자분의 종류


자분의 종류는 건식자분과 습식자분으로 나뉘며 관찰방법에 따라 형광자분과 비형광자분으로     분류된다.
자분은 일차적으로 다음과 같은 기준에 따라 선택한다.
첫째, 예상되는 불연속의 위치 (표면 또는 표면 바로 밑)
둘째, 예상되는 불연속의 크기
셋째, 적용하기 쉬운 자분의 종류 (검사조건에 따라 건식 또는 습식)
시험면에서 깊게 놓여있는 불연속을 검출할 때, 자분은 건식자분을 사용하고 자화전류를 직류로 사용하는 것이 검출감도가 가장 높다.  교류와 건식자분을 사용하면 아주 미세하지는 않은 표면 터짐과 같은 표면 결함의 검출감도가 우수하고 표면 바로 밑에 존재하는 불연속의 검출에도 감도가 양호하다.
습식자분을 사용하는 경우는 자화전류의 종류에 관계없이 건식자분을 사용할때와 비교하여 매우 미세한 표면결함의 검출감도가 높다.
그림은 건식자분을 사용하였을 때 불연속의 위치(깊이)에 따른 자화전류의 종류별 상대적인 감도를 비교하고 있다.
표면 바로 밑에 존재하는 불연속을 검출하기 위해서 습식자분을 적용하는 경우에 자화전류는 직류를 사용한다.
습식자분은 시험면에 흘려서 적용하기 때문에 시험면 전체에 비교적 쉽게 적용할 수 있으나 건식자분의 적용은 용이하지 않다.
시험체면의 색상에 따라 명암도를 높이기 위해 착색자분을 사용한다.
흑색자분은 시험면이 밝은 색상일 때 적합하고
, 회색자분은 시험면이 어두운 색상일 때 적합하다.  적색자분은 시험면이 은색이거나 시험체 표면에 광택이 나는 경우에 적용하면 흑색이나 회색자분을 적용할때 보다 명암도가 좋아진다.

 
그림. 불연속의 깊이에 따른 자화전류의 종류별 상대감도(건식자분)

또한 형광자분을 사용하면 어두운 곳에서 자외선등 하에서 관찰해야 하지만 가시도와 명암도는   매우 좋아진다.

 

        자외선등 (Black Light)

  형광자분을 사용하여 자분탐상검사를 수행하는 경우에는 어두운 곳에서 시험면에 자외선등을 비춰가며 관찰해야 한다.
자분탐상검사시 사용하는 자외선등의 파장은 3650Å정도가 가장 적절하며 자외선등의
강도는 미세한 불연속을 검출하기 위해서는 시험면에서 15인치(380mm) 정도 떨어진 곳에서 조사하여 대략 800-1000㎼/㎠가 유지되어야 한다. 자외선은 인체에 위험하므로 조심해서 다루어야 하는데, 파장이 315~400mm의 자외선을 사용하는 경우 피부 또는 눈에 1mw㎠를 초과한 자외선을 1000초 이상 조사하면 (1000초이하라 할지라도 조사되는 에너지가 1000mw㎠이상이 되면) 매우 위험하므로 주의해야 한다.
자외선등은 전원을 넣은 후 5분 정도의 예열을 한 후 사용해야 하며 사용 중에는 가능한한 램프를 점멸시키지 않고 사용하는 것이 램프 수명의 연장에 도움이 된다.

        자분의 보관

 

건식자분을  보관할때에는 습도가 높지 않은 곳에 보관하여야 하는데, 이는 습도가 높은곳에서는 자분이 쉽게 산화되기 때문이다. 또한 먼지는 자분의 색상에 영향을 줄 뿐만 아니라 자분이 서로 엉겨붙어 자분탐상검사를 수행할 수 없을 수도 있으므로 주의해야 한다.
건식자분은 사용하지 않을때에도 보관온도에 유의해야 되는데, 염색자분의 경우는 370˚C(700˚F) 이하의 온도에서 보관해야 한다. 이상의 온도에서는 서로 달라 붙거나 색상이 변하는 현상이 생겨 검사를 수행할 수 없을뿐 아니라, 매우 높은 온도에서는 타버리는 현상도 발생할 수 있다.
형광자분의 경우는150˚C(300˚F) 또는 그 이하의 온도에서도 안료와 화학성분으로 인해 가시도가 매우 낮아질 수 있으므로 주의해야 한다.
자분을 습식상태로 보관하는 경우 증발 또는 냉각이 되지 않도록 주의해야 한다. 즉 예를들어 물에 현탁시켜 보관하는 자분은 0˚C 이하 또는 100˚C 이상이 되지 않도록 해야 한다.