retroalimentación para el ensayo por partículas … · muchas variables, tales como la...

José Antonio González Moreno

Ensayos No Destructivos

Febrero 2016

Retroalimentación

para el Ensayo por

Partículas

Magnéticas

Introducción: En la siguiente presentación se estudiarán las

características de los materiales magnéticos,

así como la explicación de lo que es la técnica

de partículas magnéticas, sus ventajas y

desventajas. Finalmente se presentan las

conclusiones, las referencias bibliográficas y

una serie de preguntas de repaso.

Backgrounds:• First handled instruments that were used in

magnetic particle testing were designed to

magnetize by contact.

• Until now it uses the devices that make removing

the magnetic phenomenon of the metals.

• It has the equipment as yokes, coils and natural

magnets as history of modern instrumentation that it

can used today.

Desarrollo del tema: Definición

de la Técnica Es un método que utiliza principalmente corriente

eléctrica para crear un flujo magnético en una

pieza y al aplicarse un polvo ferromagnético el

cual produce la indicación donde exista la

distorsión en las líneas de flujo (fuga de campo).

Technical Goals: Applying the technique of magnetic particles, for

detecting discontinuities in the inspection of

ferromagnetic materials.

Implement the technique of magnetic and non-

destructive and relatively simple particles, to

seize the property of certain materials become a

magnet.

Clasificación de los Materiales: Diamagnéticos: Son levemente repelidos por un

campo magnético, se magnetizan pobremente.

Paramagnéticos: Son levemente atraídos por un

campo magnético, No se magnetizan.

Ferromagnéticos: Son fácilmente atraídos por un

campo magnético, se magnetizan fácilmente.

Clasificación de los Materiales:

Ventajas: Se puede inspeccionar las piezas en serie

obteniéndose durante el proceso,

resultados seguros e inmediatos.

La inspección es más rápida que los líquidos

penetrantes y más económica.

Equipo relativamente simple, provisto de controles

para ajustar la corriente, y un amperímetro visible,

conectores para HWDC, FWDC y AC.

Ventajas (Continuación)… Portabilidad y adaptabilidad a muestras pequeñas o

grandes.

Requiere menor limpieza que Líquidos Penetrantes.

Detecta tanto discontinuidades superficiales y sub-

superficiales.

Desventajas:o Es aplicable solamente a materiales

ferromagnéticos.

o En soldadura, el metal depositado debe ser

también ferromagnético.

o Requiere de una fuente de poder.

o Utiliza partículas de fierro con criba de 100 mallas

(0.00008 in)

o No detectará discontinuidades que se encuentren

en profundidades mayores de 1/4".

Desventajas: (Continuación)…o La detección de una discontinuidad dependerá de

muchas variables, tales como la permeabilidad del

material, tipo, localización y orientación de la

discontinuidad, cantidad y tipo de corriente

magnetizante empleada, tipo de partículas, etc.

o La aplicación del método en el campo es de

mayor costo.

o La rugosidad superficial puede distorsionar las líneas

de flujo.

Desventajas: (Continuación)…o Se requieren dos o más inspecciones secuenciales

con diferentes magnetizaciones.

o Generalmente después de la inspección se requiere

de una desmagnetización.

o No recomendable para aplicarse en componentes

electrónicos o equipo médico.

Factors to consider before

applying Method:

Consideration should be given in four properties:

1) Magnetic properties.

2) Geometric properties.

3) Mobility properties.

4) Visibility properties.

Ejemplos de Aplicación:

Ejemplos de Aplicación

(Continuación)…

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:Flujo Magnético (Φ): Se denomina flujo magnético

a la cantidad de líneas de fuerza que genera un

campo magnético. La letra griega Φ, representa

el flujo magnético. En el SI, la unidad es el weber

(Wb). Para calcular Φ se utiliza:

Donde m = masa de la bobina (Kg), A = área de la

Bobina (m2) , i = Corriente eléctrica aplicada (en

Amp) y t = tiempo de aplicación de la corriente

eléctrica (seg).

2ti

Amφ

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:• Inducción Magnética (B): La inducción magnética se

refiere a la concentración o la densidad de líneas de

fuerzas que atraviesan una unidad de superficie.

• La inducción magnética esta representada por la

letra o símbolo B. En el sistema internacional la

unidad es el TESLA (T).

• Sin embargo, en el sistema cgs, la unidad es el Gauss

(G) y 1 T = 10000 G. La siguiente fórmula define la

inducción magnética:

A

φB

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:• Intensidad de Campo Magnético (H): Es la intensidad

que tiene un campo magnético. La intensidad del

campo magnético esta directamente afectada por la

fuerza magnetomotriz. En el caso de las bobinas,

cuanto más largas sean las bobinas menor será la

intensidad del campo magnético porque la fuerza

magnetomotriz se dispersa en una mayor superficie.

• La unidad en el SI es el amperio por metro (A/m).

