נוזל חודר ובדיקת זרמי מערבולת עובדים על אלומיניום, שממנו עשויים רוב המטוסים הקטנים. לחלקי פלדה, כמו גל ארכובה, כן נסע וברגים, יש שיטה משלהם שמשתמשת בתכונה היחידה שחסרה לאלומיניום: פלדה מגנטית מאוד.
איך סדק מצייר את עצמו
ממגנטים את החלק, ושטף מגנטי זורם בתוך הפלדה. פלדה מעבירה שטף בקלות. אוויר מעביר אותו גרוע מאוד. סדק הוא מרווח דק של אוויר, או של כל דבר אחר שאינו מגנטי, שיושב בדרך של השטף.
השטף צריך לעבור. חלק ממנו קופץ ישר מעל המרווח, וחלק בולט החוצה מעל פני השטח כדי לעקוף אותו. הבליטה הזו היא שדה הדליפה. הוא מקומי, צר וחזק ממש מעל הסדק.
עכשיו מפזרים או שוטפים את פני השטח בחלקיקי ברזל דקים, יבשים או בתרחיף בנוזל, הרבה פעמים מצופים בצבע פלואורסצנטי לצפייה באור אולטרה סגול. החלקיקים נמשכים לשדה הדליפה ונערמים לאורך הסדק. הערימה רחבה בהרבה מהסדק, אז סדק שאי אפשר לראות הופך לקו שאפשר.
כלל הכיוון
סדק שרץ לאורך השטף לא עומד בדרכו. השטף זורם לידו משני הצדדים ואין לו שום סיבה לצאת מהמתכת. רק החלק של השטף שחייב לחצות את הסדק יוצר דליפה. לסדק בזווית θ לשדה, החלק הזה הולך כמו sin θ:
| זווית בין הסדק לשדה | sin θ, החלק שחוצה |
|---|---|
| 90° | 1.00 |
| 60° | 0.87 |
| 45° | 0.71 |
| 30° | 0.50 |
| 15° | 0.26 |
| 0° | 0.00 |
סדק שחוצה את השדה נראה הכי טוב. מעבר ל־45° הוא עדיין מקבל את רוב השטף. ככל שמתקרבים ל־0° הוא נעלם. כיוון שסדק יכול לרוץ לכל כיוון, מגנוט אחד אף פעם לא מספיק. ממגנטים את החלק פעמיים, בניצב, כך שכל סדק יחצה היטב את השדה לפחות פעם אחת.
שתי הדרכים המקובלות נותנות בדיוק את שני הכיוונים האלה. העברת זרם לאורך החלק יוצרת שדה מעגלי סביבו, שמוצא סדקים לאורך. הכנסת החלק לתוך סליל יוצרת שדה לאורכו, שמוצא סדקים לרוחב.
כמה חזק השדה
לזרם I שעובר לאורך מוט עגול, חוק אמפר נותן את השדה על פני השטח:
H = I / (2π r)
750 A דרך מוט של 25 מ״מ, r = 0.0125 מ׳, נותנים H = 750 / (2π × 0.0125) = 9550 A/m. אותם 750 A דרך מוט של 50 מ״מ נותנים חצי, 4770 A/m. השדה תלוי בזרם ליחידת היקף, אז חלק עבה יותר צריך יותר זרם באותו יחס כדי לקבל אותה בדיקה. מסיבה זו נהלי בדיקה קובעים את הזרם לכל חלק.
חלש מדי, והדליפה קלושה מכדי להחזיק חלקיקים. חזק מדי, והחלקיקים נדבקים בכל מקום, במיוחד בפינות ובשינויי חתך, ואינדיקציה אמיתית מתחבאת ברקע.
מה היא רואה ומה לא
היא צריכה חומר פרומגנטי: רוב סוגי הפלדה, ברזל יציקה, ניקל. היא לא אומרת כלום על אלומיניום, טיטניום, נחושת או פלדת אל־חלד אוסטניטית, כי הם לא מעבירים שטף בצורה הזו.
היא מוצאת סדקים על פני השטח וקצת מתחתם, כי הדליפה מפגם רדוד עדיין מגיעה לפני השטח. עמוק יותר, הדליפה מתפזרת לפני שהיא מגיעה לפני השטח והולכת לאיבוד. לפגמים עמוקים יש אולטרסאונד.
יש לה יתרון אחד על נוזל חודר. נוזל חודר צריך שהסדק יהיה פתוח, נקי וריק, כדי שהנוזל ייכנס. חלקיקים מגנטיים לא. השטף צריך לחצות את המרווח לא משנה מה יש בו, אז סדק הדוק, מלא לכלוך או מרוח קלות עדיין דולף.
ואחרי הבדיקה צריך לבטל את המגנוט. גל ארכובה או מיסב ממוגנטים אוספים שבבי פלדה בשימוש, וחלק ממוגנט ליד מצפן הוא הדבר האחרון שמטוס צריך. השלב הזה הוא חלק מהשיטה בדיוק כמו החלקיקים.
מקורות
- Federal Aviation Administration. Advisory Circular 43.13-1B, Acceptable Methods, Techniques, and Practices: Aircraft Inspection and Repair. Chapter 5, Nondestructive Inspection.
- Federal Aviation Administration. Aviation Maintenance Technician Handbook: General (FAA-H-8083-30). Chapter on inspection concepts and techniques.