Resumen Ensayos No Destructivos

RESUMEN ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (E.N.D.) Realizados para obtener información acerca de piezas metálicas sin causar daños a las mismas y sin necesidad de preparar probetas de ensayo, pudiendo aplicarlas con los sistemas en operación. Usualmente las técnicas no proveen una idea directa acerca de las propiedades mecánicas de los materiales sino que se emplean para localizar “indicaciones”, generalmente grietas, o para determinar espesores. Una vez comparadas las indicaciones con los criterios expresados en las normas o códigos pasan a ser “defectos” si no cumplen con los requisitos mínimos. Dichos ensayos se emplean antes de comenzar los trabajos de fabricación de componentes metálicos para verificar el estado de la materia prima, al maquinar o ensamblar las piezas, etc.; durante el servicio, para ir determinando la aparición o crecimiento de indicaciones y en caso de fallas, para analizar las causas de las mismas. Todas las técnicas de E.N.D. tienen elementos comunes o básicos: 1.-Fuente: Medio de inspección. Fenómeno físico que se emplea para obtener información acerca del estado del artículo en estudio. 2.-Modificación: Cambio o alteración que sufre el medio de inspección como consecuencia de un defecto o falla en el material que se analiza. 3.-Detección: Medio para determinar los cambios o alteraciones. 4.-Indicación: Forma de señalar o registrar los defectos detectados, generalmente grietas o pérdida de espesor. 5.-Interpretación: Modo de interpretar las indicaciones. Las técnicas más importantes son Tintes Penetrantes, Partículas Magnéticas, Corrientes Inducidas o Parásitas, Ultrasonido, Rayos X (Tubo de descarga) y Rayos X (Isótopo). Existen otras menos aplicadas, p. ej. Emisión Acústica, Ultrasonido con Haces en Fase, etc. 1.-Tintes Penetrantes: Detección de indicaciones superficiales. Sirve para elementos metálicos y no metálicos. Normales - Limpiador/Penetrante (colorante)/Revelador (talco). Fluorescentes (“Zyglo”) - Luz U.V. 2.-Particulas Magnéticas: Detección de indicaciones superficiales o sub-superficiales en metales ferromagnéticos, magnetizando temporalmente la pieza mediante una bobina eléctrica. Método Residual: Magnetización de la pieza y luego cubierta con limaduras de Hierro. Método Contínuo: Simultánea magnetización y aplicación de limaduras de Hierro. Método Húmedo: Magnetización de la pieza y luego aplicación de limaduras de Hierro suspendidas en un líquido o inmersión de la pieza magnetizada en una suspensión que contiene limaduras de Hierro. Método Seco: Magnetización de la pieza y luego ubicación en un lecho fluidizado con limaduras de Hierro. Método Fluorescente (“Magnaflux”): Magnetización de la pieza y luego aplicación de una suspensión que contiene partículas magnéticas fluorescentes que se detectan mediante luz U.V. Para obtener buena detección la indicación debe estar orientada perpendicularmente al campo en el mayor grado posible y es necesario desmagnetizar la pieza una vez finalizada la inspección. 3.-Corrientes Inducidas o Parásitas: Técnica empleada para materiales conductores, permitiendo la detección de defectos internos, irregularidades estructurales (dureza, tratamientos térmicos, etc.) y variaciones de composición. Para ello se emplea una bobina eléctrica capaz de producir un campo

magnético variable que actúa sobre la muestra metálica, siendo afectado dicho campo por las indicaciones o defectos presentes en la muestra, generando corrientes inducidas o parásitas, que a su vez producen otro campo magnético. El análisis comparativo de los campos magnéticos (aplicado vs. generado) permite evaluar el material metálico a fin de detectar indicaciones. 4.-Ultrasonido: Técnica que consiste en aplicar ondas sonoras, de frecuencias entre 1 a 5 MM Hz (fuera del intervalo auditivo), sobre la superficie metálica y luego determinar el tiempo que tarda la onda en atravesar el espesor de la pieza y regresar de nuevo al punto de aplicación. Si existen defectos o indicaciones internas, el tiempo de viaje de la onda será menor. La comparación de los tiempos de viaje de la onda sonora permitirá la evaluación del material. Las ondas de sonido son producidas mediante materiales piezoeléctricos. El efecto piezoeléctrico consiste en la conversión de energía eléctrica a mecánica y viceversa y para ello se emplean los cristales piezoeléctricos, p. ej. el cuarzo. En el ensayo ultrasónico, se emplea un generador de impulsos eléctricos que actúa sobre un cristal piezoeléctrico al que se denomina “palpador”. Al aplicarle una corriente eléctrica alterna de frecuencia variable, se produce en el cristal una variación de la frecuencia de vibración mecánica, o sea una onda sonora. Esta onda es aplicada a la superficie del metal y recogida por otro cristal piezoeléctrico denominado “transductor”. Mediante un osciloscopio se determina el tiempo de viaje de las ondas sonoras a través del espesor nominal de la pieza o artículo metálico. Los defectos alteran los tiempos de viaje, ya que las ondas tienen que desplazarse a través de un medio contínuo y homogéneo y un defecto interno actúa como una barrera para la onda sonora, siendo detectada en un menor tiempo por el transductor. En la actualidad existen cristales palpadores-transductores combinados, lo que facilita el ensayo. 5.-Rayos X (Tubo de descarga): Técnica similar a la radiografía médica, donde se emplea un tubo de descarga o tubo de Crookes/Coolidge para generar Rayos X que son dirigidos hacia la pieza metálica que se desea analizar. Los Rayos X al atravesar el metal son absorbidos en mayor grado por las secciones más gruesas y en menor grado por las secciones finas; lo anterior es verificado mediante película fotográfica o radiografía, donde las secciones más gruesas (que absorben más los rayos) se observan más claras y las secciones más finas (que absorben menos los rayos) se observan más oscuras. En general, estos equipos son relativamente voluminosos, costosos y poco portátiles, pero tienen la ventaja de tener alta potencia, buena resolución y alta capacidad de control, aunque hoy en día se están fabricando equipos para uso en campo que son más portátiles. 6.-Rayos X (Isótopos): En esta técnica se emplean los Rayos X emitidos en forma contínua por un elemento químico, bien sea por su naturaleza radiactiva, p. ej. Radio, o preparado artificialmente, p. ej. Isótopo de Cobalto, de Iridio, etc. Al igual que en el caso anterior los Rayos X atraviesan la muestra metálica e impresionan una película fotográfica, produciendo un sombreado en la película (gammagrafía) que dependerá de la densidad del material. Los equipos son portátiles y relativamente económicos, pero van degradándose contínuamente y tienen poca capacidad de control, por lo que deben ser manejados por personal bien entrenado.