Curso de Líquidos Penetrantes

Nivel I y II

ASNT-SNT-TC-1A

Índice

1- Historia de la inspección con Líquidos Penetrantes 2- Por qué una Inspección con LP mejora la detectabilidad de fallas 3- Etapas básicas para la Inspección con Líquidos Penetrantes

□ Preparación de la Superficie □ Aplicación del Penetrante □ Tiempo de penetración o Dwell time □ Remoción del Penetrante Excedente □ La aplicación del revelador □ Desarrollo de la Indicación □ La inspección □ Limpieza Final de la Superficie

4- Usos comunes de la inspección con Líquidos Penetrantes 5- Ventajas y desventajas del Ensayo con Líquidos Penetrantes 6- Materiales para los ensayos con líquidos penetrante 7- Clasificación de los penetrantes - Condiciones de los Penetrantes 8- Condiciones de los Penetrantes 9- Los emulsificadores 10- Reveladores 11- Formas de los reveladores

□ Polvo Seco □ Soluble en Agua □ Suspendible en Agua □ Fluorescente no acuoso Tipo 1 ( base solvente) □ Visible Seco no acuoso Tipo 2 ( base solvente)

12- Preparación de la pieza 13- Selección del método a aplicar 14- Aplicación del Penetrante 15- Tiempo de penetración 16- Investigaciones en tiempo de penetración (dwell time) 17- Proceso de Remoción del Penetrante 18- Método de extracción 19- Uso y selección del revelador 20- Tipo de revelador usado y métodos de aplicación 21- Control de la presión y temperatura de lavado 22- Naturaleza de los defectos 23- Precauciones en salud y seguridad en la inspección con líquidos penetrantes

□ Seguridad Química □ Seguridad de la Luz Ultravioleta

24- Normas y estándares utilizados en Líquidos Penetrantes 25- Cuestionarios de repaso.

Historia de la inspección con Líquidos Penetrantes

La inspección por líquidos penetrantes es un método que se usa para revelar fallas superficiales por sangrado de un liquido penetrante coloreado o fluorescente. La técnica se basa en la habilidad de un líquido para ser absorbido, por acción capilar, de una discontinuidad en una superficie "limpia". Después de un período de tiempo llamado tiempo de penetración, se remueve el penetrante excedente de la superficie y se aplica un revelador. Esto actúa como un "papel secante". Saca el penetrante de la discontinuidad para revelar su presencia. Los penetrantes coloreados visibles se ven en ambientes iluminados, mientras los penetrantes fluorescentes necesitan ser usados en condiciones oscurecidas con una luz ultravioleta. Una técnica muy antigua de inspección de la superficie implicó la fricción de carbón negro en alfarería vidriada, y este carbón hacía posible visualizar las grietas en la superficie. Posteriormente se convirtió en el método práctico en talleres del ferrocarril para examinar hierro y componentes acerados por el "aceite y tiza molida". En este método, un aceite pesado comúnmente disponible en talleres del ferrocarril estaba diluido con kerosén en tanques grandes a fin de que partes de la locomotora, como ruedas, pudieran estar sumergidas. Después de la extracción y la limpieza meticulosa, la superficie se revestía con un sistema de suspensión fina de tiza en alcohol a fin de que una capa superficial blanca se formara una vez que el alcohol se había evaporado. El objeto luego se hacía vibrar golpeando con un martillo, para causar que el aceite residual manchara el recubrimiento blanco. Este método se usó desde la última parte del siglo 19 hasta el final de aproximadamente 1940, cuando el método de las partículas magnetizables fue introducido y se encontró en este ultimo ser más sensible para los aceros y hierros ferromagnéticos. Muchos de estos anteriores desarrollos fueron efectuados por Magnaflux en Chicago, Illinois, EEUU en colaboración con el Switzer Bros, Cleveland, Ohio, EEUU. Aceites penetrantes más efectivos, conteniendo tintas más visibles (usualmente el rojo), fueron desarrollados por Magnaflux para realzar la capacidad de detección del desperfecto. Este método, conocido como el método de penetrante de contraste de color visible, es aun hoy usado muy extensamente. En 1942, Magnaflux introdujo el sistema Zyglo de inspección de líquidos penetrantes donde pigmentos fluorescentes se agregaron al líquido penetrante. Estas tintas luego serían fluorescentes cuando fueran expuestos a la luz ultravioleta (mal llamada luz negra). Esto permitía que las indicaciones de grietas y otros desperfectos de la superficie fueran más fácilmente visibles para los ojos de los inspectores.

