 비싸다.

 

 

 

출처 : 한국산업인력공단 침투탐상검사의 기초 이론

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