Mientras que en el sistema cgs es el Oersted (Oe). Se

calcula como:

• Donde: L = longitud de la bobina, N = número de

vueltas de la bobina e i = intensidad de corriente.

L

iNH

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:• Fuerza Magnetomotríz (F): Son las líneas de fuerza

que se generan en una bobina. Es directamente

afectada por la intensidad que pasa por dicha

bobina. Al aumentar la intensidad aumentará

también la fuerza magnetomotriz.

• Las letras o símbolo f.m.m., también designa a la

fuerza magnetomotriz. En el SI el amperio-vuelta (Av)

es la unidad. Se calcula como:

iNF

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:• Reluctancia (R): La reluctancia es la capacidad que

tiene un material determinado para dejar formarse

las líneas de fuerza magnetomotríz. Es un concepto

similar al de la resistividad de los materiales o a la

resistencia de un circuito eléctrico. Se puede deducir

que los materiales no ferromagnéticos tienen una

alta reluctancia.

• La unidad en el SI es el amperio-vuelta por weber

(Av/Wb). La ecuación utilizada para calcular la

reluctancia es:

φ

FR

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:• Permeabilidad Magnética (μM): La permeabilidad es

la capacidad que tiene una sustancia para atraer y

dejar pasar a las líneas de fuerza o el campo

magnético.

• Existen tres tipos de permeabilidad: la permeabilidad

relativa (μr), la permeabilidad absoluta (μ) y la

permeabilidad del vacio (μo).

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:• Permeabilidad Absoluta (μ): Es la Permeabilidad que

se utiliza en realidad, porque relaciona la intensidad

de campo magnético producido por una bobina con

la inducción magnética. Se designa con la letra o

símbolo μ. La unidad en el sistema internacional es el

henrios/metro (H/m) y la fórmula para calcularla es:

• Donde: H = Intensidad de Campo Magnético (A/m) y

B = Inducción magnética (Gauss)

H

B μ r

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:• Permeabilidad de Vacío (μ0): También conocida

como permeabilidad del aire. Se designa con las

letras o símbolo μ0.Su valor es:

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:• Permeabilidad Relativa (μr): Se designa por las letras

o símbolo μr . La permeabilidad relativa esta definida

en función de la capacidad que tiene un material o

sustancia de aumentar el n° de las líneas de fuerza.

• Se calcula como:

• Donde: μ = Permeabilidad Absoluta y μo =

Permeabilidad en el Vacío (Aire), Bo = Inducción

magnética inicial (Gauss)

oB

B

o

r

Definición de Magnitudes

Magnéticas Básicas:• Histéresis Magnética: La histéresis sucede cuando un

material o sustancia adquiere una propiedad por estímulosexternos y al retirarle dicho estímulo, continua manteniendocierta magnitud o cantidad de esa propiedad generada.

• En términos magnéticos sería cuando un materialferromagnético recibe la influencia de un campo magnético(imanes) y mantiene durante cierto periodo de tiempo unacantidad de ese magnetismo.

• Esta magnitud magnética afecta a ciertas máquinas eléctricascomo son: los transformadores, los motores, los generadores,los electroimanes, etc. En este tipo de máquinas se necesitatener bajo el nivel de histéresis para evitar pérdidas de energía.

Conclusions:The technique of magnetic particles can be also the

most economical as liquid penetrant, but presents,

from a personal point of view, more disadvantages

than advantages, so it should be considered to

apply this method as the last alternative in materials

ferrous and magnetizable.

This is reinforced by the fact that there are more

feasible to apply such materials in the abovetechniques.

Referencias Bibliográficas:1) Ingenieros, T. (21 de Octubre de 2010). TecniTest.

Recuperado el 3 de Julio de 2012, de Ingeniería

de Ensayos No Destructivos:

http://www.tecnitest.com/es/equipos-y-

accesorios-de-end

2) Fausto, Eduardo. (13 de Octubre de 2006)

Imanes. Recuperado el 12 de Febrero del 2015.

de http://www.blogcindario.com/2006/

Preguntas de Repaso:1) ¿Cómo se define la técnica de Partículas

Magnéticas?

R = Es un método que utiliza principalmente

corriente eléctrica para crear un flujo

magnético en una pieza y al aplicarse un polvo

ferromagnético .

2) ¿Qué es un material Diamagnético?

R = Son levemente repelidos por un campo

magnético, se magnetizan pobremente

3) Descríbase 3 ejemplos de metales

Paramagnéticos

R = Aluminio, Cobre y Estaño

Preguntas de Repaso:4) Mencionar tres ventajas de la Técnica de

Partículas Magnéticas:

R = La inspección es más rápida que los líquidos

penetrantes y más económica.

5) Describir tres desventajas del método de

partículas magnéticas:

R = La rugosidad superficial puede distorsionar las

líneas de flujo.

6) Say 3 factors to consider before applying Method

Magnetic Particles:

R = Magnetic properties, Geometric properties and

Visibility properties.