Por qué Una Inspección con líquidos Penetrantes Mejora la Detectabilidad de Fallas

La ventaja que los Líquidos penetrantes ofrecen sobre una inspección visual convencional, es que hace que las discontinuidades se vean más fáciles, es decir amplificadas. Hay básicamente dos formas por los que el proceso de inspección líquidos penetrantes facilita la visión de las imperfecciones. Primero, los productos dan una indicación de la discontinuidad que es mucho mayor y más fácil de detectar por el ojo que la imperfección en si misma. Muchas imperfecciones son tan pequeñas o estrechas que no son detectables por el ojo sin ayuda extra. Debido a las características físicas del ojo, hay un umbral por debajo del cual los objetos no pueden resolverse. Este umbral de agudeza visual es de aproximadamente 0.08 mm (0.003") para una persona con visión 20/20. La segunda forma que Líquidos penetrantes mejoran la detectabilidad de una imperfección es que produce una indicación de la imperfección con un alto nivel de contraste entre la indicación y la superficie. Cuando se realiza una inspección con Líquidos penetrantes visibles, los materiales del penetrante son formulados usando un tinte rojo fuerte que tiene previsto un nivel de alto de contraste entre el revelador blanco que sirve de un fondo así como también para extraer el penetrante atrapado de la imperfección. Cuando se realiza una inspección con líquidos penetrantes fluorescentes, los materiales del penetrante son formulados para fluorescer con una longitud de onda en la que el ojo es más sensitivo en un ambiente de penumbra.

Etapas básicas para la Inspección con Líquidos Penetrantes

1. Preparación de la Superficie: Uno de los pasos más críticos de una inspección por Líquidos penetrantes es la preparación de la superficie. La superficie debe estar libre de aceite, grasa, agua, u otros contaminantes que pueden impedir al penetrante entrar en las imperfecciones. La muestra también puede requerir un ataque ácido si se realizaron operaciones mecánicas como mecanizado o arenando. Estos y otras operaciones mecánicas pueden perjudicar la superficie bajo ensayo, cerrando así las discontinuidades abiertas a la superficie.

2. Aplicación del Penetrante: Una vez que la superficie ha sido limpiada a fondo

y secada, se aplica el penetrante por pulverizado, pincelado, o sumergiendo las partes en un baño penetrante, luego comienza la segunda etapa que es el escurrido y tiempo de penetración.

3. Tiempo de penetración o Dwell time: El penetrante queda sobre la superficie

un tiempo suficiente para que penetre tanto como sea posible en una discontinuidad para que pueda trazarse. El tiempo de penetración es el tiempo total que el penetrante está en contacto con la superficie de la parte. Este tiempo es usualmente recomendado por los fabricantes de penetrante o se toman de la especificación que se este aplicando. Los tiempos varían dependiendo de la aplicación, tipo de penetrante, del material a inspeccionar, temperatura, de la forma del material inspeccionado, y el tipo de discontinuidades buscadas. El rango mínimo del tiempo de espera típicamente es del orden de 5 a 30 minutos. Generalmente, no hay problemas en usar un tiempo mayor mientras no se seque el penetrante. El tiempo ideal es a menudo determinado por la experimentación y es a menudo muy específico para una aplicación particular.

4. Remoción del Penetrante Excedente: Ésta es la parte más delicada del

proceso de inspección porque el penetrante excedente debe ser removido de la superficie de la pieza sin quitar el penetrante de la discontinuidad. Según que sistema de penetrante se aplique, este paso puede involucrar una limpieza con un enjuague solvente, directo con agua, o primero tratado con un emulsionador y luego enjuagando con agua.

5. La aplicación del revelador: Una capa delgada de revelador se aplica a la muestra para extraer el penetrante atrapado en las imperfecciones a la superficie donde será visible. Los reveladores vienen en varias formas, se pueden aplicar por nube polvo (polvo seco), inmersión o spray, (reveladores húmedos).

