Prüfung glühender Schmiedeteile auf schwarze magnetische Spots mittels Wirbelstrom

Wirbelstromprüfung von rot-glühenden Schmiedeteilen

Bei der Herstellung von Schmiedeteile werden die Metalle Stahl, Eisen und deren Legierung in einer Presse bei einer Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur (950-1050 °C) umgeformt. Anschließend werden sie gezielt aus der Schmiedehitze in Luft abgekühlt (BY Verfahren) und benötigen dadurch keine weitere Zusatzvergütung.

Aufgrund der Werkzeugkühlung können die Schmiedeteile beim Abtransport teilweise mit Wasser in Berührung kommen.

Warum müssen schwarze magnetische Spots entdeckt werden?

Diese partielle Abkühlung gilt es zu detektieren, da diese Stellen bei der anschließenden kontrollierten Luftabkühlung zu einem sehr harten Gefüge und teils zum Verzug der Teilegeometrie führen kann. Die nachfolgende Bearbeitung der Teile kann dadurch einen starken Werkzeugverschleiß und entsprechend hohe Kosten verursachen.

Ein anschließendes Normalisieren der Teile durch eine zusätzliche Wärmebehandlung ist aus wirtschaftlichen und werkstofftechnischen Gründen nicht möglich.

Wie kann die partielle Abkühlung detektiert werden?

Oberhalb der Curie-Temperatur befindet sich das Schmiedematerial in einem paramagnetischen Zustand. Durch die partielle Abkühlung ist dieser Bereich deutlich unterhalb des Curiepunktes und der Werkstoff erhält seine magnetische Eigenschaft zurück.

Diese magnetischen Eigenschaften des Schmiedeteils können mit dem zerstörungsfreien, magnetinduktiven Prüfverfahren mittels Wirbelstrom ermittelt werden. Dabei werden über einen Sensor niederfrequente Wirbelströme in das Material induziert. Die vom Sensor erfasste Prüfspannung resultiert aus den magnetischen und elektrischen Eigenschaften des Prüfteils, wobei der Spannungswert als Messpunkt graphisch dargestellt wird.

Bei der Prüfung der glühenden Schmiedeteile in der Presse kommt das Prüfsystem MAGNATEST D von FOERSTER zum Einsatz. Dabei fallen die Teile durch die wassergekühlte Spezialspule. Teile, die durch eine partielle Abkühlung in diesem Bereich wieder magnetische Eigenschaften besitzen, lösen einen magnetinduktiven Impuls in der Spule aus, der zur sicheren Aussortierung der Teile mit dem Prüfsystem führt. So werden frühzeitig fehlerhafte Teile erkannt und Schäden im nachfolgenden Produktionsprozess vermieden.