ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

ALUMNOS:1. Jhonatan Echevarria2. Julio Medina Sarayasi 3. Elvis Nina Nina4. Miguel Hurtado Quezada

GRUPO: “1-E” PROFESOR:

Msc. Rodrigo Perea

NOTA:

SEMESTRE: III

FECHA DE ENTREGA: 30 04 12 HORA: 10:40am

LIQUIDOS PENETRANTES

OBJETIVOS:

1. Detectar defectos superficiales de los materiales tales como: poros, grietas, fisuras, inclusiones de escoria, socavaciones, diferencia de espesores, etc.

2. Seleccionar el ensayo no destructivo más apropiado para la localización de defectos.

3. Determinar los defectos superficiales, utilizando la propiedad de los líquidos y el efecto capilar.

RECURSOS:

A. HERRAMIENTAS

- Removedor : código ASME 1-3- Líquido penetrante : INDULI, código ASME – 2 (color rojo)- Detector revelador : Código ASME – 4 (color blanco)

TECNOLOGIA DE MATERIALES

 LIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

B. MATERIALES Y/O PROBETAS

- Eje de acero.- Unión soldada.- Brida reparada.

INDICACIONES

Este método revela defectos abiertos en al superficie de las partes para ralladuras, porosidades, yuntas etc. Las sustancias orgánicas debido al efecto gravitatorio se introduce en las ralladura, el tamaño de la partícula es mayor que la distancia interatómica máxima del material. Se produce un efecto de capilaridad.

Tipos de líquido.

-Para prueba en luz visible

-Para prueba en luz ultravioleta

INTRODUCCIÓN A LOS LÍQUIDOS PENETRANTES

Discontinuidades que detecta, defectos superficiales como: poros, grietas, rechupes, traslapes, costuras, laminaciones, etc.

Materiales: Sólidos metálicos y no metálicos

VENTAJAS

Muy económico Inspección a simple vista No se destruye la pieza Se obtiene resultados inmediatos.

DESVENTAJAS

Solo detecta fallas superficiales Difícil establecimiento de patrones La superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos No se puede inspeccionar materiales demasiado porosos

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

PRINCIPIOS FÍSICOS

Capilaridad: Es la acción que origina que un liquido ascienda o descienda a través de los llamados tubos capilares.

Cohesión: Es la fuerza que mantiene a las moléculas de un cuerpo a distancias cercanas unas de las otras.

Adherencia: Es la fuerza de atracción entre moléculas de sustancias diferentes.

Viscosidad: Es la resistencia al deslizamiento de una capa de un fluido sobre otra capa.

Tensión superficial: Es la fuerza no compensada que ejerce la superficie del líquido debido a la tensión no compensada de las moléculas subsuperficiales sobre la membrana superior.

PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS (PND)

Como su nombre lo indica, las PND son pruebas o ensayos de carácter NO destructivo, que se realizan a los materiales, ya sean éstos metales, plásticos (polímeros), cerámicos o compuestos. Este tipo de pruebas, generalmente se emplea para determinar cierta característica física o química del material en cuestión. Las principales aplicaciones de las PND las encontramos en:

• Detección de discontinuidades (internas y superficiales). • Determinación de composición química. • Detección de fugas. • Medición de espesores y monitoreo de corrosión. • Adherencia entre materiales. • Inspección de uniones soldadas.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

Las PND son sumamente importantes en él continúo desarrollo industrial. Gracias a ellas es posible, por ejemplo, determinar la presencia defectos en los materiales o en las soldaduras de equipos tales como recipientes a presión, en los cuales una falla catastrófica puede representar grandes perdidas en dinero, vida humana y daño al medio ambiente.

Ensayo no destructivo por líquido penetrante

El método de ensayo no destructivo por líquido penetrante basado en el PRINCIPIO DE CAPILARIDAD DE LOS LÍQUIDOS, que permite su penetración y retención en las aberturas estrechas, tiene un amplio cambio de aplicación en la detección de defectos abiertos a la superficie.

El método se distingue de otros métodos de inspección convencionales, porque es prácticamente independiente de la forma o geometría y ubicación de la pieza a examinar, requiere de un equipamiento mínimo (no depende de fuentes de energía) y posee una gran sensibilidad en la detección de fallas.

Primitivamente ya se usaba este sistema de detección de fisuras, que consistía en la penetración de aceite y posterior blanqueo con cal, utilizado en talleres ferroviarios para encontrar fallas de fatiga en componentes de locomotoras y vagones.

Esta técnica consistía en las siguientes operaciones.

a) Limpiar adecuadamente la pieza

b) Sumergirla durante VARIAS HORAS en una mezcla de aceite al 25% y kerosene al 75% en caliente, con el fin de lograr la penetración.

c) Quitar la pieza del baño, escurrirla y remover la mezcla de la superficie mediante trapos.

d) Blanquear la pieza con cal o tiza suspendida en alcohol.

e) Finalmente, observar la misma con el fin de detectar las zonas en las que las afloraciones de aceite en la cal revelan la presencia de defectos.

