Manyetik Parçacık Muayene (MT) Nedir? MPI Test Rehberi
Bir çelik aksın yüzeyinde veya hemen altında bir yorulma çatlağı var. Görsel muayene ile görünmüyor. Penetrant muayene yüzey altını göremez. Bu çatlağı nasıl bulursunuz?
Manyetik parçacık muayene, ferromanyetik malzemelerde yüzeydeki ve yüzeye yakın süreksizlikleri tespit eden güçlü bir tahribatsız muayene yöntemidir.
Manyetik Parçacık Muayene Ne Demek?
Manyetik parçacık muayene (MT - Magnetic Particle Testing), ferromanyetik malzemelerin manyetize edilmesi ve yüzeye uygulanan manyetik parçacıkların süreksizliklerde oluşan kaçak alanlarında birikmesi prensibine dayanan tahribatsız muayene yöntemidir.
Diğer adları:
- MPI (Magnetic Particle Inspection)
- Magnaflux (ticari isim, yaygın kullanım)
- Manyetik Toz Muayenesi
Temel Prensip
- Manyetizasyon: Parça manyetik alana maruz bırakılır
- Kaçak alanı: Süreksizlikler manyetik alan çizgilerini bozar, yüzeyde kaçak alanı oluşur
- Parçacık birikimi: Manyetik parçacıklar kaçak alanına doğru çekilir ve birikir
- Görsel tespit: Biriken parçacıklar süreksizliğin konumunu ve şeklini gösterir
MT Ne Tespit Eder?
Tespit Edilebilen Süreksizlikler
| Süreksizlik | Tespit Derinliği |
|---|---|
| Yüzey çatlakları | Mükemmel tespit |
| Yüzey altı çatlaklar | ~3 mm'ye kadar |
| Seam | Yüzey ve yüzey altı |
| Lap | Katlanma hataları |
| Kaynak hataları | Çatlak, porozite, eksik füzyon |
| Dövme hataları | Katlanmalar, lap |
| Taşlama çatlakları | İnce termal çatlaklar |
| Isıl işlem çatlakları | Su verme çatlakları |
Yüzey Altı Tespit Yeteneği
MT'nin penetrant muayeneye göre temel avantajı yüzey altı süreksizlikleri tespit edebilmesidir:
- Yüzey hataları: Her iki yöntem
- Yüzey altı hatalar: Sadece MT
- Manyetik olmayan malzemeler: Sadece PT
Manyetizasyon Yöntemleri
Akım Türlerine Göre
AC (Alternatif Akım)
Özellikler:
- Yüzey ve yüzeye yakın hatalar için
- Deri etkisi (skin effect) nedeniyle akım yüzeyde yoğunlaşır
- Kolay demagnetizasyon
Kullanım:
- Kaynak muayenesi
- Taşlama çatlakları
- Yüzey yorulma çatlakları
DC (Doğru Akım)
Özellikler:
- Derin nüfuz
- Yüzey altı hataları için uygun
- Güçlü manyetizasyon
Kullanım:
- Yüzey altı süreksizlikler
- Kalın kesitler
- Dövme parçaları
HWDC (Half-Wave DC / Doğrultulmuş AC)
Özellikler:
- AC ve DC arası özellikler
- İyi parçacık hareketliliği
- Makul nüfuz derinliği
Kullanım:
- Genel amaçlı
- Yaş yöntemde yaygın
Manyetizasyon Tekniklerine Göre
Prong (Yoke) Tekniği
Tanım: Elektromıknatıs kutupları parçaya temas ettirilir.
Özellikler:
- Taşınabilir, saha kullanımına uygun
- Lokal manyetizasyon
- AC veya DC kullanılabilir
Uygulama:
- Kaynak muayenesi
- Büyük parçalar
- Saha kontrolü
Kaldırma kapasitesi kontrolü:
- AC yoke: Minimum 4.5 kg (100 mm aralıkta)
- DC yoke: Minimum 18 kg (100 mm aralıkta)
Head Shot (Kafa Atışı) Tekniği
Tanım: Parçadan doğrudan akım geçirilir.
