மின்கீறல் சோதனை

மின்கீறல் சோதனை (Spark testing) என்பது இரும்புச்சார்ந்த பொருட்களின் பொது வகைப்பாட்டை நிர்ணயிக்கும் ஒரு முறை ஆகும். இந்த முறையில், பொதுவாக துண்டு உலோகம் ஒன்றை அரைக்கும் சக்கரத்திற்கு அழுத்தி, அதிலிருந்து வெளியேறும் மின்கீறல்கள் கவனிக்கப்படுகின்றன..இந்த மின்கீறல்களை, முன்கூட்டியே தயாரிக்கப்பட்ட ஒப்பீட்டு விளக்கப்படம் அல்லது அறியப்பட்ட மாதிரி உலோகத்தின் மின்கீறல்களுடன் ஒப்பிட்டு, அந்த உலோகத்தின் வகைப்பாட்டை நிர்ணயிக்கலாம்.மேலும், ஸ்பார்க் சோதனை முறையைப் பயன்படுத்தி இரும்புச்சார்ந்த பொருட்களை பிரித்தறிதலும் செய்ய முடியும். மின்கீறல்களின் வடிவம், நிறம் மற்றும் தன்மைகள் ஒரே மாதிரியானவையா அல்லது வேறுபட்டவையா என்பதை கவனிப்பதன் மூலம், வெவ்வேறு இரும்புச்சார்ந்த பொருட்களுக்கிடையேயான வேறுபாடுகளை கண்டறியலாம்.

மின்கீறல் சோதனை பயன்படுத்தப்படுவதற்கான முக்கிய காரணங்கள், இது வேகமானது, எளிதானது மற்றும் குறைந்த செலவுடையது என்பதுதான். மேலும், சோதனைக்கு உட்படுத்தப்படும் மாதிரிகள் எந்தவிதமான முன்தயாரிப்பும் செய்ய வேண்டியதில்லை. அதனால், பெரும்பாலும் துண்டு உலோகம் ஒன்றே சோதனைக்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது. மின்கீறல் சோதனையின் முக்கிய குறைபாடு என்னவெனில், இது ஒரு பொருளை உறுதியான முறையில் அடையாளம் காண இயலாததாகும். பொருளின் துல்லியமான அடையாளம் அவசியமான சூழ்நிலைகளில், வேதியியல் பகுப்பாய்வு முறைகளை பயன்படுத்த வேண்டியுள்ளது.மேலும், மின்கீறல்  ஒப்பீட்டு முறை சோதனைக்குட்படுத்தப்படும் பொருளை குறைந்த அளவிலாவது சேதப்படுத்தும் தன்மை கொண்டது.மின்கீறல் சோதனை முறை பொதுவாக கருவி அறைகள் , இயந்திரப் பணிமனைகள், வெப்பச் சிகிச்சை நிலையங்கள் மற்றும் வார்ப்பாலைகளில் ஆகிய இடங்களில் அதிகமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

 செயல்முறை 
மின்கீறல் சோதனைக்காக பொதுவாக மேசை அரைப்பான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சில நேரங்களில் இது வசதியாக இல்லாதபோது, எடுத்து செல்லக்கூடிய அரைப்பான் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எந்த அரைப்பானை பயன்படுத்தினாலும், அரைக்கும் சக்கரத்தின் மேற்பரப்பு வேகம் போதுமானதாக இருக்க வேண்டும். அது குறைந்தபட்சம் 23 மீ/வினாடி (23 m/s) அல்லது 4500 மேற்பரப்பு அடி/நிமிடம் (sfpm) ஆக இருக்க வேண்டும்; ஆனால் சிறந்த விளைவுக்காக 38 முதல் 58 மீ/வினாடி (7500–11,500 sfpm) வரையிலான வேகம் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.அரைக்கும் சக்கரம் கரடுமுரடானதும்  மற்றும் கடினமானதும்  ஆக இருக்க வேண்டும். .அதனால், பொதுவாக அலுமினியம் ஆக்சைடு அல்லது கார்போரண்டம் போன்ற பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.சோதனை நடைபெறும் இடம், பார்வையாளரின் கண்களில் நேரடியாக பிரகாசமான ஒளி விழாத இடமாக இருக்க வேண்டும். மேலும், அரைக்கும் சக்கரமும் அதைச் சுற்றியுள்ள பகுதியும் இருண்டதாக இருக்க வேண்டும், அப்போதுதான் மின்கீறல்கள் தெளிவாகக் கவனிக்க முடியும். பின்னர், சோதனை செய்ய வேண்டிய மாதிரி உலோகம், மிக மெதுவாக அரைக்கும் சக்கரத்துடன் தொடச் செய்யப்படுகிறது, இதன் மூலம் மின்கீறல்கள் உருவாகின்றன.மின்கீறல்களின் முக்கிய பண்புகள் நிறம், அளவு, மின்கீறல்களின் தன்மை  மற்றும் நீளம் ஆகியவையாகும். மின்கீறல்களின் நீளம், அரைக்கும் சக்கரத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் அழுத்தத்தின் அளவினைப் பொறுத்தது என்பதால், மாதிரிகளுக்கு இடையே அழுத்தம் ஒரே மாதிரியாக இல்லையெனில், இது ஒரு நம்பகமான ஒப்பீட்டு அளவுகோலாக இருக்காது.மேலும், உலோக துகள்கள் தேங்குவதைக் அகற்றுவதற்காக, அரைக்கும் சக்கரம் அடிக்கடி சுத்தம் செய்து சரிசெய்யப்பட  வேண்டும்.

