O que é uma partícula magnética fluorescente?
Uma partícula magnética fluorescente é uma mistura de três elementos, cada um com seu propósito específico:
- Ferro: fornece material ferroso para forçar o movimento da partícula quando magnetizada por um campo magnético
- Pigmento fluorescente: é aquilo que brilha intensamente sob luzes ultravioleta
- Resina: une estes dois materiais e os impede de se separar com o passar do tempo, garantindo que o material fluorescente não vaze para o banho e cause um excesso de fundo
Diferentes tipos de partícula são criados alterando as propriedades de uma partícula ao se controlar vários aspectos destes três ingredientes. A qualidade, a quantidade e o método de mistura podem impactar o desempenho da partícula e suas características. A Magnaflux controla suas fórmulas e processos para criar partículas magnéticas fluorescentes patenteados, de forma a garantir consistentemente um desempenho de excelência a cada lote.
Nenhum produto de partícula magnética no mercado possui um tamanho único de partículas.
Aqui temos o exemplo de um de nossos produtos, o MG-410, ampliado para vermos os detalhes das partículas. Algumas áreas são pigmentos (amarelo – o que faz com que ele brilhe!), o metálico é ferro (o que o atrai para as indicações), e a resina que segura as partes juntas. Perceba que as partículas resultantes variam em tamanho, de pequenos fragmentos a grandes grupos de materiais.
Nenhum produto de partícula magnética do mercado possui um tamanho único de partículas – todos têm uma variedade de tamanhos de partículas, com algumas sendo menores em média, e outras maiores em média. Normalmente, o que é relatado nos boletins técnicos dos produtos se refere ao tamanho médio das partículas, porém as partículas podem variar muito de tamanho dentro desta média.
Aqui temos uma imagem em microscópio do 14A ampliado a 400X. Perceba as diferenças entre estas partículas em comparação às do MG-410. Estas diferenças não são somente limitadas à média de tamanho da partícula, mas também à distribuição, tipo de ferro e ingredientes de pigmento fluorescente, e porções de pigmento / ferro / resina.
Adicionalmente, o processo para criar esta partícula também é diferente. Toda esta combinação resulta em duas partículas com excelente desempenho, mas para diferentes propósitos e aplicações.
Quão grande é um mícron?
O tamanho médio de uma partícula é, normalmente, medido em mícron ou micrômetro. Para entender quão pequenos eles são, aqui temos uma imagem mostrando um filamento de 6 mícrons em cima de um fio de cabelo humano. Veja como este filamento é fino? Estes 6 mícrons de diâmetro são próximos da média de tamanho normal de uma partícula na maioria das folhas de dados de partículas magnéticas fluorescentes. Note quão pequenas estas partículas são e com que rigor você deve controlar o processo para obter diferenças entre 1 e 2 mícrons no tamanho médio das partículas.
O tamanho da partícula importa?
Controlar a média de tamanho da partícula é, sem dúvida, um fator crítico no desempenho da partícula magnética; no entanto, não é a única característica que importa. A distribuição do tamanho da partícula, a qualidade e quantidade de pigmento, a proporção de resina utilizada e a qualidade e quantidade de ferro são fatores essenciais que podem mudar o desempenho de uma partícula magnética fluorescente. Escolher uma partícula somente baseado na média do tamanho informado na folha de dados do produto, provavelmente não resultará na partícula de melhor desempenho para sua aplicação.
Colocamos algumas das partículas magnéticas fluorescentes mais vendidas do mercado em uma padrão em forma de anel ( tool Ring Steel) para testá-las através de um experimento. Magnetizamos o anel e aplicamos o material da mesma forma para cada produto e, então, contamos o número de indicações visíveis no anel para cada produto, de acordo com os padrões ASTM E1444. Verificamos que o tamanho da partícula não tem correlação com o desempenho e que partículas menores não necessariamente conferem melhores resultados. O gráfico abaixo mostra os dados do resultado:
Perceba que o valor R² de 0.0508, que sugere que somente ~5% da variação em Sensibilidade é determinada pela variação é devido a média do tamanho da partícula. Aqui definimos “Sensibilidade” como um número de indicações visíveis (furos) no padrão em forma de Anel. Fica claro neste gráfico que, baseado em nossos resultados de teste, o tamanho da partícula não determina o desempenho da partícula magnética fluorescente. Perceba também que algumas das partículas tendem a ter tamanhos muito pequenos (2-3 mícrons). Para verificar se as diferenças de tamanho das partículas medidas pelos fabricantes podem ter distorcido nossos dados, inserimos as partículas em um analisador de distribuição de tamanho de partícula a laser Horiba e comparamos contra nossos dados de Sensibilidade:
Aqui, novamente não encontramos correlação real entre as variáveis baseadas nestes dados. Isso sugere que escolher um produto somente baseado no tamanho da partícula não lhe dará o melhor desempenho da partícula magnética fluorescente.
Então, como eu encontro a partícula magnética fluorescente certa para mim?
Os dados do nosso teste mostraram que o tamanho da partícula não é o único fator que determina a performance de uma partícula magnética fluorescente. Porém você deve estar se perguntando “bem, se esse não é o caso, como eu encontro a partícula certa para o trabalho?”
Como mencionamos antes, muitos aspectos de uma partícula influenciam em seu desempenho. Adicionalmente, a importância ou impacto dessas diferenças podem ser diferentes dependendo da aplicação e do tipo de peça em um teste. É por isso que recomendamos que a melhor forma de encontrar a partícula ideal para o trabalho é testá-la em uma peça em condições de aplicação. Com tantas variáveis que interferem em como a partícula performa, o teste de aplicação é realmente o método ideal para encontrar a melhor combinação.
Publicado em 11 de janeiro de 2022