Özellikler:
- Parça boyunca dairesel alan
- Boyuna süreksizlikler için
- Sabit tesislerde kullanılır
Uygulama:
- Silindirik parçalar
- Cıvatalar, miller
- Dövme parçaları
Coil (Bobin) Tekniği
Tanım: Parça bobin içine yerleştirilir veya bobin parça etrafına sarılır.
Özellikler:
- Boyuna manyetik alan oluşturur
- Enine süreksizlikler için
- Kablo bobini veya sabit bobin
Uygulama:
- Uzun parçalar
- Çevresel çatlaklar
- Enine süreksizlikler
Central Conductor (Merkez İletken) Tekniği
Tanım: İletken çubuk parçanın içinden geçirilir.
Özellikler:
- İçi boş parçalar için
- Dairesel alan oluşturur
- Hem iç hem dış yüzey muayenesi
Uygulama:
- Borular
- Rulman yuvaları
- Halka şeklindeki parçalar
İndüklenmiş Akım Tekniği
Tanım: Parça trafo sekonderi olarak kullanılır.
Özellikler:
- Temas gerektirmez
- Halka tipi parçalar için ideal
- AC kullanılır
Manyetik Parçacık Türleri
Kuru Yöntem
Tanım: Kuru toz halinde parçacıklar parça üzerine serpilir.
Özellikler:
- Yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir
- Kaba yüzeylere uygun
- Saha uygulamalarında pratik
Parçacık tipleri:
- Gri (kontrast için renkli yüzeyler)
- Kırmızı
- Sarı
Kullanım:
- Sıcak parçalar (döküm sonrası)
- Kaynak dikişleri
- Kaba yüzeyler
Yaş Yöntem
Tanım: Parçacıklar sıvı taşıyıcı içinde süspansiyon halinde uygulanır.
Özellikler:
- Yüksek hassasiyet
- İnce süreksizlikler için
- Parçacık hareketliliği iyi
Taşıyıcı sıvılar:
- Su bazlı (korozyon önleyici katkılı)
- Yağ bazlı (petrol distilat)
Parçacık konsantrasyonu:
- Tipik: 1.2-2.4 mL/100 mL (ASTM E1444)
- Settling testi ile kontrol
Floresan vs. Görünür
| Tip | Görüntüleme | Hassasiyet | Kullanım |
|---|---|---|---|
| Floresan | UV-A ışık altında | Yüksek | Kritik parçalar |
| Görünür | Beyaz ışık altında | Orta | Genel, saha |
Floresan parçacık gereksinimleri:
- UV-A yoğunluğu: Minimum 1000 µW/cm²
- Ortam aydınlatması: Maksimum 20 lux
- Göz adaptasyonu: Minimum 1-5 dakika
MT Uygulama Adımları
1. Ön Temizlik
Amaç: Yüzeyi muayeneye hazırlamak, parçacık hareketini engelleyecek kontaminantları uzaklaştırmak.
Uzaklaştırılacaklar:
- Yağ, gres
- Gevşek pas, tufal
- Boya (gerekirse)
- Kaynak sıçrantısı
Yöntemler:
- Solvent temizleme
- Mekanik temizleme
- Buhar yağ giderme
2. Manyetizasyon
Parametre seçimi:
- Akım türü (AC/DC)
- Manyetizasyon tekniği
- Alan şiddeti
- Alan yönü (süreksizliğe dik olmalı)
Alan şiddeti:
- Tangential field: 2.4-6 kA/m (30-75 Oe)
- Saha ölçümü: Hall effect gaussmeter
İki yönde manyetizasyon:
- Tüm yönlerdeki süreksizlikler için
- Birbirine dik iki alan yönü
3. Parçacık Uygulama
Kuru yöntem:
- Manyetizasyon sırasında veya rezidüel teknikte sonra
- Hafifçe serpme
- Fazla tozu üfleyerek uzaklaştırma
Yaş yöntem:
- Manyetizasyon sırasında (continuous)
- Parça üzerine akıtma veya daldırma
- Süspansiyon karıştırılmış olmalı
4. Muayene
Görünür parçacık:
- Yeterli beyaz ışık (minimum 1000 lux)
- Kontrastlı yüzey (beyaz boya gerekebilir)
Floresan parçacık:
- Karanlık ortam (maks. 20 lux)
- UV-A lamba (min. 1000 µW/cm²)
- Göz adaptasyonu
Değerlendirme:
- Endikasyonların yeri, boyutu, şekli
- Lineer mi, yuvarlak mı?
