12. 침투탐상검사-방법 및 특징

 

1. 후유화성 형광 침투탐상검사

ㆍ검사방법

후유화성 형광 침투탐상검사는 세척처리 전에 유화처리를 하는 방법으로, 계면활성제가 첨가되지 않은 유성(油性) 침투액을 열린 결함 속으로 침투시키고, 시험체 표면에 유화제를 뿌려 표면에 있는 잉여 침투액 만을 유화시켜 물 세척을 한다. 결함 속의 침투액은 유성이기 때문에 유화제가 작용하지 않아서 수세성 침투탐상검사와 같이 쉽게 결함 속의 침투액이 세척되지 않는다. 세척이 안 된 상태를 그대로 유지하게 되므로, 침투탐상검사 방법 중

에서 가장 결함 검출감도가 높은 방법이다. 그러나 탐상제의 관리 및 검사조건의 관리를 확실하게 하지 않으면 안 된다. 이 방법은 세척의 단계에서 씻겨 내려가서 검출되지 않는 얕은 결함이나 폭이 넓은 결함은 물론 미세한 결함을 검출하는데 적합하다. 그러나 표면이 거칠지 않으며 단순한 형상을 가진 소형의 대량 생산부품 등이 검사대상이며, 대형 구조물이나 탐상면의 표면 거칠기가 거친 시험체에는 적용하기가 어렵다. 항공기 기체와 엔진부품,

로켓트 부품, 자동차 부품에 대한 제품검사 및 보수검사 등에 적용되고 있다. 침투액에는 보통 감도의 침투액과 고감도의 침투액이 있으며, 유화제에는 기름베이스와 물 베이스의 두 종류가 있다.

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가) 침투처리

침투처리는 담금법으로 실시한다. 적용방법은 수세성 형광 침투탐상검사 방법과 모두 동일하지만, 이 검사는 다음의 유화처리에서 배액처리를 해야 하는 것이 다르다. 배액처리를 할 때에는 주의가 필요한데, 배액은 담금을 한 후 꺼내어 가급적 잉여 침투액이 흘러내리도록 하여 부분적인 침투액 층의 두꺼운 얼룩이 없도록 배액처리를 정확히 해야 침투액에 의한 적용 얼룩이 생기지 않게 된다. 이유는 침투액이 균일하게 도포되지 않으면 다음의 유화처리에서 유화제를 적용해도 유화제가 균일하게 적용되지 않기 때문에 결과적으로 세척부족 또는 과세척을 초래하게 된다.

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나) 유화처리

유화처리는 유성 침투액에 유화제를 적용하여, 물 세척이 가능한 상태로 만드는 탐상작업으로, 유화제는 담금법, 분무법, 붓기법 등으로 적용하는데, 솔질법은 사용해서는 안 된다. 유화제의 적용방법은 일반적으로 시험체의 크기, 처리수량에 관계없이 담금법으로 처리하는 것이 가장 무난하다. 유화처리에서 유화시간의 길고 짧음은 세척성에 영향을 미치기 때문에 가장 적합한 유화시간을 선정해야 한다. 유화시간이 짧게 되면 세척부족이 되고, 유화시간이 길게 되면 과세척이 된다. 따라서 유화시간은 다음 단계인 세척이 완전히이루어지는 범위 내의 최소시간으로 하는 것이 좋다. 일반적으로 유화시간은 10초에서 5분이내가 좋으므로, 유화처리를 할 때에는 시계를 보기 쉬운 곳에 두고 정확히 처리해야 한다. 대형 부품은 세척과정에서 유화제의 적용 얼룩이 생길 수 있으므로, 이런 경우 유화정지 처리로서 세척처리 전에 시험체 전체를 물 속에 몇 초 동안 담그는 방법을 사용한다. 유화 정지처리를 하면 일시적으로 유화제가 침투액 속으로 혼합되는 속도가 억제되므로, 결과적으로는 세척 얼룩을 없앨 수 있는 효과가 있다.

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다) 세척처리

이 방법은 유화처리를 확실하게 실시하면 대부분 과세척이 되지 않는 장점이 있다. 따라서 세척처리에서 수세성 형광 침투탐상검사에 비해 실패는 적다. 세척방법은 비교적 높은 수압(2∼3kgf/cm2)으로 단시간에 신속하게 세척처리를 하는 것이 좋다. 그러나 큰 시험체에서는 부분적으로 유화 촉진이 고려되므로 가급적 신속하고 균일하게 실시되도록 주의가 요구된다. 이 때문에 유화정지 처리는 유효한 방법이다.

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라) 건조처리

건조처리는 건식 현상제를 적용하는 경우, 세척처리 후에 건조처리를 하는데, 수세성 형광 침투탐상검사의 경우와 같다. 고온이나 불필요한 시간 동안의 건조는 피해야 하며, 반드시 정해진 온도 내에서 실시하고, 건조시간도 미리 설정하는 것이 바람직하다.

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마) 현상처리

현상처리는 수세성 형광 침투탐상검사와 유사하지만, 건식 현상법으로 처리한다. 건식 현상법의 적용방법에는 매몰법, 분무법, 공기 교반법이 있지만, 매몰법과 공기 교반법이 널리 적용 된다. 공기 교반법은 완전히 밀폐되는 현상장치를 필요로 하여 설치비가 다소 높지만, 검사원의 기량을 필요로 하지 않으므로 효과적이며, 또한 확실하게 현상처리를 할 수 있다.

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ㆍ후유화성 형광 침투탐상검사의 특징

가) 장점 :

① 정확하게 유화처리를 하면 과세척 될 염려가 적다.

② 미세한 결함이나 비교적 폭이 넓고 얕은 결함의 검출에 알맞다.

③ 일반적으로 다른 방법에 비해 침투시간이 짧다.

④ 침투액은 수분의 혼입이나 온도의 영향에 의한 성능의 저하가 적다.

⑤ 침투액의 증발이 적기 때문에 개방형 침투액 통을 사용할 수 있다.

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나) 단점 :

① 유화처리를 필요로 하기 때문에 탐상조작이 약간 복잡하여 숙련을 요한다.

② 표면 거칠기가 거친 시험체에는 적용하기 어렵다. 6S 이하의 매끄러운 정밀 주조, ▽▽▽이상의 연삭 면 또는 연마 면의 시험체에만 적용 가능하다.

③ 열쇠 홈이나 나사부와 같이 형상이 복잡한 시험체의 탐상에는 적합하지 않다.

④ 대형 부품의 탐상은 곤란하다.

⑤ 이 검사에 사용하는 유화제는 수분, 침투액의 혼입에 의해 성능이 변화하므로, 관리가

복잡하며 유화시간의 조정이 어렵다. 탐상제의 관리체계가 확립되어 있는 경우에만

사용하는 것이 바람직하다.

⑥ 물 베이스 유화제를 적용하는 경우는 기름 베이스 유화제를 적용하는 경우에 비해 침

투액의 혼입에 의한 피로가 심하다. 이는 농도가 엷을수록 빨리 피로된다.

⑦ 전기, 수도설비, 암실 및 자외선조사장치 등이 필요하다.

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출처 : 한국산업인력공단 침투탐상검사의 기초 이론

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