end fundamentos
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8/8/2019 END Fundamentos
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END. Fundamentos T- 1
• ¿Qué son los E.N.D.?
Aquellos que nos permiten inspeccionar el 100 % de la muestra,
obteniendo datos del estado total o parcial de la misma sin
destruir ni alterar sus características.
• ¿Por qué se utilizan?
Permiten mantener un nivel de calidad uniforme por aumento
de la fiabilidad y prestigio del producto inspeccionado.
Nos previenen sobre fallos y roturas que podrían ser origen de
accidentes o pérdidas de operatividad en las instalaciones.
CLASIFICACIÓN DE LOS E.N.D. SEGÚN SU UTILIDAD
Estructuras Prop. Físicas
Estudio de Materiales
Discontinuidades Impurezas
Corrosión Fugas
Defectología
Espesores Recubrimientos
Metrología
E.N.D.
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END. Fundamentos T- 2
E.N.D. Detección Ventajas Aplicaciones Lim itaciones
Ultrasonidos
Cambios en
Impedancia
Acústica
Materiales de bajo
espesor. Puede ser
automatizado
Soldadura
Fundiciones
Recubrimientos
Requiere un medio
acoplante. Superficie
lisa.
Líquidos
Penetrantes
Grietas,
Porosidades
Fácil de utilizar, bajo
coste, sensible a
defectos pequeños
Soldaduras
Cerámicas
Plásticos
Defectos
superficiales.
No útil en materiales
porosos
Corrientes
Inducidas
Cambios en
conductividad
eléctrica
Capacidad de
automatización
Piezas de
Automoción
Caracterización
de Materiales
Solamente
materiales
conductores
eléctricos
Partículas
Magnéticas
Campos de
fuga causados
por defectos
Coste moderado.
Sensible a defectos
superficiales
Soldadura
Fundiciones
Forja
Materiales
ferromagnéticos
Radiografía
de Rayos X
Cambios en la
densidad
Gran campo de
aplicación
Soldadura
Fundiciones
Requiere grandes
medidas de
seguridad
Inspección
Visual
Cambios
superficiales
Puede ser
automatizado
Sin límites Tratamiento
superficial
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END. Fundamentos T- 3
INSPECCIÓN VISUAL
Aunque sea el más modesto, siempre se realiza como fase
previa a otros Ensayos más sofisticados. Facilita el trabajo
posterior y establece la secuencia de trabajo.
Es por tanto el más empleado por su sencillez, rapidez y
economía de aplicación.
PROCEDIMIENTO:
1. Iluminar el objeto a inspeccionar con luz.
2. Inspeccionar bien por:
Visión ocular directa
Visión ocular utilizando medios auxiliares (lupas,
microscopios, fibras ópticas, endoscopios etc.)
Medios artificiales (células o captadores fotoeléctricos)
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END. Fundamentos T- 4
LÍQUIDOS PENETRANTES
E.N.D. utilizado para localizar discontinuidades superficiales en
sólidos no porosos.
Actúan por el principio de capilaridad, pudiéndose
difundirse por grietas superficiales de pequeño tamaño (0,1-
0,4 μ) Etapas del ensayo por líquidos penetrantes.
Etapa A.- Limpieza y preparación de la superficie
La superficie a inspeccionar debe estar exenta de: agua, aceite,
grasa, óxido, polvo etc.
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END. Fundamentos T- 5
Etapa B.- Aplicación del Líquido Penetrante
Consiste en aplicar el penetrante sobre la superficie del material a
ensayar. Habrá que esperar un tiempo para que el penetrante
pueda alcanzar las discontinuidades.