- Gerçek endikasyon mu, sahte mi?
5. Demagnetizasyon
Amaç: Parçadaki kalıntı manyetizasyonu gidermek.
Neden gerekli:
- Talaşlı işlem sorunları
- Kaynak ark sapması
- Komponent montaj sorunları
- Navigasyon/ölçüm cihazı etkilenmesi
Yöntemler:
- AC demagnetizasyon (azalan alan)
- DC reversal demagnetizasyon
- Demagnetizasyon bobini
Rezidüel alan limiti:
- Tipik: < 3 Gauss (0.3 mT)
- Kritik uygulamalar: < 1 Gauss
6. Son Temizlik
Parçacık ve taşıyıcı kalıntılarının uzaklaştırılması.
Gerçek Kalite Uzmanlığı, Sektörel Derinlikle Kazanılır
Temel standartlar sadece başlangıç. Her sektörün onlarca regülasyonu, yüzlerce gereksinimi var. Sektörünüzü seçin, derinlemesine öğrenin.
Her sektör programı: Tüm standartlar + Regülasyonlar + Güncel gereksinimler + Pratik uygulamalar
Continuous vs. Residual Teknik
Continuous (Sürekli) Teknik
Tanım: Parçacık uygulaması manyetizasyon sırasında yapılır.
Avantajlar:
- Daha güçlü endikasyonlar
- Düşük kalıntı manyetizmaya sahip malzemeler için
Kullanım:
- Çoğu uygulama
- Yaş yöntem
Residual (Kalıntı) Teknik
Tanım: Parçacık uygulaması manyetizasyon sonrası yapılır.
Gereksinim:
- Yüksek kalıntı manyetizma (retentivity)
- Sert çelikler, ısıl işlem görmüş parçalar
Avantajlar:
- Parçacık hareketliliği daha iyi
- Karmaşık geometrilerde kolaylık
Kalite Kontrol ve Sistem Doğrulama
Günlük Kontroller
Parçacık konsantrasyonu (yaş yöntem):
- Settling testi
- ASTM D96 santrifüj tüpü
- Kabul aralığı: Spesifikasyona göre
UV lamba yoğunluğu:
- Minimum 1000 µW/cm²
- Periyodik ölçüm
Beyaz ışık yoğunluğu:
- Minimum 1000 lux
Ekipman Kontrolleri
Yoke kaldırma kapasitesi:
- AC: Min. 4.5 kg
- DC: Min. 18 kg
Amper metre doğruluğu:
- ±10% tolerans
Gaussmeter kalibrasyonu:
- Periyodik kalibrasyon
Test Parçaları
Kos Ring (Ketos Ring):
- Ekipman performans doğrulaması
- Bilinen yapay hatalar
Pie Gauge (Berthold Gauge):
- Alan yönü ve şiddeti kontrolü
Shim tipi test parçaları:
- Hassasiyet doğrulaması
Uygulama Standartları
Genel Standartlar
| Standart | İçerik |
|---|---|
| ASTM E1444/E1444M | MT uygulama standardı |
| ASTM E709 | MT kılavuzu |
| ISO 9934 | MT genel prensipler |
| EN ISO 9934 | Avrupa harmonize standardı |
Havacılık Standartları
| Standart | İçerik |
|---|---|
| ASTM E1444 | Havacılık MT gereksinimleri |
| AMS 2641 | Havacılık MT parça muayenesi |
| NAVSEA T9074 | Askeri gemi MT |
Kabul Kriterleri
| Standart | Uygulama |
|---|---|
| ASME Sec V, Article 7 | Basınçlı ekipman |
| AWS D1.1 | Çelik kaynak |
| AWS D1.5 | Köprü kaynağı |
| API 5L | Boru hattı |
NDT Personel Sertifikasyonu
EN ISO 9712
| Seviye | Yetkinlik |
|---|---|
| Seviye 1 | Muayene uygulama, sonuçları kaydetme |
| Seviye 2 | Prosedür hazırlama, sonuç değerlendirme, rapor yazma |
| Seviye 3 | Teknik yönetim, prosedür onaylama, personel eğitimi |
NAS 410 / EN 4179
Havacılık sektörü için:
- Havacılık spesifik gereksinimler
- OEM onay süreçleri
- NADCAP kapsamı
MT vs. PT Karşılaştırması
| Özellik | MT | PT |
|---|---|---|
| Malzeme | Sadece ferromanyetik | Gözeneksiz tüm malzemeler |
| Yüzey altı | Tespit eder (~3 mm) | Tespit edemez |
| Hız | Hızlı | Çoklu adım, uzun süre |
| Yüzey durumu | Daha toleranslı | Kritik |
| Hassasiyet | Yüksek | Yüksek (Tip I) |
| Taşınabilirlik | İyi (yoke) | Çok iyi |
Sık Yapılan Hatalar
Hata 1: Yanlış Alan Yönü
Sorun: Manyetik alan süreksizliğe paralel.
