Introducción a las
Pruebas No Destructivas

PRUEBA DE
PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

¿Cómo hacer que una grieta sea visible?

Cuando se magnetiza un material ferromagnético, las líneas magnéticas siguen el mejor medio conductivo buscando la menor resistencia.

Si las líneas de campo magnético hacen contacto con un área que es un conductor magnético pobre, como la superficie de una grieta o defecto, el resultado es un cambio de flujo debido al alto nivel de resistencia magnética. Esto provoca un disturbio del flujo en la superficie que a su vez acumula partículas ferromagnéticas haciendo visibles los defectos de la superficie.

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¿Qué materiales pueden ser probados?

Todos los materiales ferromagnéticos con una permeabilidad de μ>100.

Los materiales ferromagnéticos son todo tipo de aceros y sus aleaciones así como hierro forjado. Excepción: Materiales austeníticos.

¿Qué defectos pueden detectarse?

Defectos similares a grietas en la superficie o en la proximidad de la superficie dependiendo con la posición, tamaño y orientación del campo magnético.

Los defectos debajo de la superficie se mostrarán más débiles según incrementa la profundidad. La detección óptima se obtendrá cuando la orientación del defecto esté a un ángulo de 90° ± 45° de las líneas del campo magnético.

La prueba por líquidos penetrantes

Se basa en el hecho de que no sólo se requiere que funcione de forma óptima en la superficie, sino que también penetre en todos los defectos superficiales.

Dicha prueba puede ser realizada con líquidos visibles [líquidos penetrantes color contrastante] o con penetrantes fluorescente visibles auxiliados por luz ultravioleta.

Con líquidos penetrantes las discontinuidades superficiales en materiales ferrosos o no ferrosos, plásticos, cerámicos y vidrio, entre otros, pueden ser detectadas de forma rápida y sin requerir mayores inversiones en piezas y maquinaria. Esta prueba es ampliamente utilizada en la inspección de cordones de soldadura, fundición, construcción naval, fabricación de automóviles, aparatos, etc.

Base teórica

La diferencia fundamental de la prueba de penetración a la de polvo magnético es que los defectos como grietas, poros, etc., se pueden detectar también en materiales no magnetizables.

En principio, el procedimiento de penetración se basa en que un medio penetrante a causa de sus específicas propiedades no sólo se expande sobre una superficie sino que penetra también en los defectos de esta superficie. Cuando se retira de la superficie, el medio penetrante sobrante puede, mediante uso de un revelador, hacer visible el defecto.

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La detección de fallas con ultrasonido convencional

La detección de fallas con ultrasonido es usada en sectores de la industria, como metalmecánica, automotriz, aeronáutica, metalúrgica, farmacéutica, petrolera, etc. para garantizar la sanidad de nuestros materiales tanto en materia prima como en los diferentes procesos de manufactura, ya sea en conformado, laminación, soldadura, maquinados, forja, fundición y hacer la detección de discontinuidades que muy posiblemente puedan causar una falla posterior en nuestra pieza.

La gama de los equipos de ultrasonido industrial utilizados para esta técnica es muy extensa, así como los transductores de acuerdo a necesidades específicas de cada aplicación, pueden variar por la orientación de la discontinuidad y ser tanto de haz recto como haz angular y dependiendo el material y la ubicación de altas o bajas frecuencias, etc.

La medición de espesores en la industria

La medición de espesores en la industria es importante para cumplir con los estándares de calidad de la materia prima, producto terminado y mayormente para evitar fallas por las condiciones de servicio como corrosión y desgaste en tanques sujetos a presión, de almacenamiento, tuberías de proceso, componentes automotrices, aeronáuticos, etc.

Para la inspección por Medición de Espesores se requiere de un transductor de haz recto, dual o de un solo elemento y un bloque de referencia con diferentes espesores para calibrar nuestro equipo, encuentra todo para Medir de Espesores en Zion NDT. 

Prueba por corrientes Eddy

El método de corrientes Eddy es una prueba cualitativa con varias aplicaciones en los diferentes sectores industriales, principalmente aeronáutico, automotriz y metal mecánico en dónde se busca garantizar la sanidad y propiedades de los materiales conductores, en piezas como tubos, flechas, álabes etc.

