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END. Fundamentos T- 1
Qu 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 caractersticas.
Por qu 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 podran ser origen de
accidentes o prdidas de operatividad en las instalaciones.
CLASIFICACIN DE LOS E.N.D. SEGN SU UTILIDAD
Estructuras Prop. Fsicas
Estudio de Materiales
Discontinuidades Impurezas
Corrosin Fugas
Defectologa
Espesores Recubrimientos
Metrologa
E.N.D.
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END. Fundamentos T- 2
E.N.D. Deteccin Ventajas Aplicaciones Limitaciones
Ultrasonidos
Cambios en
Impedancia
Acstica
Materiales de bajo
espesor. Puede ser
automatizado
Soldadura
Fundiciones
Recubrimientos
Requiere un medio
acoplante. Superficie
lisa.
Lquidos
Penetrantes
Grietas,
Porosidades
Fcil de utilizar, bajo
coste, sensible a
defectos pequeos
Soldaduras
Cermicas
Plsticos
Defectos
superficiales.
No til en materiales
porosos
Corrientes
Inducidas
Cambios en
conductividad
elctrica
Capacidad de
automatizacin
Piezas de
Automocin
Caracterizacin
de Materiales
Solamente
materiales
conductores
elctricos
Partculas
Magnticas
Campos de
fuga causados
por defectos
Coste moderado.
Sensible a defectos
superficiales
Soldadura
Fundiciones
Forja
Materiales
ferromagnticos
Radiografa
de Rayos X
Cambios en la
densidad
Gran campo de
aplicacin
Soldadura
Fundiciones
Requiere grandes
medidas de
seguridad
Inspeccin
Visual
Cambios
superficiales
Puede ser
automatizado
Sin lmites Tratamiento
superficial
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END. Fundamentos T- 3
INSPECCIN VISUAL
Aunque sea el ms modesto, siempre se realiza como fase
previa a otros Ensayos ms sofisticados. Facilita el trabajo
posterior y establece la secuencia de trabajo.
Es por tanto el ms empleado por su sencillez, rapidez y
economa de aplicacin.
PROCEDIMIENTO:
1. Iluminar el objeto a inspeccionar con luz.
2. Inspeccionar bien por:
Visin ocular directa
Visin ocular utilizando medios auxiliares (lupas,
microscopios, fibras pticas, endoscopios etc.)
Medios artificiales (clulas o captadores fotoelctricos)
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END. Fundamentos T- 4
LQUIDOS PENETRANTES
E.N.D. utilizado para localizar discontinuidades superficiales en
slidos no porosos.
Actan por el principio de capilaridad, pudindose
difundirse por grietas superficiales de pequeo tamao (0,1-
0,4 )
Etapas del ensayo por lquidos penetrantes.
Etapa A.- Limpieza y preparacin de la superficie
La superficie a inspeccionar debe estar exenta de: agua, aceite,
grasa, xido, polvo etc.
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END. Fundamentos T- 5
Etapa B.- Aplicacin del Lquido Penetrante
Consiste en aplicar el penetrante sobre la superficie del material a
ensayar. Habr que esperar un tiempo para que el penetrante
pueda alcanzar las discontinuidades.
ETAPA C.- Eliminacin de la Superficie del Lquido
Penetrante
Tiene por objeto dejar libre la superficie del material a ensayar,
evitando retirar de las discontinuidades el lquido penetrante. Se
pueden utilizar lquidos como agua o disolventes orgnicos
ETAPA D.- Aplicacin del Revelador
El revelador es un polvo muy fino, normalmente de color blanco,
que se puede aplicar por va hmeda o directamente en seco. Acta
como extractor del penetrante, mostrando las posibles
discontinuidades sobre la pieza
ETAPA E.- Inspeccin Visual
Una vez transcurrido un tiempo prudencial desde la aplicacin del
revelador, el operador puede proceder a examinar el material
ensayado para buscar posibles indicaciones
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END. Fundamentos T- 6
PARTCULAS MAGNTICAS
El ensayo por Partculas Magnticas se basa en el empleo de
campos magnticos para la deteccin de discontinuidades e
impurezas superficiales y subsuperficiales (hasta 6 mm) en
metales ferromagnticos.
Fundamento del Ensayo por Partculas Magnticas
Supongamos que una pieza se somete a la accin de un campo
magntico cuyas lneas de fuerza estn orientadas segn la
flecha. Si existe una discontinuidad en la superficie de la pieza
cuyo plano sea perpendicular a las lneas de fuerza, estas lneas
tendern a salvarlas como un obstculo. Esto produce una
distorsin en las lneas 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 Partculas Magnticas.
Etapas del ensayo por Partculas Magnticas
1. Magnetizacin de la pieza en dos direcciones
aproximadamente perpendiculares
2. Aplicacin de las Partculas Magnticas
3. Observacin y anotacin de la presencia de indicaciones
4. Desmagnetizacin de la pieza.
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END. Fundamentos T- 8
CORRIENTES INDUCIDAS
Se utiliza en la deteccin de defectos superficiales en piezas
metlicas cuya conductividad elctrica est comprendida entre
0,5 y 60 (m/ mm2), y est basado en el principio de
induccin magntica.
