🧲 Magnetpulverprüfung (MT)
Kurz gefasst
Nachweis von Oberflächen- und oberflächennahen Ungänzen in ferromagnetischen Werkstoffen (Stähle, Gusseisen) mittels Magnetpulver im äußeren Magnetfeld. Die Prüfung erfolgt nach PN-EN ISO 9934-1:2016-12; Werkstoffe: Ausschließlich ferromagnetisch (Kohlenstoffstähle, niedriglegierte Stähle, Gusseisen). Das Verfahren umfasst 10 Schritte (insgesamt rund 43 Min.–1 Std. 18 Min.); eingesetzt wird sie unter anderem für: Kontrolle von Schweißverbindungen aus Kohlenstoff- und niedriglegierten Stählen (EN ISO 17638), Prüfung von Schmiedestücken und geschmiedeten Bauteilen (Kurbelwellen, Zahnräder), Kontrolle von Stahl- und Gusseisengussteilen.
Auf einen Blick
- Norm: PN-EN ISO 9934-1:2016-12
- Kategorie: Bauwesen
- Verfahrensschritte: 10
- Gesamtdauer der Schritte: 43 Min.–1 Std. 18 Min.
- Werkstoffe: Ausschließlich ferromagnetisch (Kohlenstoffstähle, niedriglegierte Stähle, Gusseisen)
- Nachweistiefe: Oberflächen- + oberflächennah (bis ~3 mm bei DC)
- Feldstärke: 2–6 kA/m (Stähle, nach ISO 9934-1)
Übersicht
Die Magnetpulverprüfung (MT — Magnetic Particle Testing) ist eine Methode der zerstörungsfreien Prüfung, die den Nachweis von Oberflächen- und oberflächennahen Ungänzen (bis zu einer Tiefe von ~3 mm) in ferromagnetischen Werkstoffen ermöglicht. Die Norm PN-EN ISO 9934-1 legt die allgemeinen Grundsätze der Methode, Magnetisierungstechniken, Prüfmittel und die Ergebnisbewertung fest.
Das Funktionsprinzip basiert auf der Verzerrung der Magnetfeldlinien durch eine Ungänze — an der Fehlstelle entsteht ein Streufeld, das feine Magnetpartikel (Eisenpulver) anzieht, die auf die Oberfläche aufgetragen werden. Die Partikelanhäufung bildet eine sichtbare Anzeige, die Lage und Form der Ungänze wiedergibt.
Die Methode ist ausschließlich für ferromagnetische Werkstoffe (Kohlenstoffstähle, niedrig legierte Stähle, Gusseisen) geeignet — sie ist nicht anwendbar auf austenitische Stähle, Aluminium, Kupfer oder nichtmetallische Werkstoffe. Für diese Werkstoffe wird die Eindringprüfung (PT) eingesetzt.
Die Magnetisierung erfolgt mit Elektromagneten (Joche), Spulen, Stromdurchflutung (Kontaktmethode) oder Induktionsstrom. Es werden trockenes Pulver (schwarz oder fluoreszierend) oder Magnetpulversuspension (in Wasser oder Öl) verwendet. Die höchste Empfindlichkeit bietet die Kombination: Wechselstrom AC + fluoreszierendes Pulver + UV-A-Betrachtung.
Das ZfP-Personal muss über Qualifikationen nach PN-EN ISO 9712 (Stufe 1, 2 oder 3) verfügen. MT-Prüfungen werden von Schweißnormen (EN ISO 17638), der Druckgeräterichtlinie PED und industriellen Qualitätsstandards gefordert.
Prinzip der Methode
Ein ferromagnetischer Werkstoff wird in einem Magnetfeld magnetisiert — die Feldlinien verlaufen im Inneren des Materials. Befindet sich eine Ungänze (Riss, Porosität) im Verlauf der Feldlinien, werden diese verzerrt und teilweise an die Oberfläche gedrängt — es entsteht ein lokales Streufeld. Feine Magnetpartikel (Eisenpulver), die auf die Oberfläche aufgetragen werden, werden vom Streufeld angezogen und sammeln sich über der Ungänze, wodurch eine sichtbare Anzeige entsteht. Die Nachweiseffektivität ist am höchsten, wenn die Ungänze senkrecht zur Magnetfeldrichtung verläuft.
