개념 한 쪽
자분탐상시험에서 자분의 형태와 적용 방법은 검출 대상 결함의 위치와 검사법에 따라 선택한다는 점이 핵심이다. 건식자분은 입자가 비교적 굵어 표면 바로 아래 결함 검출에 유리하고, 습식자분은 자분을 액체에 현탁하여 표면의 미세 균열에 민감하게 반응한다는 점을 기억한다. 또한 자화 방법과 자분 도포 시점, 통전시간 등 검사법별 조건이 검출 감도에 직접 영향을 미친다는 점을 숙지한다.
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출제기준 단원 「자분의 적용」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 습식·건식 자분 구분 | 1 | 자분의 매질과 적용 방식으로 검사법을 가리기 |
| 프로드법 전류 결정 인자 | 1 | 프로드 간격 등 자화 전류 결정 요인을 찾기 |
| 통전시간과 검사법 구분 | 1 | 연속·잔류·충격법의 통전시간 특성에서 틀린 서술 찾기 |
자분탐상시험은 시료에 자기장을 걸어 결함 부위에서 발생하는 누설자속에 자분이 모이는 현상을 이용하여 결함을 탐지하는 검사법이다. 자분의 형태는 건식과 습식으로 나뉘며, 건식자분은 가루 형태로 공기 중에 분산하여 도포하는 방식이고 습식자분은 기름이나 물 같은 액체 매질에 자분을 현탁시켜 도포하는 방식이다.
건식자분은 입자가 비교적 굵고 공기 중에서 흐르므로 표면 바로 아래에 있는 결함에서 발생하는 자속 누설을 잘 집적하여 검출에 유리하다. 반면 습식자분은 액체 매질에 분산되어 표면의 미세한 균열이나 평면 결함에 더 민감하게 반응하며 거친 표면에서도 침투력이 좋아감도를 유지할 수 있다.
검출 감도에는 표면 상태, 자화 방법과 세기, 자분의 적용 방식, 자분 도포 시점 및 통전시간 등 물리적 조건이 직접적인 영향을 미친다. 시험체의 밀도나 검사 시기 같은 관리적 요소는 원리상 직접적인 영향이 적으므로 영향을 미치지 않는 인자로 분류할 수 있다.
자화 방법별로 형성되는 자장 특성이 다르므로 자화 방법 선택도 검출에 영향한다. 예컨대 코일법은 선형자장을 만들고, 프로드법은 국부 자장을 만들며, 전류관통법과 축통전법은 원형자장을 형성한다는 점을 기준으로 검사 방법을 결정한다.
프로드법과 같은 접촉식 자화에서는 프로드 간격과 부품 직경 등이 자화 전류 세기를 결정하는 주요 인자가 된다. 또한 연속법은 자화 전류가 흐르는 동안 자분을 도포하고 잔류법은 전류 차단 후 도포하는 점에서 구분하며, 통전시간 기준도 검사법별로 달라진다.
대표적인 응용 원리는 건식자분과 습식자분의 용도 매칭이다. 표면 바로 아래 결함을 찾고자 하면 입자가 굵은 건식자분을 사용하면 유리하고, 표면의 미세한 균열을 찾고자 하면 자분을 액체에 현탁한 습식자분을 사용하면 더 민감한 반응을 얻는다. 자화 방법을 정할 때는 결함과 자계의 상대 방향을 고려하여 프로드법 등 국부 자화로는 프로드 간격을 조정하고 코일법은 선형자장을 이용하는 식으로 적용한다.
통전시간 예시는 연속법에서 형광 자분은 비교적 짧지 않게(예: 수초 수준) 통전하여 자분이 충분히 집적되도록 하고, 잔류법은 통전 시간이 상대적으로 짧을 수 있다는 구분 원리를 기억한다. 충격전류는 높은 전류를 짧은 시간 동안 흘리는 펄스 방식이라는 점을 유의한다.
미세한 자성체의 입자들을 기름(oil)용액속에 분산, 현탁시킨 검사액을 사용하는 자분탐상검사 방법을 무엇이라 하는가?
정답 ④ · 자분을 액체 매질에 분산·현탁시켜 검사체에 도포하는 자분탐상검사 방법의 명칭을 묻는 문제이다. 미세한 자성체 입자를 기름 등의 액체 매질에 현탁시켜 도포하는 방식을 습식법이라 하며, 이는 가루 상태의 자분을 그대로 뿌리는 건식법과 대비되는 분류이다.
자분을 기름 등에 액체 매질로 현탁시켜 검사체에 도포하는 방법을 습식법이라 한다.
프로드법에 의한 자분탐상시험시 자화전류의 세기를 결정할 때 다음 중 가장 영향을 미치는 요인은?
정답 ① · 프로드법을 이용한 자분탐상시험에서 자화전류 세기를 결정하는 주요 요인을 묻는 문제이다. 프로드법의 자화전류는 프로드 간격 및 시험품 직경에 비례하여 결정되므로 프로드 간격이 가장 큰 영향을 미친다.
프로드법 자화 전류는 부품 직경과 프로드 간격에 비례하므로 간격이 주요 인자다.
자분탐상시험의 통전시간에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ① · 자분탐상시험의 통전시간에 관한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 연속법에서는 형광자분의 경우 최소 3초, 비형광자분의 경우 약 5초의 통전시간이 요구되며, 잔류법에서는 일반적으로 1/4초가 표준이다.
충격전류는 단시간 고전류로 검사하므로 1/4초 반복은 연속법 기준이다.
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