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, es
recorrida por una corriente alterna de elevada frecuencia que
origina un campo magntico que, a su vez, induce corriente en
la superficie de la pieza, segn el efecto Foucalt.
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END. Fundamentos T- 9
Estas corriente inducidas ejercen influencia sobre las
caractersticas elctricas de la bobina, en concreto sobre su
impedancia
jwLRZ +=r
Cuando existen defectos en la pieza, la distribucin de c.i. en
la superficie de la pieza resulta alterada en las zonas
defectuosas, originndose un cambio en la impedancia de la
bobina, que se traduce en un cambio de la indicacin de la
aguja en la escala del defectmetro.
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END. Fundamentos T- 10
ULTRASONIDOS
Ondas mecnicas (acsticas) 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 electromagnticas, las ondas
ultrasnicas necesitan un medio para propagarse. (No se
propagan en el vaco)
Cuando las ondas ultrasnicas viajan a travs de un medio,
ste opone una resistencia que dificulta la propagacin. Una
medida de esta resistencia es la denominada impedancia
acstica.
VZ =
donde: Z: Impedancia Acstica (gr/(s cm2)
: densidad del medio (gr/cm3)
V: velocidad de propagacin (cm/s)
===
)()(
)()/(
11
sTsHzf
msmV
TfV
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END. Fundamentos T- 11
Equipo de Ultrasonidos:
Generador de impulsos
Palpadores
Osciloscopio
La generacin y deteccin de las ondas ultrasnicas para
inspeccin est unida a un material transductor. Este material es
un cristal piezoelctrico. La piezoelectricidad es electricidad
inducida por presin, propiedad caracterstica de ciertos
materiales cristalinos naturales como el cuarzo y materiales
sintticos como BaTiO3 y Li2SO4
Palpadores utilizados en Ensayos por Ultrasonidos
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END. Fundamentos T- 12
Medios Acoplantes
Las ondas ultrasnicas 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 Ultrasonidos
1. Estudio de la pieza: geometra, material, estado superficial.
2. Eleccin del tipo de palpador, frecuencia, secuencia de barrido
etc.
3. Aplicacin del medio acoplante ms adecuado.
4. Calibracin del equipo. (Calibrar el equipo con piezas patrn
del mismo material a ensayar)
5. Realizacin del ensayo, haciendo un registro de los datos
obtenidos
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END. Fundamentos T- 13
Calibracin
Como condicin previa al proceso de inspeccin, es necesario una
comprobacin del estado de funcionamiento del equipo.
Para ello se debe de disponer de bloques de calibracin o piezas
patrn.
Pieza patrn V1 del Instituto Internacional de Soldadura
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END. Fundamentos T- 14
RADIOGRAFA Y GAMMAGRAFA INDUSTRIAL
Los rayos X y los rayos gamma son radiaciones
electromagnticas de alta frecuencia y alta energa que tienen
capacidad de atravesar cuerpos fsicos.
Los rayos X se obtienen mediante tubos electrnicos alimentados
por energa elctrica, la diferencia de potencia necesaria es de
miles de voltios.
La radiacin emitida se mide en miliamperios.
El fuerte impacto electrnico en el antictodo del tubo es el
origen de los rayos X.
La radiacin gamma tienen origen nuclear, y son emitidos por
elementos radioactivos, junto con la radiacin alfa y beta de
mucha menor capacidad de penetracin.
La caracterstica de intensidad de radiacin se denomina
Actividad, la unidad es el Becquerel Bq. (1 desintegracin por
segundo), a efectos prcticos 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 istopo que las emite.
El periodo de semidesintegracin es el tiempo en que la actividad
baja a la mitad.
Entre las mas utilizadas estn las de Iridio 192 con una vida
media de 72 das.
Cesio 137 con 26,6 aos y Cobalto 60 con 5,3 aos.
La tcnica de ensayo es someter a la pieza a la radiacin y
obtener por transparencia una imagen en pantalla sensible o en
pelcula sensible de la radiacin que ha atravesado la pieza.
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END. Fundamentos T- 16
Existen toda una serie de tcnicas complementarias y ayudas para reforzar, apantallar, filtrar y obtener un nivel de sensibilidad adecuado de las imgenes obtenidas.
Para determinar la sensibilidad del ensayo se emplean los penetrmetros, que son escalas de espesor para obtener definicin de imagen diferencial. Los parmetros a cuidar en el ensayo radiolgico son:
Las caractersticas de la fuente empleada.
La absorcin de la pieza a inspeccionar, su espesor etc.
Las pelculas radiogrficas empleadas.
Los factores geomtricos (fuente-objeto).
Los aspectos de calidad radiogrfica, densidad, mnimo defecto.
El clculo del tiempo de exposicin.
La tcnica empleada.
La interpretacin radiogrfica.
Todas estas funciones configuran una serie de profesiones de radiologa. En la Prctica en base a los problemas de seguridad, nos centraremos en la interpretacin de radiografas ya realizadas.