Este ensayo tenía limitaciones serias en cuanto a su sensibilidad, debido principalmente a las características del líquido usado y a la falta de contraste en las indicaciones, como también el desconocimiento de la mecánica física del sistema en sí.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

Para mejorar el control de calidad en la producción de equipos y armamentos durante la segunda guerra mundial, se perfeccionó sustancialmente esta técnica. Luego, en el año 1941, se patentó un método muy mejorado, que se desarrolló sobre la base de la aplicación de conocimientos científicos y técnicos, habiéndose logrado en la actualidad procesos de gran sensibilidad, capaces de detectar fisuras cuyo espesor es del orden de tan solo décimas de micrones.

Consideraciones fundamentales para el examen con líquidos penetrantes. El resultado óptimo del examen realizado depende, en parte, del cuidado y exactitud con que el operador ejecuta las diferentes etapas, desde la limpieza de las partes hasta completar todas las operaciones que permitan la observación y evaluación final de las indicaciones. Los principios básicos para el ensayo son:

1) El líquido penetrante debe entrar en el defecto. Es por ello que el mismo debe estar limpio, libre de materias contaminantes y obstruyentes, como asimismo libre de agua u otros solventes.

2) Cuanto menor sea la abertura del defecto, mayor será el tiempo necesario para la penetración. Fisuras muy finas requerirán mucho más tiempo para la penetración que poros u huecos abiertos a la superficie.

3) En todo proceso de examen con líquidos penetrantes debe existir una perfecta compatibilidad entre el líquido removedor, el líquido penetrante, y el medio revelador.

No deben mezclarse productos que correspondan a distintos procesos o diferentes fabricantes, salvo que se pueda demostrar sus perfectas compatibilidades.

PREPARACIÓN PARA EXAMINAR LIMPIEZA: El éxito de cualquier ensayo con líquidos penetrantes es, en GRAN PARTE, dependiente de que la superficie se encuentre libre de cualquier contaminante que interfiriera en el proceso.

Todas las partes deben estar LIMPIAS y SECAS antes de aplicar el penetrante y, por lo tanto, deben recibir una preparación previa adecuada. Esta preparación incluye la remoción e óxidos, capas de pintura, escoria u otras cubiertas, y la realización de una limpieza profunda, que deje la superficie sin ningún tipo de contaminantes que pueda interferir al penetrante. Para la remoción de óxidos, escamas, etc., se pueden aplicar métodos mecánicos, tales como granallado con metales blandos o cepillado con cepillos de alambre blandos, siempre que la pieza tenga una dureza superior a la 49 R.C. En general no se recomienda el uso de arenado, tela e esmeril, cepillos de acero o escarpado con herramientas, pues existe el peligro de que la deformación superficial producida por estos métodos cierra las fisuras u otros defectos.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

Se hayan o no aplicado métodos mecanizados o químicos en la preparación de la pieza, siempre es necesario realizar la limpieza profunda de la misma. Esta limpieza debe remover todo vestigio de grasa, aceites, suciedades, polvos, etc. La norma A.S.T.M. E 165 menciona distintos métodos de limpieza: Limpieza con detergentes Solvente removedor. Vapor desengrasante. Limpieza ultrasónica.

Soplado abrasivo: Respecto a este último, se permite su uso cuando se comprueba que no aplasta los bordes de los defectos, cerrándolos, o no llena los huecos de los mismos.

Secado posterior a la limpieza Es esencial que las partes sean enérgicamente secadas, con el fin de que no quede agua ni solvente retenido en los defectos, ya que aquellos impedirían la entrada del penetrante. El secado se realiza calentando con lámparas infrarrojas, estufas o, simplemente, con aire cliente.

Aplicación del penetrante La aplicación del penetrante se efectúa una vez que la pieza está perfectamente limpia y seca. La forma de aplicación del penetrante NO DEPENDE DEL TIPO DE PROCESO UTILIZADO SINO, FUNDAMENTALMENTE, DE LAS CONDICIONES EN QUE SE DEBE OPERAR, Y EL TIPO, TAMAÑO Y CANTIDAD DE PIEZAS A EXAMINAR. Inmersión Los modos de aplicación son Pulverización Pintado La aplicación por medio de pulverización se realiza generalmente en piezas grandes, que no pueden ser sumergidas en un tanque, o bien en los casos en que se revisa una zona determinada, como ser el examen en cordones de soldadura, en un tanque, o una estructura cualquiera.