ETAPA C.- Eliminación de la Superficie del Líquido
Penetrante
Tiene por objeto dejar libre la superficie del material a ensayar,
evitando retirar de las discontinuidades el líquido penetrante. Se
pueden utilizar líquidos como agua o disolventes orgánicos
ETAPA D.- Aplicación del Revelador
El revelador es un polvo muy fino, normalmente de color blanco,que se puede aplicar por vía húmeda o directamente en seco. Actúa
como “extractor” del penetrante, mostrando las posibles
discontinuidades sobre la pieza
ETAPA E.- Inspección Visual
Una vez transcurrido un tiempo prudencial desde la aplicación delrevelador, el operador puede proceder a examinar el material
ensayado para buscar posibles indicaciones
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END. Fundamentos T- 6
PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
• El ensayo por Partículas Magnéticas se basa en el empleo de
campos magnéticos para la detección de discontinuidades e
impurezas superficiales y subsuperficiales (hasta 6 mm) en
metales ferromagnéticos.
• Fundamento del Ensayo por Partículas Magnéticas
Supongamos que una pieza se somete a la acción de un campo
magnético cuyas líneas de fuerza están orientadas según la
flecha. Si existe una discontinuidad en la superficie de la pieza
cuyo plano sea perpendicular a las líneas de fuerza, estas líneas
tenderán a salvarlas como un obstáculo. Esto produce una
distorsión en las líneas de fuerza que se ven obligadas a salir al
exterior, formando lo que se denomina “campo de fuga”.
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END. Fundamentos T- 7
• Equipos empleados en Partículas Magnéticas.
• Etapas del ensayo por Partículas Magnéticas
1. Magnetización de la pieza en dos direcciones
aproximadamente perpendiculares
2. Aplicación de las Partículas Magnéticas
3. Observación y anotación de la presencia de indicaciones
4. Desmagnetización de la pieza.
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END. Fundamentos T- 8
CORRIENTES INDUCIDAS
• Se utiliza en la detección de defectos superficiales en piezas
metálicas cuya conductividad eléctrica está comprendida entre
0,5 y 60 (m/Ω mm2), y está basado en el principio de
inducción magnética.• Con este ensayo, es posible determinar la profundidad de la
discontinuidad.
• Principio del ensayo de Corrientes Inducidas
La bobina o solenoide que forma parte del palpador, esrecorrida por una corriente alterna de elevada frecuencia que
origina un campo magnético que, a su vez, induce corriente en
la superficie de la pieza, según el efecto Foucalt.
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END. Fundamentos T- 9
Estas corriente inducidas ejercen influencia sobre las
características eléctricas de la bobina, en concreto sobre su
impedancia
jwL R Z +=r
Cuando existen defectos en la pieza, la distribución de c.i. en
la superficie de la pieza resulta alterada en las zonasdefectuosas, originándose un cambio en la impedancia de la
bobina, que se traduce en un cambio de la indicación de la
aguja en la escala del defectómetro.
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END. Fundamentos T- 10
ULTRASONIDOS
• Ondas mecánicas (acústicas) de alta frecuencia (25 Khz -10
Mhz).
• Se utilizan para detectar defectos subsuperficiales, medir
espesores y localizar defectos en el interior del material.
• A diferencia de las ondas electromagnéticas, las ondasultrasónicas necesitan un medio para propagarse. (No se
propagan en el vacío)
• Cuando las ondas ultrasónicas viajan a través de un medio,
éste opone una resistencia que dificulta la propagación. Una
medida de esta resistencia es la denominada impedanciaacústica.
V Z ⋅= ρ
donde: Z: Impedancia Acústica (gr/(s cm2)
ρ: densidad del medio (gr/cm3)
V: velocidad de propagación (cm/s)
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
=⋅=⋅=
−
)(
)(
)(
) / (
11
sT
s Hz f
m
smV
T f V
λ λ λ
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END. Fundamentos T- 11
• Equipo de Ultrasonidos:
Generador de impulsos
Palpadores
Osciloscopio
• La generación y detección de las ondas ultrasónicas para
inspección está unida a un material transductor. Este material es
un cristal piezoeléctrico. La piezoelectricidad es electricidad
inducida por presión, propiedad característica de ciertos
materiales cristalinos naturales como el cuarzo y materiales
sintéticos como BaTiO3 y Li2SO4
•
Palpadores utilizados en Ensayos por Ultrasonidos
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END. Fundamentos T- 12
• Medios Acoplantes
Las ondas ultrasónicas se transmiten con mucha dificultad en el
aire, por tanto es necesario un medio de acople entre el palpador
y la pieza a inspeccionar.
