Tipi di bobine per prove di durezza a correnti parassite

Tipi di bobine a correnti indotte per le prove di durezza

La verifica della durezza superficiale o della curva di durezza con i dispositivi di prova a correnti parassite richiede una configurazione ottimizzata per l'applicazione. Questo consiste in una sonda ottimale per l'applicazione e in un dispositivo di prova specializzato.

L'intervallo di frequenza in cui deve essere eseguita l'applicazione è una priorità assoluta. I prerequisiti per questa decisione sono i test applicativi con campioni che distinguono i pezzi buoni da quelli difettosi. A tal fine, i test applicativi devono essere eseguiti sia con pezzi privi di errori che con pezzi difettosi per convalidare le impostazioni identificate e determinare i limiti relativi alla loro rilevanza. Questa convalida del sistema è essenziale per evitare inutili scarti nelle successive variazioni di processo e per evitare che i pezzi difettosi vengano classificati come buoni.

Qual è l'impostazione di un test di durezza basato sulle correnti parassite?

Una prova di durezza basata sulle correnti parassite o una prova di durezza con un sistema di prova magnetico-induttivo richiede:

• una bobina,
• un cavo che collega la bobina a un dispositivo di test,
• e il dispositivo di prova corrispondente.

Il dispositivo di test contiene solitamente un software con gli algoritmi che valutano le curve del segnale e le convertono in logica valutabile per l'utente.

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Che influenza ha la frequenza di prova sulla bobina selezionata?

Le bobine progettate per l'applicazione sono costituite principalmente da fili di rame avvolti su un nucleo ferritico o da bobine d'aria. Queste rappresentano l'induttanza primaria e secondaria. Il funzionamento della prova di durezza magnetica induttiva si basa sull'interazione tra un campo magnetico induttivo alternato generato e l'oggetto in esame. Il campo magnetico alternato è generato da una corrente sinusoidale in una bobina primaria. Esso genera un campo opposto nel provino come risultato delle correnti parassite. Questo campo opposto agisce su una bobina secondaria della sonda e genera una tensione di induzione. Questa interazione tra bobina primaria e secondaria può essere registrata e valutata nell'hardware del dispositivo. L'avvolgimento in rame genera gli induttori. Questi sono progettati per le gamme di frequenza del test. A frequenze molto elevate, le induttanze dell'avvolgimento sono solitamente molto piccole. Per le frequenze molto basse sono solitamente richieste induttanze elevate. Inoltre, la corrente della bobina selezionata ha un'influenza decisiva sulla progettazione delle bobine. La corrente della bobina è a sua volta proporzionale al flusso magnetico generato nella parte in esame.

Quali bobine e sonde vengono utilizzate per la prova di durezza?

Si possono distinguere due forme fondamentali di progettazione delle bobine:

• bobine ad anello o quadrate;
• sonde a penna.

Per la costruzione di bobine ad anello o ad angolo, le bobine primarie e secondarie sono avvolte su un unico livello e incapsulate in un alloggiamento ermetico. Al centro dell'alloggiamento della bobina si trova un'apertura in cui viene testato il provino. Questi tipi di bobine possono essere facilmente integrati in nastri trasportatori e linee automatizzate. Ogni oggetto di prova attiva una misurazione quando passa attraverso la bobina nel sistema di prova. La logica del sistema analizza il risultato e decide se il pezzo in prova può continuare a funzionare nel sistema o deve essere eliminato come difettoso. Questa configurazione offre vantaggi nella gestione e nella riproducibilità dei risultati di misura. Tuttavia, l'accuratezza della misura dipende dal posizionamento del pezzo in prova mentre passa attraverso la bobina di prova e da una velocità di prova costante. Se questi fattori sono limitati, i valori misurati sono più variabili. Ciò può rendere necessario ampliare i limiti di prova definiti.

La seconda forma di progettazione è una sonda a penna. Per la costruzione, un avvolgimento primario e uno secondario sono alloggiati nella sonda di prova. Per concentrare il campo sulla punta della sonda, entrambi gli avvolgimenti sono inseriti in un alloggiamento per la bobina, di solito un tipo di asta ferritica o un nucleo di vaso. La differenza generale tra una penna e una sonda a bobina è che nella prima il componente deve essere fermato brevemente durante il processo di prova. A tal fine, il sistema di trasporto arresta il componente in prova, un meccanismo di alimentazione sposta la sonda di prova verso l'oggetto in prova e avvia il test. Con la trasmissione delle informazioni relative ai pezzi buoni e cattivi, il sistema di collaudo attiva l'unità automatizzata e il componente successivo viene spostato alla stazione di collaudo. Anche se i tempi di ciclo ottenibili con le sonde a pin sono generalmente inferiori a quelli delle bobine ad anello o ad angolo, la ripetibilità della misura è superiore.

Un'elevata qualità di prova in produzione richiede la giusta strategia di prova. Oltre alla progettazione di bobine di prova qualificate per la rispettiva applicazione, è decisiva anche la scelta dei parametri, delle frequenze, delle armoniche adatte e del sistema di prova corretto.

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