Ya que es una prueba electromagnética, sin ningún consumible aplicable y rápida, podemos hacer detección de discontinuidades superficiales y subsuperficiales, así como separación de materiales, inspección en intercambiadores, cambios de microestructura, medición de conductividad, etc.

Descripción de la Inspección Visual y Óptica

Típicamente, las Pruebas no Destructivas se llevan a cabo aplicando un medio de inspección (como energía electromagnética o acústica) a un material.   después del contacto con el material inspeccionado, ciertas propiedades del medio de inspección aplicado se cambian y entonces son utilizadas para determinar cambios en las características del material inspeccionado. Por ejemplo, diferencias de densidad en una radiografía o la generación y localización de un pico sobre el trazo de un osciloscopio, son medios utilizados para indicar los cambios del medio de inspección.

La inspección visual y óptica es aquella que utiliza la energía de la porción visible del espectro electromagnético. Los cambios en las propiedades de la luz, después de entrar en contacto con el objeto inspeccionado, pueden ser detectados por el ojo humano o por un sistema de inspección visual. La detección puede realizarse o puede ser resaltada mediante el uso de espejos, amplificadores o magnificadores, boroscopios y otros accesorios o instrumentos visuales.

Algunas inspecciones visuales y de óptica se basan en leyes simples de óptica geométrica. Otras dependen de las propiedades complicadas de la luz. Una ventaja única de la inspección visual, es que puede proporcionar datos cuantitativos más confiables que cualquier otra Prueba no Destructiva.

Prueba de Dureza

La dureza es una condición de la superficie del material, no representa ninguna propiedad de la materia y está relacionada con las propiedades elásticas y plásticas del material. Si bien, es un término que nos da idea de solidez o firmeza, no existe una definición única acerca la dureza y se la suele definir arbitrariamente en relación al método particular que se utiliza para la determinación de su valor. De esta manera algunas definiciones son:

1) Resistencia a la identación permanente bajo cargas estáticas o dinámicas (dureza por penetración)
2) Absorción de energía bajo cargas de impacto o dinámicas (dureza por rebote)
3) Resistencia a la abrasión (dureza por desgaste)
4) Resistencia al rayado (dureza por rayado).

Los diferentes métodos desarrollados para medir la dureza en general consisten en producir una deformación local, en el material que se ensaya, a través de un identador. Los valores obtenidos son siempre dependientes del método y las condiciones en las que se ensaya por lo que para que un valor de dureza sea útil y permita su comparación debe estar acompañado de la indicación del método utilizado y las condiciones del ensayo.

Los diferentes métodos utilizados para obtener los valores de dureza se pueden clasificar en dos grandes grupos según la forma de aplicación de la carga: Ensayos estáticos en lo que la carga se aplica en forma estática o cuasi estática. En este caso un identador se presiona contara la superficie de ensayo con una carga que se aplica en forma relativamente lenta. En general la medida de dureza en este tipo de ensayo resulta del cociente de la carga aplicada y el área de la huella que deja el identador en la superficie, como es el caso de los método Brinell, Vickers y Knoop, o bien es una medida de la profundidad de la identación como en el ensayo Rockwell.

Ensayos dinámicos en los que la carga se aplica en forma de impacto. En general el identador es lanzado sobre la superficie a ensayar con energía conocida y el valor de dureza se obtiene a partir de la energía de rebote del penetrador luego de impactar en la muestra, como sucede en el método de Shore y en el de Leeb, ambos conocidos como métodos de dureza por rebote.

La fuga de flujo magnético

La fuga de flujo magnético detecta anomalías en los patrones de flujo normales creados por discontinuidades en material ferroso saturado por un campo magnético.

Esta técnica se puede utilizar para la inspección de tuberías, la inspección del piso de los tanques y otras aplicaciones. En las aplicaciones tubulares, el contenedor del cabezal de inspección está compuesto por bobinas impulsoras y sensores y un transductor de posición que se conectan mediante un cable a la fuente de alimentación y a la computadora de procesamiento de señales.

Este cabezal se coloca alrededor de la tubería o tubo que se va a inspeccionar y la bobina impulsora se energiza, creando un campo magnético en la pieza. A medida que el cabezal se desplaza a lo largo de la pieza, las variaciones en el grosor de la pared debido a la corrosión, erosión, picaduras, etc., provocarán un cambio en la densidad de flujo magnético que el sensor puede captar y enviar de vuelta a la computadora.

