재료공학실험 | 비파괴검사 - 액체 침투 탐상 검사(Liquid Penetrant Testing)

 

 

 

TIP

 

 

용접품, 단조품, 주강품, 플라스틱 및 세라믹 등과 같은 금속 및 비금속의 각 재료에 나타나는 표면 결함을 경제적으로 검사함에 목적이 있다.

 

 

침투탐상검사

침투탐상 검사는 검출하고자 하는 표면 불연속은 맨눈으로 보면 거의 검출되지 않을 정도로 매우 작은 것이 많으므로 침투제가 불연속으로 침투되는 특성이 탐상결과에 중대한 영향을 미치게 되는데 침투제의 침투력은 크게 다음과 같은 요인에 따라 달라지게 된다.

 

침투제의 표면장력, 침투제의 적심성, 침투제의 접촉각

 

위 세 개의 요인은 서로 관련되어있다.

 

먼저 표면장력이란 액체분자간의 응집력으로 물방울과 같은 일반 액체방울이 구 형태로 형성되는 것을 말한다. 이와 같이 액체방울에서의 표면장력은 액체의 내부 수압(水壓)이 평형을 이루어 형성된다. 물방울과 같은 액체가 고체표면에 접촉되었을 때의 고체표면과 액체 분자사이의 응집력과 상관된 표면장력과의 관계에서 응집력이 다르게 나타난다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 전처리 : 침투 처리를 하기 전에 침투제에 침투에 방해가 되는 이물질을 제거 하는 과정이다. 이 과정에서 세척제를 사용하여 전처리를 하였다.

 

 

2) 침투 처리 : 침투제를 시편에 분사하여 결함이 있는 부분에 침투시키는 작업이다. 침투처리 방법에는 침적법(Dipping), 분무법(Spray), 붓으로 칠하는 법(Brushing)이 있으며 그중 분무법(Spray)을 사용하였다. 침투제의 침투시간이 중요하다고 말했듯이 온도가 15 ～ 40℃ 사이에서는 5 ～ 20분 정도이며, 3 ～ 15℃ 사이에서는 온도를 고려하여 침투 시간을 더 오래 유지시킨다.

 

3) 세척 처리 : 시편에 분사한 침투제가 모두 침투후에 침투되지 않고 남아 있는 침투제를 닦아 내는 과정이다. 세척처리 방법에는 물로 씻어내는 수세척과 용액을 사용하는 용제세척이 있다. 이 실험에서는 용제세척을 사용하였다.

 

4) 현상 처리 : 침투액이 침투된 시편에 백색의 현상제를 도포하여 결함이 있는 부분에 색채의 차를 크게 하여 식별성을 높이기 위한 과정이다. 이 과정에서 현상제를 도포한 후 시간이 흐르면 결함이 있는 부분에서 붉은색이 올라오기 시작한다. 현상 방법에는 건식현상법, 습식현상법, 속건식현상법, 무현상법이 있으며, 이번 실험에서는 침투탐상검사에서 널리 쓰이는 속건식현상법을 사용하였다.

 

 

5) 후처리 : 검사가 끝난 후 시편을 폐기하지 않을 경우에는 현상제, 침투액을 제거하고 적당한 표면처리가 필요하다. 이번 실험에서는 특별한 후처리는 하지 않았으며, 단지 세척액으로 표면만 닦아 내었다.

 

 

 

 

[재료공학실험]비파괴검사 - 액체 침투 탐상 검사(Liquid Penetrant Testing) 레포트