Magnetpulverprüfung (MT)

Grundprinzip der Magnetpulverprüfung

Die Magnetpulverprüfung (MT — Magnetic Particle Testing) nutzt das physikalische Phänomen des magnetischen Streuflusses: Wenn ein ferromagnetisches Bauteil magnetisiert wird, verlässt das Magnetfeld an oberflächennahen Ungänzen (Rissen, Bindefehlern) das Bauteil und tritt als Streufluss aus. Fein verteilte Eisenpulverpartikel werden von diesem Streufluss angezogen und machen den Fehler sichtbar.

Magnetisierungsverfahren

Die Wahl des Magnetisierungsverfahrens hängt von der Bauteilgeometrie und der zu erwartenden Fehlerorientierung ab. Risse, die senkrecht zum Magnetfeld verlaufen, werden am besten detektiert.

Stromdurchflutung (Direktkontaktverfahren)

Strom fließt direkt durch das Bauteil und erzeugt ein ringförmiges Magnetfeld um den Stromfluss herum. Geeignet für Längsrisse in zylindrischen Bauteilen. Gefahr von Kontaktmarkierungen.

Spulenmagnetisierung (Längsmagnetisierung)

Das Bauteil wird in eine stromdurchflossene Spule eingebracht. Das Längsfeld eignet sich für Querdefekte (z.B. Querrisse in Wellen). Für vollständige Erfassung aller Fehlerorientierungen sind zwei orthogonale Magnetisierungsrichtungen erforderlich.

Jochmagnetisierung

Ein Elektromagnet (Joch) wird mit seinen Polschuhen auf das Bauteil gesetzt. Das Magnetfeld verläuft zwischen den Polschuhen durch das Bauteil. Tragbar und einfach einsetzbar — Standardverfahren bei Schweißnahtprüfungen und für nicht tragbare Bauteile.

Stromschleifen- und Induktionsverfahren

Für Sondergeometrien: Stromschleife (Kabel um das Bauteil) erzeugt Längsfeld; Induktionstechnik magnetisiert berührungslos über Wirbelströme.

Prüfmittel

Fluoreszierendes MT (UV/Schwarzlicht)

Fluoreszierendes Magnetpulver wird in einer Suspension (Öl oder Wasser) aufgetragen. Unter UV-Licht (320–400 nm, sog. Schwarzlicht) leuchten die an Fehlern angesammelten Partikel hell gelbgrün auf. Sehr hohe Empfindlichkeit — Standardverfahren für sicherheitsrelevante Bauteile (Luftfahrt, Automobil, Schiene).

Farb-Kontrastpulver (Tageslichttechnik)

Schwarzes oder rotes Pulver (trocken oder als Suspension) unter Tageslicht oder weißer Beleuchtung. Geringere Empfindlichkeit als Fluoreszenz, aber einfacher und schneller einsetzbar auf Baustellen oder bei Schweißnahtprüfungen ohne UV-Ausrüstung.

Trockenpulver vs. Nassverfahren

Nachweisgrenzen und Empfindlichkeit

MT kann Risse mit Öffnungsbreiten ab ~1 µm detektieren (Fluoreszenzverfahren). Die Nachweistiefe oberflächennaher Fehler (unter der Oberfläche) liegt bei ca. 1–3 mm (abhängig von Feldstärke, Partikelgröße und Rissgeometrie).

Risse, die parallel zum Magnetfeld verlaufen, werden nicht oder kaum detektiert. Deshalb sind mindestens zwei senkrecht zueinander ausgerichtete Magnetisierungen notwendig für eine vollständige Prüfung.

Entmagnetisierung

Nach der MT-Prüfung muss das Bauteil häufig entmagnetisiert werden (besonders wenn anschließend Schweißen, Zerspanen oder weitere ZfP-Prüfungen folgen). Methoden:

• Durchziehen durch eine Wechselstromspule (Demagnetisierungsspule)
• Schrittweise Feldumkehr mit abnehmendem Wechselfeld
• Erwärmen über Curie-Temperatur (>768 °C für Stahl) — selten praktikabel

Restfeldstärke nach Entmagnetisierung sollte < 1 mT sein (Anforderung nach Norm).

Anwendungsgebiete

• Schweißnahtprüfung (Stumpf-, Kehl-, T-Nähte) an Druck- und Stahlbaukonstruktionen
• Schmiedeteile: Kurbelwellen, Pleuel, Zahnräder, Achsen
• Gussteile aus Gusseisen und Stahlguss
• Wärmebehandelte Bauteile: Wärmerisse erkennen
• Schienenprüfung (Schienenkopfrisse)
• Fahrzeugbau: Sicherheitsbauteile, Fahrwerkskomponenten
• Luftfahrt: Fahrwerke, Triebwerkskomponenten (Ni-Legierungen ferromagnetisch)

Bewertung nach Norm

Bewertungsstufen für Schweißnähte nach EN ISO 23278:

• Stufe 1: Strengste Anforderungen (keine Linienindikationen > 2 mm)
• Stufe 2: Standard (keine Linienindikationen > 4 mm)
• Stufe 3: Niedrige Anforderungen