La ubicación de esta señal es enviada por el transductor de posición para que el área detectada se pueda marcar para una evaluación adicional. Esta técnica se puede realizar sin quitar el aislamiento, lo que resulta en una forma rápida y económica de inspeccionar tramos largos de tubería o tubería.

La inspección del piso del tanque aplica el mismo principio, pero usa una serie de generadores de campo magnético («puentes») y sensores (como se muestra en la imagen) ubicados uno al lado del otro en el frente de una máquina similar a una aspiradora. Los puentes generan un campo magnético que satura el piso del tanque, y cualquier reducción en el espesor o pérdida de material debido a picaduras o corrosión hará que el campo se «filtre» hacia arriba fuera del material del piso donde puede ser recogido por los sensores.

En máquinas muy básicas, cada sensor se conectará a una pantalla de audio y / o visual que le permite al operador saber que hay una indicación; Las máquinas más avanzadas pueden tener pantallas visuales y capacidad de grabación para que los resultados se puedan almacenar, analizar y comparar con resultados anteriores para monitorear el crecimiento de discontinuidades.

PRUEBA POR RAYOS X

Los sistemas automatizados de Rayos X inspeccionan las piezas de fundición como: aleación de acero o aluminio especialmente para la industria automotriz. La inspección radiográfica automatizada en piezas de fundición como aluminio se puede realizar tanto en una auditoría o a nivel de producción. Los fabricantes de automóviles cuentan con requisitos muy exigentes en sus procesos de producción y control de calidad y estos se dividen en 4 categorías principales:

Rendimiento – El sistema de rayos X no puede actuar como un cuello de botella en el ciclo de producción

Espacio en el piso – El sistema de rayos X debe ocupar el menor espacio posible esta para no obstruir ni arriesgar al personal.

Fiabilidad – Los sistemas de Rayos X deben mantener el máximo tiempo de funcionamiento para ejecutar la producción de forma continua. Los horarios de entrega son muy importantes y los retrasos son inaceptables.

Automatización – Los entornos de producción requieren niveles de producción de automatización. El sistema de Rayos X generalmente necesita tener ADR, y debe conectarse sin problemas a las líneas de producción, comunicándose con otras máquinas para optimizar la eficiencia.

Los sistemas de Radiografía Digital (DR) y Tomografía Computarizada (CT) para Pruebas No Destructivas están diseñadas para cumplir con los estándares más críticos de la industria Automotriz para garantizar inspecciones más seguras y confiables en tanto en piezas y materiales.

La DIFRACCIÓN DE RAYOS X es la técnica convencional probada para la medición de estrés residual. Utilizando espacios interatómicos como la longitud máxima del medidor. La técnica de Rayos X es ideal para aplicaciones en todos los materiales cristalinos, especialmente para metales y también para cerámica. Logrando medir el estrés absoluto sin la necesidad de una muestra para calibración

La prueba por Ondas Guiadas GW

Es un método estándar de pruebas no destructivas NDT para inspeccionar tuberías en muchas disciplinas industriales, como las industrias petroleras y gas, petroquímica y generación de energía.

El modo de onda guiada por torsión es muy sensible a la mayoría de los tipos de defectos mientras experimenta una baja atenuación en la mayoría de las situaciones. En la mayoría de las aplicaciones, este modo es ideal para las inspecciones de una gran longitud de tubería. Las soldaduras, soportes, defectos y otras características generan ecos a partir de los cuales se pueden medir su ubicación y severidad (en el caso de un defecto). Los datos generalmente se analizan en sitio para que cualquier seguimiento o inspecciones complementarias se puedan realizar de inmediato.

Se realiza una inspección envolviendo un anillo de transducción extraíble alrededor de la circunferencia del tubo / tubería en la ubicación deseada, que puede estar a muchos metros de la región de interés. Se aplica fuerza, ya sea mecánica o neumáticamente, a los transductores para obtener un buen acoplamiento. Las señales son generadas y recibidas utilizando una unidad de estado de la técnica de la electrónica, que luego es procesada por un Software utilizando un algoritmo de procesamiento avanzadas. Los resultados se presentan en una GUI fácil de usar, que permite al inspector informar los datos.

La interpretación de los resultados puede ser la parte más desafiante de esta tecnología.