Anwendungen
- Kontrolle von Schweißverbindungen aus Kohlenstoff- und niedriglegierten Stählen (EN ISO 17638)
- Prüfung von Schmiedestücken und geschmiedeten Bauteilen (Kurbelwellen, Zahnräder)
- Kontrolle von Stahl- und Gusseisengussteilen
- Betriebsbegleitende Prüfung ermüdungsbeanspruchter Bauteile (Brücken, Krane, Druckgeräte)
- Kontrolle von Eisenbahnschienen (Nachweis von Ermüdungsrissen)
- Prüfung geschliffener Oberflächen (Schleifrisse)
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Werkstoffe | Ausschließlich ferromagnetisch (Kohlenstoffstähle, niedriglegierte Stähle, Gusseisen) |
| Nachweistiefe | Oberflächen- + oberflächennah (bis ~3 mm bei DC) |
| Feldstärke | 2–6 kA/m (Stähle, nach ISO 9934-1) |
| Magnetisierungstechniken | Joch AC/DC, Spule, Stromdurchflutung (AC/DC/HWDC) |
| Prüfmittel | Trockenpulver (schwarz/fluoreszierend) / Magnetpulversuspension (Wasser/Öl) |
| UV-A-Beleuchtung (Fluoreszenz) | ≥ 1000 µW/cm² bei 365 nm, Dunkelheit < 20 lx |
Norm
- Normnummer
- PN-EN ISO 9934-1:2016-12
- Titel (PL)
- Badania nieniszczące — Badania magnetyczno-proszkowe — Część 1: Zasady ogólne
- Title (EN)
- Non-destructive testing — Magnetic particle testing — Part 1: General principles
Schritt-für-Schritt-Verfahren
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Oberflächenvorbereitung
Oberfläche von Verunreinigungen, Farbe, Rost, Zunder reinigen. Oberfläche trocken und sauber. Weiße Kontrastfarbe auftragen (bei schwarzem Pulver).
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Auswahl der Magnetisierungstechnik
Technik wählen, die ein Feld senkrecht zu den erwarteten Fehlern gewährleistet. Bei Fehlern unbekannter Orientierung — Magnetisierung in zwei senkrechten Richtungen.
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Prüfung des Magnetfeldes
Feldstärke mit Gaussmeter oder Referenzstreifen (Burmester) verifizieren. Tangentielfeldstärke 2–6 kA/m.
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Auftragen des Prüfmittels
Trockenpulver (Puder) auftragen oder Oberfläche mit Magnetpulversuspension übergießen. Bei der Durchflussmethode — WÄHREND der Magnetisierung auftragen.
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Magnetisierung
Elektromagnet/Stromdurchflutung einschalten. Mind. 3 × 1 s (impulsweise) oder im Dauermodus mit gleichzeitigem Auftragen des Prüfmittels magnetisieren.
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Entfernen des Überschusses
Überschüssiges Pulver / Suspension vorsichtig entfernen (leichter Luftstrom, Abtropfen). Nicht zu aggressiv entfernen — Anzeigen werden zerstört.
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Inspektion und Bewertung
Anzeigen bewerten: bei schwarzem Pulver — weißes Licht > 500 lx. Bei fluoreszierendem — UV-A ≥ 1000 µW/cm², Dunkelheit < 20 lx. Anzeigen klassifizieren (linienförmig/rund).
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Dokumentation
Bericht erstellen: Teilidentifikation, Magnetisierungstechnik, Prüfmittel, Ergebnisse, Anzeigenkarte, Bewertung nach Kriterien (z.B. EN ISO 23278).
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Entmagnetisierung
Bauteil mit Entmagnetisierungsspule entmagnetisieren. Restmagnetismus mit Gaussmeter prüfen (< 0,3 mT für mechanische Bauteile).