Sonuç: Süreksizlik tespit edilemez (kaçak alanı oluşmaz).
Çözüm: İki dik yönde manyetizasyon, alan yönünü kontrol et.
Hata 2: Yetersiz Alan Şiddeti
Sorun: Manyetik alan yeterli değil.
Sonuç: Zayıf endikasyonlar, hatalar kaçırılır.
Çözüm: Alan ölçümü yap, akım parametrelerini kontrol et.
Hata 3: Sahte Endikasyonlar
Sorun: Geometrik değişiklikler, keskin köşeler, farklı metalurji bölgeleri.
Sonuç: Gerçek hata olmayan endikasyonlar.
Çözüm: Deneyimli değerlendirme, demagnetize edip tekrar kontrol.
Hata 4: Parçacık Kontaminasyonu
Sorun: Parçacık süspansiyonunda kontaminasyon.
Sonuç: Düşük hassasiyet, parçacık birikimi bozuk.
Çözüm: Periyodik parçacık kontrolü, süspansiyon değişimi.
Güvenlik Hususları
Elektrik Güvenliği
- Yüksek akım ekipmanları
- Topraklama kontrolü
- İzolasyon gereksinimleri
UV-A Güvenliği
- Göz koruması
- Cilt maruziyeti
- Lamba güvenliği
Kimyasal Güvenlik
- Taşıyıcı sıvı güvenliği (buhar, cilt teması)
- MSDS/SDS bilgileri
- Havalandırma
Sıkça Sorulan Sorular
MT hangi malzemelere uygulanır?
Sadece ferromanyetik malzemeler: Karbon çeliği, düşük alaşımlı çelik, bazı martensitik paslanmaz çelikler, demir. Östenitik paslanmaz çelik, alüminyum, bakır, titanyum gibi malzemelere uygulanamaz.
Yüzey altı hataları ne derinliğe kadar tespit edilir?
Tipik olarak 3 mm'ye kadar. Derinlik, akım türü, alan şiddeti ve süreksizlik boyutuna bağlıdır. DC kullanımı daha derin nüfuz sağlar.
Boyalı yüzey MT ile muayene edilebilir mi?
Sınırlı olarak evet. İnce, yapışık boya tabakası (tipik < 50 µm) kabul edilebilir. Kalın veya gevşek boya kaldırılmalıdır.
Sıcak parçalara MT uygulanabilir mi?
Kuru yöntemle evet (genellikle < 315°C). Yaş yöntem düşük sıcaklıklarda (<52°C tipik) uygulanır. Curie sıcaklığı üzerinde manyetizasyon kaybolur.
Demagnetizasyon her zaman gerekli mi?
Gereksinime bağlı. Kritik uygulamalar, işlenecek parçalar, hassas cihaz yakınındaki parçalar için gerekli. Basit yapısal elemanlarda genellikle atlanabilir.
Manyetik parçacık muayene, ferromanyetik malzemelerde yüzey ve yüzey altı süreksizliklerin tespitinde güvenilir ve hızlı bir NDT yöntemidir. Doğru teknik seçimi ve yetkin personel ile yüksek güvenilirlik sağlanır.