 சுருக்கப்பட்ட காற்று முறை 
மின்கீறல்களை உருவாக்கும் இன்னொரு, அதிகம் பயன்படுத்தப்படாத முறை என்னவெனில், சோதனை மாதிரியை சிவப்பு வெப்பநிலைக்கு சூடாக்கி, அதன்மீது சுருக்கப்பட்ட காற்றை  செலுத்துவது ஆகும். இந்த சுருக்கப்பட்ட காற்று, மாதிரியில் உள்ள பொருளை எரியச் செய்ய தேவையான போதுமான ஆக்சிஜனை வழங்கி, மின்கீறல்கள் வெளிப்படச் செய்கிறது.இந்த முறை, அரைப்பான் பயன்படுத்தும் முறையை விட அதிக துல்லியமானது, ஏனெனில் ஒரே மாதிரி உலோகத்திற்கு எப்போதும் ஒரே நீளமான மின்கீறல்களையே உருவாக்குகிறது. சுருக்கப்பட்ட காற்று ஒவ்வொரு முறையும் ஒரே மாதிரியான “அழுத்தத்தை” வழங்குவதால், மின்கீறல்களின் நீளம் என்பது ஒப்பீட்டிற்கு மிகவும் நம்பகமான பண்பாக மாறுகிறது..

 தானியங்கி மின்கீறல் சோதனை 
பணியாளரின் திறன் மற்றும் அனுபவத்தின் மீது உள்ள சார்பை குறைத்து, சோதனையின் நம்பகத்தன்மையை அதிகரிக்க தானியங்கி ஸ்பார்க் சோதனை முறைகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த அமைப்பு, நிறமாலைமானி, நிறமாலையியல் மற்றும் பிற நுட்பங்களை பயன்படுத்தி, மின்கீறல்களின் வடிவமைப்பை “கவனித்து” பகுப்பாய்வு செய்கிறது.இந்த தானியங்கி முறையின் மூலம், மனிதக் கண்களுக்கு வேறுபாடு தெரியாத அளவிற்கு ஒரே மாதிரியாகத் தோன்றும் மின்கீறல்களை உருவாக்கும் இரண்டு பொருட்களுக்கிடையேயான வேறுபாட்டையும் துல்லியமாக கண்டறிய முடியும் என்பது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

 மின்கீறல் பண்புகள் 
(ஆ) மாங்கனீசு எஃகு
(இ) டங்ஸ்டன் எஃகு
(ஈ) மாலிப்டினம் எஃகு

 தேனிரும்பு 
தேனிரும்பில் உருவாகும் மின்கீறல்கள் நேர்கோட்டில் ஓடுகின்றன. மின்கீறல்களின் இறுதிப் பகுதிகளில் இலை போன்ற அகலமான வால் காணப்படும்..

 மென் எஃகு 
மென் எஃகின் மின்கீறல்கள், வடிவமைக்கப்பட்ட இரும்பைப் போலவே இருக்கும்; ஆனால் அவற்றில் சிறிய கிளைகள்  காணப்படும் மற்றும் நீளங்களில் அதிக வேறுபாடு இருக்கும். மின்கீறல்கள் பொதுவாக வெள்ளை நிறத்தில் தோன்றும்.

 மத்திய-கார்பன் எஃகு 
இந்த எஃகில், மிதமான எஃகை விட அதிக கிளைப்புகள் காணப்படும். மின்கீறல்களின் நீளங்கள் பல்வேறு வகையாக இருக்கும்; குறிப்பாக அரைக்கும் சக்கரத்திற்கு அருகில் அதிக மின்கீறல்கள் தோன்றும்.

 உயர்-கார்பன் எஃகு 
உயர்-கார்பன் எஃகில், அடர்த்தியான  மின்கீறல் வடிவம் காணப்படும்; இது அரைக்கும் சக்கரத்திலிருந்து தொடங்கும். மின்கீறல்களின் பிரகாசம், மத்திய-கார்பன் எஃகை விட குறைவாக இருக்கும்.

 மேங்கனீஸ் எஃகு 
மேங்கனீஸ் எஃகின் மின்கீறல்கள் மத்திய நீளமுடையவை; அவை முடிவடையும் முன் இரண்டு முறை கிளைகின்றன.

