Métodos de Ensayos No Destructivos Industriales

Métodos de Ensayos No Destructivos (END)

Los Ensayos No Destructivos (END) son técnicas utilizadas para inspeccionar materiales y componentes sin alterar sus propiedades físicas o químicas. Permiten detectar discontinuidades, defectos o características sin dañar la pieza, siendo cruciales para garantizar la calidad y seguridad en diversas industrias. A continuación, se describen varios métodos comunes de END.

1. Ensayo por Líquidos Penetrantes

Este ensayo se fundamenta en la aplicación de un líquido coloreado o fluorescente (visible bajo luz ultravioleta) sobre una superficie. El líquido penetra por capilaridad en cualquier grieta, poro, rechupe o discontinuidad superficial.

Proceso del Ensayo por Líquidos Penetrantes:

1. Limpieza de la pieza: Se limpia la pieza mediante disolvente y se seca con un trapo. También se pueden usar medios mecánicos (cepillos, rascadores), pero solo cuando sea estrictamente necesario, ya que pueden enmascarar los defectos.
2. Aplicación del penetrante: Se procede a la aplicación del líquido penetrante por pulverización sobre toda la superficie a ensayar. Se espera el tiempo indicado por el fabricante para que el líquido pueda penetrar por capilaridad en todas las irregularidades del material.
3. Eliminación del exceso: Se aplica el líquido eliminador con un trapo para quitar el exceso de penetrante de la superficie.
4. Aplicación del revelador: Una vez limpia y seca la pieza, se aplica el líquido revelador (normalmente blanco). Este hace que el líquido penetrante de las imperfecciones salga a la superficie, dejando un punto rojo (o fluorescente) sobre la superficie blanca.
5. Inspección visual: Por último, se procede a la inspección visual, interpretando si hay defectos (fisuras, falta de fusión, etc.) o no.

TAM-PANEL:

El TAM-PANEL es un patrón, una lámina de acero inoxidable, donde una de sus mitades es de cromo y la otra presenta rugosidad. Se utiliza para verificar la efectividad del lavado y la eliminación del penetrante.

Ventajas del Ensayo por Líquidos Penetrantes:

• No es muy costoso.
• Es portátil.
• Procedimiento rápido y sencillo.
• La forma geométrica de la pieza no influye significativamente.

Desventajas del Ensayo por Líquidos Penetrantes:

• Solo detecta defectos superficiales.
• Inviable para materiales porosos.
• No proporciona ningún registro permanente del ensayo.

2. Radiografías Industriales

Este es un método volumétrico que utiliza radiación ionizante para inspeccionar el interior de los materiales.

Tipos de Radiación:

• Rayos X: Forman parte del espectro de la luz (generados por un tubo de Roentgen) y tienen un alto poder de penetración.
• Rayos Gamma: Provienen de fuentes radiactivas naturales o de isótopos radiactivos artificiales (como cesio 137, tulio 170).

Procedimiento de Radiografía:

La radiación es capaz de atravesar la pieza e impresionar la imagen en una placa fotosensible. Al encontrar defectos (vacíos, inclusiones, etc.), los rayos que discurren por esa zona sufren una menor absorción, saliendo en la placa con una tonalidad diferente, lo que permite identificar la discontinuidad.

Consideraciones de las Radiografías:

• Tiempo de exposición prolongado (ej. 15 horas).
• Es un método costoso.
• Puede dañar organismos vivos debido a la radiación.
• La calidad de la imagen puede variar.

3. Ultrasonidos Industriales

Es un ensayo volumétrico que requiere un medio elástico, ya que debido a la elasticidad que todos los cuerpos poseen, sus partículas retornan a su posición original. Sin embargo, esta transmisión no tiene lugar en el vacío y, además, cuando las ondas encuentran medios con distintas densidades, se generan reflexiones.

Principio del Transductor Piezoeléctrico:

El equipo utiliza un material piezoeléctrico (como cobalto o titanato de bario) con forma de disco o prisma rectangular. Si se somete a una carga eléctrica, se dilata y contrae, formando ultrasonidos. Cuando recibe los ultrasonidos, genera corriente eléctrica, ya que actúa como emisor y receptor.

Proceso del Ensayo por Ultrasonidos:

Consiste en emitir ondas de alta frecuencia por el interior de un cuerpo, que volverán a ser recogidas por un receptor para su análisis. Se valoran las vibraciones en términos de intensidad, dirección, sentido y tiempo transcurrido. Cuando los ultrasonidos alcanzan la superficie opuesta o un medio distinto, se producen reflexiones o refracciones, dependiendo de la incidencia.

Métodos de Ensayo por Ultrasonidos:

• Método de Transmisión:

  Usa dos palpadores y se colocan mediante incidencia normal u oblicua. No se suele usar ampliamente, ya que no determina con exactitud la profundidad ni la localización de los defectos.

• Método Impulso-Eco:

  Utiliza un solo palpador capaz de recibir y enviar ultrasonidos. Se determina el tiempo que tardan las ondas en discurrir por el interior de los cuerpos, pudiendo así establecer con exactitud la posición que ocupan los defectos, además del espesor de la pieza a medir.

Inspección de Cordones de Soldadura con Ultrasonidos:

Se usa un palpador angular y se inspecciona desde un lateral a una separación concreta, calculando su paso (depende del espesor de la pieza y del ángulo de salida del haz) y moviéndolo por el paso en zigzag.

Ventajas de los Ultrasonidos:

• Detecta defectos superficiales e internos.
• Proceso rápido.
• El equipo es manejable.
• Permite detectar defectos realizando el estudio por un solo lado del material.

Inconvenientes de los Ultrasonidos:

• Es limitado por la geometría de la pieza.
• Son necesarios patrones para su calibración.
• Se necesita gran experiencia para manejar el equipo e interpretar los resultados.

4. Ensayo por Partículas Magnéticas

Este método se aplica exclusivamente a materiales ferromagnéticos. La pieza se magnetiza de forma no permanente con un yugo. Si existen defectos superficiales o subsuperficiales cercanos, las partículas magnéticas (aplicadas en seco o en suspensión líquida) se agrupan en la zona afectada, haciendo visible la discontinuidad.

Características del Ensayo por Partículas Magnéticas:

• Solo detecta defectos superficiales y subsuperficiales.
• Se utiliza contraste blanco o fluorescente (bajo luz UV o luz negra) para mejorar la visibilidad de las indicaciones.