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Endreinigung
Kontrastfarbe und Prüfmittelreste entfernen. Korrosionsschutz auftragen.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Elektromagnet-Joch (AC-Joch) | Magnaflux Y-7, Parker DA-400, Helling FA 400 | 3 000–15 000 PLN |
| Stationärer Magnetisierungstisch | Magnaflux Magnavis, Tiede LY-Serie | 50 000–200 000 PLN |
| Fluoreszierende Magnetpulversuspension | Magnaflux 14A (fluoreszierendes Trockenpulver), 14HF (Suspension) | 150–400 PLN / Liter oder kg |
| UV-A-Lampe (365 nm) | Magnaflux ZB-100F, Labino Compact UV, Helling UV-Inspector | 3 000–15 000 PLN |
| Feldstärkemessgerät | Hirst GM08 (Gaussmeter), Hall-Sonde, Berthold-Indikator | 2 000–8 000 PLN |
| Referenzproben | Burmester-Streifen Typ 1/2, Streifen A1/A2 nach ISO 9934-2 | 200–500 PLN |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Schwarzes Magnetpulver (trocken) | — | Eisenpulver Fe₃O₄ mit Körnung 5–150 µm, für helle Oberflächen |
| Fluoreszierendes Magnetpulver | — | Partikel mit fluoreszierendem Pigment beschichtet — höchste Empfindlichkeit unter UV-A 365 nm |
| Suspensionsträger (Wasser/Öl) | — | Wasser mit Korrosionsinhibitor oder leichtes Mineralöl — Pulverkonzentration 0,1–0,4 mL/100 mL (Birnentest) |
| Weiße Kontrastfarbe | — | Dünne weiße Schicht unter schwarzem Pulver — verbessert den Kontrast der Anzeigen (nicht mit fluoreszierendem Pulver verwenden) |
| Entmagnetisierungsspule | — | Entmagnetisierungsspule zum Entfernen des Restmagnetismus nach der Prüfung |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Magnetisierungsstrom (AC/DC) — Stromschlaggefahr, Elektroden während des Betriebs nicht berühren
- Elektromagnet-Joch — starkes Magnetfeld, Verbot für Personen mit Herzschrittmacher
- Magnetpulver — Einatmen vermeiden (Staubmaske), Augenkontakt vermeiden
- UV-A-Lampe — nicht direkt hineinsehen, Schutzbrille
- Ölbasierte Suspensionen — entzündlich, Belüftung, kein offenes Feuer
Häufige Fragen
Welche Norm beschreibt diese Prüfung?
Die Prüfung erfolgt nach PN-EN ISO 9934-1:2016-12 — „Non-destructive testing — Magnetic particle testing — Part 1: General principles“.
Wie funktioniert diese Methode?
Ein ferromagnetischer Werkstoff wird in einem Magnetfeld magnetisiert — die Feldlinien verlaufen im Inneren des Materials. Befindet sich eine Ungänze (Riss, Porosität) im Verlauf der Feldlinien, werden diese verzerrt und teilweise an die Oberfläche gedrängt — es entsteht ein lokales Streufeld.
Wie groß sind Messbereich und Genauigkeit?
Werkstoffe: Ausschließlich ferromagnetisch (Kohlenstoffstähle, niedriglegierte Stähle, Gusseisen); Nachweistiefe: Oberflächen- + oberflächennah (bis ~3 mm bei DC); Feldstärke: 2–6 kA/m (Stähle, nach ISO 9934-1); Magnetisierungstechniken: Joch AC/DC, Spule, Stromdurchflutung (AC/DC/HWDC).
Wie lange dauert die Prüfung?
Die für die einzelnen Schritte angegebenen Zeiten ergeben zusammen rund 43 Min.–1 Std. 18 Min. Das Verfahren umfasst 10 Schritte.
Welche Geräte werden benötigt?
Elektromagnet-Joch (AC-Joch), Stationärer Magnetisierungstisch, Fluoreszierende Magnetpulversuspension, UV-A-Lampe (365 nm), Feldstärkemessgerät, Referenzproben. Richtpreis für das Kerngerät (Elektromagnet-Joch (AC-Joch)): 3 000–15 000 PLN.
Wo wird diese Prüfung eingesetzt?
Kontrolle von Schweißverbindungen aus Kohlenstoff- und niedriglegierten Stählen (EN ISO 17638); Prüfung von Schmiedestücken und geschmiedeten Bauteilen (Kurbelwellen, Zahnräder); Kontrolle von Stahl- und Gusseisengussteilen; Betriebsbegleitende Prüfung ermüdungsbeanspruchter Bauteile (Brücken, Krane, Druckgeräte); Kontrolle von Eisenbahnschienen (Nachweis von Ermüdungsrissen); Prüfung geschliffener Oberflächen (Schleifrisse).
Welche Sicherheitsmaßnahmen gelten?
Magnetisierungsstrom (AC/DC) — Stromschlaggefahr, Elektroden während des Betriebs nicht berühren; Elektromagnet-Joch — starkes Magnetfeld, Verbot für Personen mit Herzschrittmacher; Magnetpulver — Einatmen vermeiden (Staubmaske), Augenkontakt vermeiden; UV-A-Lampe — nicht direkt hineinsehen, Schutzbrille; Ölbasierte Suspensionen — entzündlich, Belüftung, kein offenes Feuer.
Welches Labor führt diese Prüfung durch?
Die Prüfung führen nach ISO/IEC 17025 akkreditierte Labore durch. Auf LabCoda finden Sie sie über die Normnummer PN-EN ISO 9934-1.