Gli esami magnetoscopici (Magnetoscopic Tests, MT) sfruttano il paramagnetismo di alcuni metalli (capacità di non opporsi al passaggio del campo magnetico), o meglio ancora il ferromagnetismo (capacità di concentrarlo) per evidenziare le anomalie delle linee di flusso del campo magnetico nei pressi di un difetto superficiale. Generalmente le linee di flusso, che rappresentano l'intensità locale del campo magnetico, attraversano l'acciaio (metallo generalmente ferromagnetico a temperatura ambiente) in modo uniforme anche presso le superfici, ma nei pressi di una discontinuità, quale per esempio una microcricca, una cavità od un'inclusione, si addenseranno o disperderanno, deviando localmente e creando un'anomalia del campo magnetico ai bordi del difetto. Se quest'ultimo affiora o giace in prossimità della superficie potrà disperdere almeno una parte delle linee di flusso del campo magnetico oltre la superficie stessa, consentendo di rivelare il difetto.
Basta infatti spruzzare le superfici o bagnarle con adatte sospensioni di polveri ferromagnetiche, colorate o fluorescenti (per massimizzare il contrasto con la superficie analizzata), affinché le particelle si concentrino allineandosi lungo le linee di flusso del campo magnetico emergente. Il diverso colore delle polveri o la luce emessa per fluorescenza nello spettro visibile quando le si irradino con luce ultravioletta (luce di Wood), evidenzierà ogni loro concentrazione e di conseguenza i difetti affioranti o subcorticali [1].
L'apparecchiatura necessaria si compone del generatore del campo magnetico, che potrà essere continuo od alternato a seconda delle esigenze e del sistema di rivelazione. Se la corrente magnetizzante è continua, è favorita la ricerca di difetti superficiali, mentre se si utilizza corrente alternata, possono essere rilevati i difetti subsuperficiali. Il campo magnetico generato da un elettromagnete può esser trasferito nel pezzo da esaminare, usandolo per chiudere il circuito magnetico tra due espansioni polari, generalmente adattabili alla sua geometria (giogo), oppure si può generare direttamente nel pezzo mediante il passaggio di corrente elettrica (magnaflux).
Le apparecchiature per la magnetizzazione, oggi disponibili, possono essere molto potenti e quindi permettono anche l'esame di pezzi di grandi dimensioni. Sono portatili o fisse, ma sempre costruite per consentire più esami sequenziali e variamente orientati sullo stesso pezzo. Ciò è importante perché la rivelazione dei difetti è migliore quando sono orientati in senso ortogonale alle linee di flusso del campo magnetico. Quindi affinché i difetti siano intercettati dalle linee di forza del campo magnetico indotto, il pezzo in esame deve essere magnetizzato almeno in due direzioni fra loro ortogonali [2].
Il sistema di rivelazione è costituito da polveri magnetiche colorate o fluorescenti, di granulometria ben definita, da usare a secco od in sospensioni acquose od oleose a bassa viscosità. I migliori risultati s'ottengono generalmente con le polveri fluorescenti veicolate in sospensioni oleose, oppure in sospensioni acquose additivate con tensioattivi per migliorarne la bagnabilità e con inibitori di corrosione, per evitare che i pezzi arrugginiscano, se non adeguatamente asciugati dopo la prova. Come sempre ogni sistema possiede pregi e difetti o limitazioni. La scelta della tecnica più adatta dipende dalle dimensioni dei pezzi da esaminare (potenza necessaria), dalla loro geometria e numero (impianti mobili o fissi), ma soprattutto dalla tipologia dei difetti da rivelare.
La magnetoscopia permette d'evidenziare difetti superficiali e subcorticali, non rivelabili con i liquidi penetranti, purché la perturbazione del campo magnetico nei loro dintorni possa giungere fino alla superficie da esaminare. E' comunque una PND più rapida, meno laboriosa e più efficace di quella con liquidi penetranti, ma richiede l'uso d'apparecchiature talvolta assai costose [3].
Essa è poco adatta per l'esame dell'integrità superficiale di: pezzi porosi, quali i getti di ghisa, alcuni pezzi microfusi e quasi tutti i pezzi d'acciaio sinterizzato; pezzi con superfici troppo scabrose, rugose, filettate o di geometria troppo complessa. In tali casi infatti, è facile incorrere in misurazioni sbagliate. Si possono dunque presentare gli stessi inconvenienti o limitazioni già citati per i liquidi penetranti, per cui vi è la necessità di operatori esperti e particolarmente attenti. Il metodo è meno soggetto ad errori dell'operatore rispetto a quello con liquidi penetranti e non richiede necessariamente la perfetta pulizia preventiva delle superfici, sebbene sia sempre auspicabile per ottenere i migliori risultati. Quando il campo è generato direttamente nel pezzo tramite passaggio di corrente elettrica, è assolutamente necessario usare puntali di contatto che si adattino perfettamente alle superfici onde evitare scintille o scariche elettriche che potrebbero danneggiare irrimediabilmente le superfici stesse.
La magnetoscopia è particolarmente adatta per la ricerca di difetti superficiali e subcorticali d'ogni tipo, aperti (cricche, cavità, porosità, ecc.) o chiusi (inclusioni, segregazioni, ripiegature, cricche con bordi richiusi dalla sabbiatura, ecc.) presenti anche in pezzi semilavorati (stampati, fucinati, laminati), o semifiniti. Presenta scarsa sensibilità ai difetti tondeggianti ed è assolutamente inefficace per i difetti interni o per difetti troppo lontani dalla superficie. Le dimensioni minime del difetto rivelabile con la magnetoscopia dipendono soprattutto dalla sua distanza dalla superficie. Il limite di rivelabilità dei difetti affioranti è migliore di quello dei liquidi penetranti più sensibili.
note
[1] S. RATNAJEEVAN - H. HOLE, Engineering Electromagnetics, London 1992.
[2] A. ZANOBINI, L'affidabilità dei controlli non distruttivi, Firenze 1994.
[3] Magnetoscopia: Internet: Http://WWW.AQM.com/NDT/magnetoscopia.htm
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