6. Desarrollo de la Indicación: Se permite que el revelador este sobre la superficie de la pieza un período de tiempo que permita la extracción del penetrante atrapado por cualquier desperfecto de la superficie. Este tiempo de revelado es usualmente un mínimo de 10 minutos y puede ser significativamente más largo para grietas muy cerradas.

7. La inspección: La inspección se realiza bajo iluminación apropiada para detectar indicios de cualquier desperfecto que puede estar presente.

8. Limpieza Final de la Superficie: El paso final durante el proceso es limpiar a fondo la superficie de la pieza para sacar al revelador de las piezas que fueron encontradas como aceptables.

9. SECUENCIA de INSPECCION

Principios Físicos – Fundamentos del Método. El fundamento del método reside en la capacidad de ciertos líquidos para penetrar y ser retenidos en fisuras, grietas y poros o discontinuidades abiertas a la superficie de un material cuando son aplicados sobre la misma. Esta capacidad depende principalmente de tres propiedades:

• Mojabilidad

• Tensión Superficial

• Viscosidad Mojabilidad: al depositar una gota de liquido sobre una superficie tendremos un punto en el cual se pueden considerar aplicadas tres fuerzas debidas a la tensión superficial, una correspondiente a la interfase solido-aire ( ), otra a la interfase liquido-aire ( ), y la tercera a la interfase liquido-solido ( ). Si la gota no se extiende en la superficie existirá un equilibrio entre las tres fuerzas y por lo tanto: .

Si el liquido moja la superficie: Para mantener el equilibrio el debe ser mayor que cero, es decir, que el ángulo debe ser menor que 90º. En caso contrario, si el liquido no moja la superficie, será mayor que 90º. En el siguiente esquema se ven graficados los posibles casos.

son valores característicos para cada liquido o solido y para cada par de

líquidos-solido en contacto. Un punto importante para el método de líquidos penetrantes es que el valor de no solo dependa del líquido y del solido en contacto sino también del estado superficial del solido, pudiendo además ser variado o disminuido mediante el agregado de aditivos al líquido. Estos aditivos pueden disminuir el valor de en tal grado que aun con el valor del mismo tendiendo a cero no se alcanza el equilibrio por resultar .

El resultado será que la gota se extenderá continuamente sobre la superficie tendiendo a formar una capa molecular (sino actúan otros fenómenos tal como la

evaporación). La mojabilidad, será entonces, una de las propiedades fundamentales en el comportamiento de los líquidos penetrantes. La relación entre el ángulo de contacto, tensión superficial y viscosidad puede ser establecida mediante la observación del fenómeno de Capilaridad. Si en un líquido introducimos un tubo capilar se podrá observar que si el mismo moja las paredes ascenderá dentro del tubo capilar hasta un cierto nivel en el cual se establece un equilibrio entre la resultante de las tensiones superficiales y las fuerzas inerciales, gravitacionales y de viscosidad. Si el líquido no moja las paredes se producirá una depresión dentro del tubo, cuyo valor depende de las mismas fuerzas actuantes, con la diferencia de que ahora y por lo tanto su resultante se opone al ascenso del líquido.

Si consideramos ahora un tubo capilar horizontal en el cual penetra un liquido por capilaridad el alcance que logra el liquido al cabo de un cierto tiempo del capilar esta dado por la ecuación de Washburn:

Donde: : Longitud o variación de altura alcanzada por el líquido del capilar al cabo del tiempo . : Tiempo en segundos. : Tensión superficial. : Angulo de contacto entre el liquido y solido. : Viscosidad.

: Radio del capilar. Esta ecuación indicaría que para que un líquido tenga un buen poder de penetración debe poseer elevada tensión superficial, un pequeño ángulo de contacto y baja viscosidad. Esto ha llevado a proponer el cálculo de un número para evaluar la penetrabilidad de un líquido, mediante la siguiente ecuación:

Donde: CP: Coeficiente de Penetrabilidad.

: Tensión superficial. : Viscosidad.

Usos comunes de la inspección con Líquidos Penetrantes

La inspección con líquidos penetrantes es uno de los métodos de evaluación (END) más ampliamente usados. Su popularidad puede ser atribuida a dos factores principales: Su facilidad relativa de uso y su flexibilidad. Este método puede usarse para inspeccionar casi cualquier material..

