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액체침투탐상검사 (Liquid Penetrant Testing, PT)모세관 현상을 이용해 금속·세라믹·플라스틱 등 재료 표면 개구 결함을 검출하는 비파괴 검사 개요액체침투탐상검사(PT)란?
액체침투탐상검사(Liquid Penetrant Testing, PT)는 물질의 표면에 열려 있는 미세한 균열이나 결함을 모세관 현상을 이용해 찾아내는 대표적인 비파괴 검사입니다.
시험체 표면에 침투제를 적용하여 표면에 열려 있는 불연속부에 침투시킨 후, 과잉의 침투제를 제거하고 현상제를 도포해 결함 내부의 침투제를 흡출(빨아냄)함으로써 결함의 위치·크기 및 지시모양을 검출합니다. 금속·세라믹·플라스틱 등 대부분의 재질에 적용할 수 있으며, 판독이 쉽고 비용이 저렴해 널리 사용됩니다. 검사 원리모세관 현상(Capillary Action)
침투액이 좁은 틈새(결함)로 자연스럽게 빨려 들어가는 모세관 현상을 이용합니다. 결함의 틈새가 좁을수록 침투액의 침투력이 높아져 미세 결함도 검출할 수 있습니다. 현상 단계에서도 동일한 원리로 결함 내부의 침투제가 현상제 표면으로 흡출됩니다.
검사 절차 (6단계)① 전처리
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② 침투처리
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③ 세척처리
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④ 현상처리
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⑤ 관찰
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⑥ 후처리
① 전처리 (Pre-cleaning)
검사할 시험체 표면의 기름·먼지·녹 등 오염물질을 깨끗이 세척하고 건조합니다. 표면 오염이 남아있으면 침투액이 결함 속으로 들어가지 못해 검사 신뢰도가 저하됩니다.
② 침투처리 (Penetrant Application)
시험체 표면에 침투액을 바르거나 뿌려 결함 내부로 침투시킵니다. 침투 시간(Dwell Time)은 재질·온도·결함 특성에 따라 보통 수 분~수십 분이 소요됩니다.
③ 세척처리 (Excess Penetrant Removal)
표면에 남아있는 과잉 침투액을 제거합니다. 단, 결함 내부에 들어간 침투액은 씻겨 나가지 않아야 합니다. 세척 방법에 따라 수세성·후유화성·용제제거성으로 분류됩니다.
④ 현상처리 (Developer Application)
백색 분말 형태의 현상제를 도포합니다. 결함 내부에 있던 침투액이 모세관 현상에 의해 표면으로 빨려(흡출) 나오게 됩니다. 흡출된 침투제는 결함 주변에서 번져 가시적인 지시(indication)를 형성합니다.
⑤ 관찰 (Inspection)
결함의 위치·크기·모양 등을 육안으로 확인합니다. 염색 침투제는 백색광 아래에서, 형광 침투제는 자외선(UV) 등 아래(암실)에서 관찰합니다.
⑥ 후처리 (Post-cleaning)
검사가 끝난 후 시험체 표면에 남은 침투제와 현상제를 깨끗이 제거하여 후속 공정이나 사용에 지장이 없도록 합니다.
검사 방식의 종류
장점과 한계장점
· 재질의 종류(자성 유무 등)에 크게 제한받지 않음 — 금속·세라믹·플라스틱 모두 적용 가능
· 복잡한 형상의 부품도 국부적으로 검사 가능 · 판독이 쉽고 장비가 간단하여 비용이 저렴함 · 대형 시험체도 전면 검사 또는 국부 검사가 가능 · 결함 지시 모양이 육안으로 직접 확인 가능 한계
· 시험체의 표면에 열려 있는(개구) 결함만 검출 가능 — 내부 결함은 확인 불가
· 다공성 재질(스펀지·나무처럼 표면에 구멍이 많은 재질)은 침투액이 흡수되어 검사 불가 · 표면이 거칠거나 도장이 된 경우 사전 처리가 필요 · 침투제·현상제·세척제 등 소모성 재료 비용이 발생 · 검사 후 세척(후처리)이 필요하여 공정 시간이 늘어날 수 있음
⚠ 액체침투탐상검사는 표면에 열려 있는 결함(개구 결함)만 검출 가능합니다. 내부 결함 검출을 위해서는 초음파탐상검사(UT) 또는 방사선투과검사(RT)를 병행해야 합니다.
주요 적용 분야
용접부 표면 균열 검사 · 단조품·주조품·가공품 표면 결함 검사 · 항공기 부품 정기 점검 · 압력용기·배관 이음부 검사 · 터빈 블레이드·임펠러 검사 · 알루미늄·티타늄 등 비자성 금속 부품 검사
자분탐상(MT) vs 침투탐상(PT) 비교
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