 உயர்-வேக எஃகு 
உயர்-வேக எஃகு மங்கலான சிவப்பு நிற மின்கீறல்களை உருவாக்கும்; அவை பொதுவாக முனைகளில் மட்டும் மின்கீறல்களாக வெளிப்படும்.

 300-தொடர் துருப்பிடிக்காத எஃகு 
இந்த எஃகில் உருவாகும் மின்கீறல்கள், கார்பன் எஃகை விட அடர்த்தி குறைந்தவை; அவை கிளையாது மற்றும் ஆரஞ்சு முதல் புல்லு நிறம்  வரை காணப்படும்.

 310-தொடர் துருப்பிடிக்காத எஃகு 
310-தொடர் துருப்பிடிக்காத எஃகின் மின்கீறல்கள், 300-தொடரைவிட மிகவும் குறுகியதும் மெலிந்ததும் ஆகும். அவை சிவப்பு முதல் ஆரஞ்சு நிறத்தில் காணப்படும் மற்றும் கிளையாது.

 400-தொடர் துருப்பிடிக்காத எஃகு 
400-தொடரின் மின்கீறல்கள், 300-தொடருடன் ஒத்தவையாக இருந்தாலும், சிறிது நீளமாகவும், முனைகளில் கிளைப்புகளுடன் காணப்படும்.

 வார்ப்பிரும்பு 
வார்ப்பிரும்பில் உருவாகும் மின்கீறல்கள் மிகக் குறுகியவை மற்றும் அரைக்கும் சக்கரத்திலிருந்தே தொடங்கும்.

 நிக்கல் மற்றும் கோபால்ட் உயர்-வெப்ப அலாய் பொருட்கள் 
இவைகளின் மின்கீறல்கள் மிக மெலிந்ததும் மிகக் குறுகியதும் ஆகும்; அவை கருஞ்சிவப்பு நிறத்தில் காணப்படும் மற்றும் கிளையாது.

 சிமெண்டட் கார்பைடு 
சிமெண்டட் கார்பைடில் உருவாகும் மின்கீறல்கள் 3 அங்குலத்திற்குக் குறைவான நீளமுடையவை, கருஞ்சிவப்பு நிறத்தில் காணப்படும்.

 டைட்டேனியம் 
டைட்டேனியம் இரும்புச்சாரா உலோகமாக இருந்தாலும், இது அதிக அளவு மின்கீறல்களை வெளியிடுகிறது. இந்த மின்கீறல்கள், இரும்புச்சார்ந்த உலோகங்களிலிருந்து எளிதில் வேறுபடுத்தக்கூடிய அளவிற்கு மிகப் பிரகாசமான, கண் கூசும் வெள்ளை நிறத்தில் காணப்படும்.

 வரலாறு 
1909 ஆம் ஆண்டில், புடாபெஸ்டைச் சேர்ந்த பொறியாளர் மாக்ஸ் பெர்மான் இரும்புச்சார்ந்த பொருட்களை வகைப்படுத்துவதற்கு மின்கீறல்  சோதனை முறையை நம்பகமாக பயன்படுத்தலாம் என்பதை முதன்முறையாகக் கண்டறிந்தார். கார்பன் சதவீதம் மற்றும் முக்கிய கலவைத் தனிமங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு, வெவ்வேறு வகை இரும்புச்சார்ந்த பொருட்களை வேறுபடுத்த முடியும் என்றும், 0.01% கார்பன் உள்ளடக்கம் வரை துல்லியத்தை பெற முடியும் என்றும் அவர் கூறினார்.ட்ச்சார்ன் மின்கீறல் சோதனை குறித்த விரிவான ஆய்வுகளை வெளியிட்டார். அவரது Spark Atlas of Steels என்ற நூலும், கிளாட்வின் எழுதிய Spark Testing என்ற நூலும், இந்தத் துறையில் மிகவும் முழுமையான ஆதார நூல்களாக கருதப்படுகின்றன.1980களின் இறுதிக்குப் பிறகு, தொழில்துறையில் மின்கீறல் சோதனையின் பயன்பாடு முன்பு பரவலாக இல்லை. 21ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், எடுத்துச் செல்லக்கூடிய எக்ஸ்-கதிர் ஒளிர்வு  கருவிகள் கிடைக்கத் தொடங்கியதன் மூலம், ஆய்வகங்களில் மின்கீறல் சோதனை முறை பெரும்பாலும் மாற்றீடு செய்யப்பட்டு விட்டது... .

 மேற்கோள்கள் 

 நூற்பட்டியல் 
 .
 .
 .
 .
 .
 .
 .
 .
 .
 .

 வெளி இணைப்புகள் 
 Spark test pictures of various materials

பகுப்பு:இரும்புக் கலப்புலோகங்கள்
பகுப்பு:உலோகவேலை