Entre los medios acoplantes utilizados, podemos destacar la
grasa, parafina, aceite, agua, gelatina etc.
• Etapas del Ensayo por U ltrasonidos
1. Estudio de la pieza: geometría, material, estado superficial.
2. Elección del tipo de palpador, frecuencia, secuencia de barridoetc.
3. Aplicación del medio acoplante más adecuado.
4. Calibración del equipo. (Calibrar el equipo con piezas patrón
del mismo material a ensayar)
5. Realización del ensayo, haciendo un registro de los datos
obtenidos
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END. Fundamentos T- 13
• Calibración
Como condición previa al proceso de inspección, es necesario una
comprobación del estado de funcionamiento del equipo.
Para ello se debe de disponer de bloques de calibración o piezas
patrón.
Pieza patrón V1 del Instituto Internacional de Soldadura
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END. Fundamentos T- 14
RADIOGRAFÍA Y GAMM AGRAFÍA INDUSTRIAL
Los rayos X y los rayos gamma son radiaciones
electromagnéticas de alta frecuencia y alta energía que tienen
capacidad de atravesar cuerpos físicos.
Los rayos X se obtienen mediante tubos electrónicos alimentados
por energía eléctrica, la diferencia de potencia necesaria es de
miles de voltios.
La radiación emitida se mide en miliamperios.
El fuerte impacto electrónico en el anticátodo del tubo es el
origen de los rayos X.
La radiación gamma tienen origen nuclear, y son emitidos por
elementos radioactivos, junto con la radiación alfa y beta de
mucha menor capacidad de penetración.
La característica de intensidad de radiación se denomina Actividad, la unidad es el Becquerel Bq. (1 desintegración por
segundo), a efectos prácticos se sigue empleando el Curie Ci.
que es 3,7 1010 veces mayor.
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END. Fundamentos T- 15
Las fuentes de rayos X y las de rayos gamma son peligrosas, y
precisan medidas de seguridad, las primeras durante su
funcionamiento y las segundas en continuo.
Las fuentes gamma se guardan encapsuladas en gammagrafos.
Las fuentes gamma disminuyen su actividad con el tiempo y
dependen del isótopo que las emite.
El periodo de semidesintegración es el tiempo en que la actividad
baja a la mitad.
Entre las mas utilizadas están las de Iridio 192 con una vida
media de 72 días.Cesio 137 con 26,6 años y Cobalto 60 con 5,3 años.
La técnica de ensayo es someter a la pieza a la radiación y
obtener por transparencia una imagen en pantalla sensible o en
película sensible de la radiación que ha atravesado la pieza.
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END. Fundamentos T- 16
Existen toda una serie de técnicas complementarias y ayudas parareforzar, apantallar, filtrar y obtener un nivel de sensibilidadadecuado de las imágenes obtenidas.
Para determinar la sensibilidad del ensayo se emplean lospenetrámetros, que son escalas de espesor para obtener definiciónde imagen diferencial.
Los parámetros a cuidar en el ensayo radiológico son:
Las características de la fuente empleada.
La absorción de la pieza a inspeccionar, su espesor etc.
Las películas radiográficas empleadas.
Los factores geométricos (fuente-objeto).
Los aspectos de calidad radiográfica, densidad, mínimo defecto.
El cálculo del tiempo de exposición.
La técnica empleada.
La interpretación radiográfica.
Todas estas funciones configuran una serie de profesiones deradiología.
En la Práctica en base a los problemas de seguridad, noscentraremos en la interpretación de radiografías ya realizadas.