Perché la smagnetizzazione sta diventando un processo sempre più necessario?

Prova di durezza dei componenti meccanici

I componenti meccanici con proprietà specifiche materiali sono utilizzati nell'industria, nel settore automobilistico e in molti altri settori. Questi componenti sono accuratamente progettati con le proprietà della lega, della qualità della superficie o della durezza per funzionare adeguatamente e resistere ai requisiti dell'applicazione. A causa delle fluttuazioni di processo nella produzione automatizzata, tuttavia, queste proprietà possono differire al punto che il componente non soddisfa più i requisiti cruciali.

Metodi di prova della durezza per la produzione automatizzata

Una proprietà del componente che ha un'influenza decisiva sulla qualità del materiale è la durezza. Nel settore industriale si utilizzano processi di tempra specifici, adattati al componente specifico e ai suoi requisiti. È fondamentale un processo di tempra costante in cui, tra l'altro, la temperatura target viene raggiunta nel forno di tempra e non si disperde all'interno del forno. Se il processo di tempra varia, ad esempio a causa di parametri di processo modificati o errati, ciò può avere un impatto notevole sulla durezza specificata. In questi casi, la durezza di questi componenti si discosta notevolmente dalle specifiche. Ciò influisce sia sui valori assoluti che sulla dispersione da componente a componente.

Panoramica dei metodi di prova della durezza

L'industria ha stabilito diversi metodi di misurazione della durezza. I metodi Vickers, Rockwell o Brinell sono tra i più utilizzati. Tuttavia, non tutti durezza non tutti i metodi di prova della durezza sono adatti alla produzione in serie. In questo caso, i parametri critici sono il tempo di ciclo da rispettare e il minor danno possibile al componente. Pertanto, i dispositivi a correnti parassite entrano in azione come approccio non distruttivo alla prova di durezza.

Nota: la differenza tra una misurazione e un test è che il test non può essere ricondotto a uno standard ISO.

Prova di durezza con dispositivi a correnti parassite

Ogni materiale ferromagnetico ha un'impronta magnetica unica della sua permeabilità a diverse frequenze. Questa impronta magnetica cambia con le proprietà di durezza di un materiale. Utilizzando campi magnetici alternati e la relativa risposta specifica del materiale, è possibile determinare la durezza di una lega metallica in condizioni note del materiale, a condizione che siano disponibili valori noti del materiale come riferimento. Questi vengono utilizzati per stabilire una correlazione tra i valori di durezza e i valori magnetici. Sul mercato sono disponibili diversi metodi e dispositivi per determinare la durezza delle leghe metalliche.

Sfide nella prova di durezza con dispositivi a correnti parassite

Il prova di durezza con dispositivi a correnti parassite presenta due vantaggi decisivi: non è distruttiva e funziona con velocità di clock nell'ordine dei millisecondi. Negli ultimi decenni il processo si è affermato nella produzione. Per ottenere risultati significativi, il suo utilizzo richiede alcune condizioni limite, come il posizionamento costante del pezzo e la velocità di prova, un processo di prova riproducibile e campi magnetici residui più bassi possibile (inferiori a pochi A/cm).

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Smagnetizzazione dei componenti nelle prove di durezza

Per testare la durezza o la profondità di durezza dei dispositivi a correnti parassite su componenti ferromagnetici, si raccomanda di smagnetizzare il componente prima della prova vera e propria. La smagnetizzazione è necessaria per rimuovere i campi magnetici nel materiale che contrastano con quelli della sonda a correnti parassite. Questa interazione può influenzare il test a tal punto che i risultati del test superano la soglia di selezione e il pezzo in esame viene dichiarato come un pezzo difettoso nonostante le sue proprietà siano sufficienti. Questo aumenta lo pseudo scarto di produzione.

Per ridurre questa pseudo-rifiuto, è necessario smagnetizzare gli oggetti in prova prima del test a correnti parassite. Per la smagnetizzazione, in genere vengono impressi nel componente forti campi magnetici alternati con ampiezza decrescente e frequenza variabile. Di conseguenza, il componente in esame attraversa un ciclo di smagnetizzazione che si riduce continuamente. Il processo è completato quando il campo magnetico rimasto nel componente non interferisce più con la prova di durezza. In generale, è molto difficile liberare completamente il componente dal campo magnetico. Nella maggior parte dei casi, è sufficiente ridurre il campo magnetico alle dimensioni del campo magnetico terrestre. Alcuni componenti contengono punti o campi magnetici in diversi assi di azione del campo magnetico. Se è necessaria una smagnetizzazione ad alta precisione, è vantaggioso inserire il componente in diverse direzioni nella bobina di smagnetizzazione. Tuttavia, nei processi automatizzati, questo non è solitamente possibile.

Nel caso di materiali con una remanenza molto elevata, è possibile che rimangano campi magnetici residui più grandi anche dopo una smagnetizzazione intensiva. Con le sonde di campo magnetico, questi possono essere rilevati e controllati in una procedura separata.

L'azienda Cestriom, con il suo fondatore Marek Rohner, è specializzata nella smagnetizzazione dei componenti. Insieme all'azienda FOERSTER, Cestriom ha sviluppato l'unità di smagnetizzazione ZMAG, che soddisfa i requisiti della produzione in serie per la smagnetizzazione dei componenti.