..solo existe una importante limitación, y es que la superficie a ensayar no sea sumamente áspera o porosa. Podemos citar entre otros algunos de los materiales que son comúnmente inspeccionados usando LP:

• Los metales (el aluminio, el cobre, el acero, el titanio, etc.) • Vidrio • Muchos materiales cerámicos • El caucho • Los plásticos

LP ofrece flexibilidad en inspecciones porque puede ser aplicado en una gran variedad de aplicaciones extendiéndose desde bujías de motor para automóviles a componentes críticos de aeronaves. El material Penetrante puede ser aplicado por aspersión, inmersión o por medio de un pincel. En la figura superior el penetrante de color visible está siendo aplicado localmente a un punto altamente critico en busca de de fisuras de fatiga.

Ventajas y Desventajas del Ensayo con Líquidos Penetrantes Al igual que todos los métodos no destructivos, la inspección con líquidos penetrantes tiene ventajas y desventajas. Ventajas

• El método tiene alta sensibilidad para las discontinuidades pequeñas abiertas a la superficie.

• El método tiene pocas limitaciones en el tipo de material a inspeccionar, es decir, pueden ser metálicos o no metálicos, magnéticos o no magnéticos, conductivos o no conductivos.

• Piezas con áreas grandes y de gran volumen pueden ser inspeccionadas rápidamente y a bajo costo.

• Piezas de geometría compleja también pueden ser fácilmente inspeccionadas. • Las indicaciones se producen directamente en la superficie de la pieza y

constituyen una representación visual del desperfecto. • Los líquidos penetrantes en aerosol son muy portátiles. • Los materiales Penetrantes y el equipo asociado son relativamente baratos.

Desventajas

• Solamente los defectos abiertos a la superficie pueden ser detectados. • Sólo los materiales con una superficie relativamente poco porosa pueden ser

inspeccionados. • La pre-limpieza es crítica, ya que los contaminantes pueden enmascarar

defectos. • Las piezas torneadas, amoladas o arenadas deben ser limpiadas antes de la

inspección. • El inspector debe tener acceso directo a la superficie inspeccionada. • La terminación superficial de la superficie y la rugosidad pueden afectar la

sensibilidad de la inspección. • Se deben realizar y controlar múltiples operaciones en el proceso de LP. • Se requiere limpieza luego de la inspección de las piezas aceptadas. • Se requiere un manejo adecuado de la química y de los desperdicios.

Materiales para los ensayos con líquidos penetrantes

Los materiales de penetrantes usados en estos días son mucho más sofisticados que el kerosén y la tiza molida que se ha usado al comienzo de esta técnica por los inspectores del ferrocarril. Hoy los líquidos penetrantes son cuidadosamente formulados para producir el nivel de sensibilidad deseada por el inspector. Para que funcione adecuadamente, un penetrante debe poseer un número de características importantes. Un penetrante debe

• Extenderse fácilmente por la superficie del material inspeccionado para proveer una cobertura completa y constante (propiedad de mojabilidad).

• Penetrar en las discontinuidades superficiales por acción capilar. • Permanecer en las discontinuidades pero permitir la fácil remoción del exceso

de penetrante de la superficie de la pieza. • Permanecer fluido así puede extraerse de la superficie de la pieza en los

pasos de secado y revelado. • Ser altamente visible o fluorescente con mucho brillo para producir indicaciones

fáciles de ver. • No debe hacer daño al material ensayado o inspector.

Los materiales utilizados como penetrantes están especificados en normativas por ejemplo “La Aerospace Material Specification (AMS) 2644” es la especificación principal usada en USA para controlar materiales del penetrantes. Otras especificaciones como ASTM 1417, “Standard Practice for Liquid Penetrant Examinations”, también puede contener información en la clasificación de materiales del penetrante pero ellas son generalmente tomadas como referencia por AMS 2644. (Antes se usaba la a MIL-I-25135). Los materiales Penetrantes vienen en dos tipos básicos.

Tipo I - Penetrantes Fluorescentes. Tipo II - Penetrantes Visibles.

