Che cos'è un test a correnti parassite?

Il test a correnti parassite è un metodo di prova non distruttivo per i materiali elettricamente conduttivi. Le proprietà fisiche del materiale elettricamente conduttivo vengono utilizzate per generare un flusso di corrente in quest’ultimo, la cosiddetta corrente parassita.

La prima cosa da fare è indurre una corrente parassita nel materiale. A tal fine, si genera un campo magnetico alternato con una bobina di eccitazione. Applicando una corrente alternata alla bobina di eccitazione, si eccita il materiale. Le correnti parassite nel materiale provocano a loro volta un campo magnetico variabile. Questo campo magnetico viene a sua volta ricevuto da una bobina di misura. Anche in questo caso si crea una corrente alternata, che differisce dalla corrente alternata dell'eccitatore in termini di ampiezza di tensione e posizione di fase. Le differenze nel materiale diventano visibili, come impurità nel materiale (inclusioni, diversa composizione del materiale) o danni (crepe, pori) al materiale.

Di conseguenza, è possibile distinguere tra tre diversi metodi di prova nelle test a correnti parassite:

1. Test delle cricche:

La verifica delle cricche può essere effettuata in modo statico o dinamico.

Con il test dinamico delle cricche, il sensore, in cui sono installati l'eccitatore e la bobina di misura, o il pezzo da testare vengono messi in rotazione costante. Il sensore esegue quindi una scansione della superficie del pezzo da ispezionare. Se la superficie non presenta inclusioni o danni, le correnti parassite fluiscono uniformemente nel materiale. Tuttavia, non appena sulla superficie del pezzo in esame compaiono inclusioni o crepe, la resistenza elettrica cambia e la corrente parassita diventa più piccola o deve "deviare". Ciò modifica la densità della corrente parassita, che viene rilevata e valutata dalla bobina di misura. Questo test viene effettuato, ad esempio, nell'industria automobilistica sotto forma di test automatizzati nella produzione di componenti importanti per la sicurezza e critici per il funzionamento.

Nel test statico delle cricche, il sensore viene spostato manualmente sulla superficie del pezzo in esame. Questo tipo di ispezione viene utilizzato, tra l'altro, durante le ispezioni di manutenzione di vari componenti rilevanti per la sicurezza nell'industria aeronautica.

Fig.1: Principio delle correnti parassite

In conclusione, si può affermare che il test delle cricche con le correnti parassite è un buon metodo per trovare difetti aperti sulle superfici, come cricche o pori.

Lista di controllo per il test delle cricche a correnti parassite:

• Il materiale è elettricamente conduttivo?
• Ci sono specifiche di errore?
• Esiste una definizione dell'area di prova?
• Esiste una simmetria rotazionale?

2. Misura dello spessore di rivestimento:

La misurazione dello spessore del rivestimento è un altro campo di applicazione delle prove a correnti parassite. Si utilizza un nucleo di ferro attorno al quale sono avvolte la bobina di eccitazione e la bobina di misura. Una corrente alternata a bassa frequenza scorre tipicamente attraverso la bobina di eccitazione (metodo di misura magnetico-induttivo). Quando il nucleo di ferro con le due bobine si avvicina a un oggetto magnetizzabile, il ferro, questo rafforza il campo magnetico alternato. La bobina di misura registra questo guadagno come tensione. L'entità di questa differenza di tensione dipende dalla distanza tra il polo e la parte in ferro. Nel caso di parti rivestite, questa distanza corrisponde allo spessore del rivestimento della parte da testare.

Inoltre, nella misurazione dello spessore del rivestimento si distinguono due effetti:

• Effetto di induzione magnetica: Quando la bobina di campo viene eccitata con una frequenza di prova molto bassa, la permeabilità magnetica del materiale di base ferromagnetico viene utilizzata per misurare lo spessore di rivestimenti non ferromagnetici come rame o zinco.
• Effetto corrente parassita: Quando la bobina di campo viene eccitata con un'alta frequenza di prova, la conducibilità elettrica dei materiali di base elettricamente conduttivi viene utilizzata per misurare lo spessore di rivestimenti non elettricamente conduttivi come vernici, pitture, anodizzazioni, ecc. Lo spessore del materiale di base elettricamente conduttivo viene quindi misurato.

3. Esame delle proprietà microstrutturali del materiale:

Nel corso delle prove per le proprietà microstrutturali, si fa un'ulteriore distinzione tra prove di durezza e prove di miscela di materiali.

Durante la prova di durezza, ad esempio, la microstruttura del materiale cambia in seguito al trattamento termico. Ciò modifica a sua volta la conduttività o la permeabilità del materiale. Il pezzo da testare viene guidato attraverso una bobina. In essa sono presenti due avvolgimenti: l'avvolgimento di eccitazione e l'avvolgimento di misura. Come nel test delle cricche, all'avvolgimento di eccitazione viene applicata una corrente alternata. Si crea un campo magnetico alternato che induce una corrente parassita nel materiale da testare. La corrente parassita genera un proprio campo magnetico alternato. Questo viene a sua volta convertito in corrente alternata dall'avvolgimento di misura. Modificando l'ampiezza della tensione e la posizione della fase, è possibile eseguire la valutazione.

Durante il test della miscela di materiali, viene fatta una distinzione tra i diversi materiali, poiché questi ultimi hanno conduttività o permeabilità diverse. Queste differenze possono essere rilevate dai sensori. Pertanto, i diversi materiali, come l'acciaio a taglio libero 9S20, l'acciaio cementato C15, l'acciaio bonificato, l'acciaio strutturale St37 e così via, possono essere separati l'uno dall'altro.

MAGNETOSCOP 1.070: Per la misurazione del campo magnetico e della permeabilità.

Lista di controllo per le prove di microstruttura:

• Il materiale è elettricamente conduttivo?
• Esistono differenze tra conduttività e permeabilità?
• Esiste una definizione dell'area di prova (ad esempio, parti parzialmente indurite)?

L'Institut Dr. Foerster GmbH & Co. KG, siamo lieti di eseguire test di cricche a correnti parassite o test strutturali con il vostro materiale nel nostro laboratorio applicativo interno. Al termine dei test, riceverete un rapporto che riassume i risultati. Saremo lieti di discuterne nuovamente con voi.

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