Técnicas de Ensayos No Destructivos en Ingeniería Industrial

Líquidos Penetrantes

Líquido con ángulo de humectación grande de color vivo o fluorescente.

Procedimiento:

• Limpieza de la superficie (eliminar aceites y materia orgánica).
• Pulverización del líquido penetrante (capa sobre la superficie y penetración a los defectos).
• Eliminación del exceso de líquido penetrante.
• Pulverización del producto absorbente (polvo blanco).
• Análisis.

Ventajas:

• Versatilidad.
• Adecuado para cualquier superficie.
• Económico.

Inconvenientes:

• Se necesita una superficie limpia.
• Lento.
• No se puede automatizar.

Aplicaciones:

• Soldaduras, uniones o componentes.
• Control de calidad de piezas complejas.
• Control de calidad puntual.

Corrientes Inducidas

Campos electromagnéticos alternos que inducen corrientes eléctricas a un componente conductor. Solo sirve para conductores. Las corrientes inducidas generan campos electromagnéticos mesurables. La intensidad de corriente depende del material y distancia entre el campo inducido.

Procedimiento:

• Se colocan dos bobinas (inducción y compensación) al lado de la superficie a inspeccionar.
• Pueden acoplarse a una superficie en el interior del tubo, alrededor de una barra.
• La inductora genera un campo de Foucault en las paredes del componente.
• Los defectos alteran el flujo de las corrientes.
• La bobina de compensación detecta cambios de flujo.

Ventajas:

Permite detectar irregularidades superficiales y defectos subcutáneos.

Se puede automatizar, adecuándolo a un ritmo de producción (control de trefilados).

Aplicaciones:

Componentes de aluminio 7975 con capas superficiales de 1015. Capa superficial se ‘empasta’ y cubre fisuras de la 7075. Riesgos elevados. Corrientes inducidas ayudan a detectar estos defectos.

Radiografías – Gammagrafías

Emisión de radiaciones de alta energía (RX) que atraviesan la materia condensada. Parte de la energía de la radiación se absorbe por la materia.

Procedimiento:

• Peso atómico más elevado → más grande es la absorción.
• Cuanto más grueso → más grande energía absorbida.
• Energía NO absorbida atraviesa la muestra y se recoge en una placa fotográfica, colocada detrás de la muestra.

Ventajas:

• Interpretación visual e intuitiva.
• No es sensible a la forma de la superficie.
• Se puede automatizar (series de piezas iguales).

Inconvenientes:

• Las radiaciones son ionizantes (riesgos).
• Los equipos y las instalaciones son caras.
• El personal ha de estar altamente cualificado.
• Los gruesos mesurables son limitados.
• Una grieta cerrada no se detecta (Libro = ladrillo de papel).

Aplicaciones:

• Control de calidad de uniones por soldadura.
• Control de estructuras y componentes de responsabilidad.
• Control de calidad de piezas complejas, a nivel mundial.

Ultrasonidos

Ondas de sonido con frecuencias superiores a 50kHz. Las ondas se propagan en los sólidos y se reflejan en las superficies.

Ondas transversales: Las partículas se desplazan de su posición de equilibrio en la dirección perpendicular a la dirección de propagación.

Ondas longitudinales: Las partículas se desplazan de su posición de equilibrio en la misma dirección que la de propagación de onda.

Procedimiento:

• Un transductor transforma un impulso de voltaje (eléctrico) en un impulso de sonido (onda), que se propaga en el sólido.
• Si hay defectos internos, estos actúan como nuevas fuentes de emisión de ondas.
• Un transductor (el mismo que antes u otro), recibe un impulso de sonido y lo transforma en impulso eléctrico, que se registra y se compara con el inicial.
• Los ‘ecos’ indican la existencia de un defecto.

Pueden ser: Con dos transductores (emisor y receptor), con uno solo, verticales (1 o 2) y a 45º (solo 1).

Aplicaciones:

• Control de calidad de uniones soldadas y estructuras de responsabilidad.
• Control de componentes complejos, individualmente.

Ventajas:

• Técnica flexible y robusta.
• Gran penetración en el material.
• Muy sensible (detecta defectos muy pequeños) y precisa (medida y posición de estos).
• Permite analizar componentes de geometrías complejas.
• Aplicable a todo tipo de materiales.
• Portátil.
• Segura (no genera radiaciones ni residuos).

Inconvenientes:

• Personal cualificado.
• Requiere contacto entre transductor y componente (se suele preparar acoplamiento con un pulido superficial o preparación).
• Limitación en la detección de grietas planas orientadas.

Emisión Acústica

Onda de sonido producida por una rápida redistribución de tensiones existentes dentro de un material normalmente como consecuencia de la generación/propagación de una fisura. Los componentes sometidos a esfuerzos pequeños y cíclicos suelen sufrir concentración de tensiones alrededor de pequeños defectos. La formación de fisuras y propagación de estas libera tensión acumulada y átomos de la región afectada vuelven a un estado energéticamente inferior, generando onda de sonido. Esta se propaga dentro del material mediante su velocidad característica.

Procedimiento:

• Técnica compleja que requiere la colocación de una red de micrófonos en la región de inspección.
• Se genera un mapa de defectos mediante un registro automatizado.
• Manipulación de datos muy complicada.
• Es difícil evaluar la cantidad de daño producido.

Ventajas:

• Automatizable, transportable, lectura ‘in situ’.
• No se requiere parar el equipo.
• Permite rastrear gran superficie y analizar defectos en geometrías complejas.

Inconvenientes:

• Sensible al ruido exterior (interferencias).
• Limitación en la precisión.
• No permite evaluar la cantidad de daño.

Aplicaciones:

Sistemas automáticos de rastreo en servicio.