Remoción del penetrante

Esta etapa del proceso TAMBIEN ES FUNDAMENTAL para asegurar la mejor sensibilidad del método. Una vez que se ha conseguido que el liquido penetrante entre en el defecto, es imperativo que la mayor parte posible quede retenido en el, hasta la etapa de revelado. La remoción del exceso de penetrante debe realizarse con la mínima extracción del liquido retenido en los defectos. La forma de efectuar esta operación depende del tipo de penetrante. En el caso penetración removibles con solvente, ya sean coloreados o fluorescentes, la remoción se hace utilizando un trapo limpio, ligeramente embebido en el solvente removedor. Cuando se presentas superficies muy pulidas, es aconsejable utilizar solamente trapos limpios para retirar el excedente de la superficie. Revelado La etapa de revelado consiste en la aplicación de una capa delgada de polvo muy fino (sólido finamente pulverizado) sobre la superficie bajo examen.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

El polvo absorbe el liquido penetrante retenido en las fallas, funcionando como tubo capilar, y lo concentra en la superficie, permitiendo su visualización. En el caso de los líquidos coloreados, el revelador permite aumentar el contraste. El revelador puede ser polvo en suspensión acuosa, o POLVO EN SUSPENSIÓN NO ACUOSA. Respecto a este ultimo, diremos que consiste en un sólido suspendido en un liquido volátil, y PUEDE SER USADO CON TODS LOS TIPOS DE PENETRANTES Y PROCESOS. Este revelador es el que da la más alta sensibilidad. Antes de su aplicación el revelador debe ser agitado y pulverizado sobre la superficie.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

IV PLAN DE TRABAJO

1. LIMPIEZA (REMOVEDOR)

Puede ser agua caliente, bencina,thiner, etc; eliminando pinturas,grasas,oxido o escoria.

2. APLICACION DE LIQUIDO PENETRANTE

Se aplica a la superficie por medio de una brocha,rocio,flujo o baño,para que se penetre el liquido en los defectos superficiales .se requiere de un tiempo de 6 a 12 minutos..

3.-REMOCION DEL EXCESO DEL PENETRANTE:

El exceso se retira con un papel o trapo absorbente húmedo.

4. APLICACION DEL REVELADOR

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

Se le aplica usando otra brocha: El revelador, extrae el penetrante introducido en los defectos, mostrando su localización y forma (puntos y líneas de color rojo).

5. REALIZAR CUIDADOSAMENTE LA INSPECCION POR MEDIO DE UNA LUPA Y ANOTAR SUS OBSERVACIONES.

6. DESPUESDE LA PRUEBA: se retira el penetrante y revelador, lavando con agua o con un solvente o con el removedor.

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

OBSERVACIONES:

Para poder empezar con el ensayo debemos de limpiar la pieza para quitar las impurezas ya sean de pintura,oxido, grasa o escoria que presente dicha pieza. para esto se hizo uso del thiner, también se pudo usar agua caliente o bencina.

Luego de esto se aplico el liquido penetrante dejando que actué este por un tiempo de 10 minutos aproximadamente que está dentro del rango requerido.

Luego se hace una limpieza para eliminar el exceso.

Y por último se le aplica el revelador. Y se observo:

Pieza 1: volante

Presenta dos rajaduras de tamaño considerable, también se encontraron pequeñas gritas sobre la superficie de la pieza.

Pieza2: se observa que presenta 1 rajadura de pequeña proporción.

Pieza 3: pieza soldada-junta t:se aprecia que no posee rajaduras ni grietas solo unas pequeñas rayaduras.

Pieza 4: pieza soldada- junta borde : la pieza no presenta residuos en su superficie.

CONCLUSIONES:

Verificamos que realmente este es un ensayo no destructivo, ya que no destruye ni

deforma al material.

Es un ensayo de aplicación rápida.

Ensayo de bajo costo.

Inspección a simple vista.

Los resultados se obtienen de manera inmediata.

Para realizar este ensayo no se requiere de experiencia.

Tenemos que tener en cuenta que este ensayo es portátil.

Este ensayo se aplicara a la pieza solo de manera superficial.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

Generalmente es usado en superficies planas.

La superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos

No se puede inspeccionar materiales demasiado porosos

En cuanto al líquido penetrante concluimos:

Tiene Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estrechas.

Habilidad de permanecer en aberturas amplias.

mantiene color o la fluorescencia.

Se extiende en capas muy finas.

Resistencia a la evaporación.

De fácil remoción de la superficie.

De difícil eliminación una vez dentro de la discontinuidad.

De fácil absorción de la discontinuidad.

Aplicaciones

Se pueden inspeccionar materiales metálicos, cerámicos vidriados, plásticos, porcelanas, recubrimientos electroquímicos, entre otros. Una de las desventajas que presenta este método es que sólo es aplicable a defectos superficiales y a materiales no porosos.

Determinar discontinuidades superficiales Fisuras o grietas Porosidades Laminaciones

Todos los materiales no porosos Madera Hierro fundido Polimetanos

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106

BIBLIOGRAFIA

Ellis, W.J. (1998) Ingenería de materiales. México D.F.: Repr. y Serv. de Ingeniería (620.1/E46).

Jaramillo Suárez, Héctor Enrique (2008). Introducción a la mecánica de la fractura y análisis de fallas.

Libro Tecnología de los Metales del autor A. Malishev http://www.ecured.cu/index.php/Ensayos_de_Tracci

%C3%B3n_y_Compresi%C3%B3n

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSLIQUIDOS PENETRANTES Y PARTICULAS MAGNETICAS

Nro. DD-106