Los penetrantes fluorescentes contienen un color o varios colores que son fluorescentes cuándo son expuestos a la radiación ultravioleta. Los penetrantes visibles contienen un color rojo que provee de un alto contraste con el fondo blanco del revelador. Los sistemas de penetrantes fluorescentes son más sensibles que los penetrantes visibles porque el ojo es mas sensible a la fluorescencia de una indicación. Sin embargo, los penetrantes visibles no requieren un área oscurecida y una luz ultravioleta para hacer una inspección. Los penetrantes visibles son también menos vulnerables a la contaminación por ejemplo del removedor que significativamente puede reducir la intensidad de una indicación fluorescente. Clasificación de los penetrantes Los Penetrantes son clasificados por el método usado para remover el penetrante excedente de la pieza. Los cuatro métodos son:

Método A - Removible con agua. Método B - Post Emulsificable (Lipofilico). Método C - Removible con Solvente. Método D - Post Emulsificable (Hidrofilico).

Los penetrantes lavables con agua (Método A) pueden quitarse de la pieza enjuagando únicamente con agua. Estos penetrantes contienen algún agente emulgente (detergente) que permite quitar el penetrante de la superficie con agua. Los penetrantes removibles con agua son algunas veces llamados sistemas auto-emulsionables.

Los penetrantes post emulsificables vienen en dos variedades, lipofilicos e hidrofílicos.

En los sistemas lipofílicos (Método B), el penetrante es aceite soluble e interactúa con el aceite base del emulsificador para hacer posible su remoción.

En los sistemas hidrófilicos (Método D), usan un emulsionador que es un detergente soluble al agua que levanta el penetrante excedente de la superficie de la parte con un lavado de agua.

Los penetrantes removibles con solventes (Método C) requieren el uso de un solvente para sacar el penetrante de la parte inspeccionada.

Los penetrantes son además clasificados basándose en la intensidad o la detectabilidad de la indicación que se produce para un número de fatiga muy pequeñas. Los cinco niveles de sensibilidad son mostrados debajo:

• El Nivel ½ - Ultra Baja Sensibilidad. • Nivel 1 - Baja Sensibilidad. • Nivel 2 - Media Sensibilidad. • Nivel 3 - Alta Sensibilidad. • Nivel 4 - Ultra alta Sensibilidad.

Las principales especificaciones actuales del gobierno estadounidense y de la industria actualmente confían en la especificación de la fuerza aérea estadounidense, para clasificar penetrantes en uno de los cinco niveles de sensibilidad. Este procedimiento usa especimenes de titanio e inconel con pequeñas grietas superficiales producidas por fatiga de doblado en ciclo bajo para clasificar sistemas del penetrante. El brillo de la indicación producida es medido usando un fotómetro. Los niveles de sensibilidad y el procedimiento de ensayo usados pueden ser encontrados en la especificación MIL-I-25135 y en la AMS 2644. Condiciones de los Penetrantes Todas las especificaciones de la industria y militares que controlan los materiales del penetrante y su uso estipulan ciertas propiedades físicas que los materiales penetrantes deben cumplir. Algunos de estos requisitos apuntan al uso seguro de los materiales, como la toxicidad, el punto de inflamación, la corrosividad y otros requisitos como almacenamiento y contaminación. Otros delinean propiedades pensadas principalmente para la perfomance o sensiblidad de los penetrantes. Las propiedades de los materiales penetrantes que son controladas por AMS 2644 y MIL-I-25135E incluyen punto de inflamación, capacidad de mojado de la superficie, viscosidad, color, brillo, estabilidad ultravioleta, estabilidad térmica, y removilidad. Los emulsificadores Cuando existe la posibilidad de la remoción del penetrante depositado en la discontinuidad debido a un sobre - lavado pudiéndose perder indicaciones importantes, se utiliza un sistema del tipo post emulsificable para estos casos. Los penetrantes post emulsificables requieren un emulsionador por separado para emulsificar el penetrante y hacerlo lavable con agua. La mayoría de las especificaciones de inspección penetrantes clasifican los sistemas de penetrantes en cuatro métodos de extracción del excedente de penetrante. Los cuatro métodos son:

1. A Removibles con Agua. 2. B Post Emulsificable, “Lipofilico”. 3. C Removibles con Solvente. 4. D Post Emulsificable, “Hidrofilico”.

El método “C” se basa en un solvente limpiador (como la acetona) para remover el exceso de penetrante. La norma IRAM usa el termino de disolvente para sacar el penetrante de la parte que está siendo inspeccionada. El método “A” tiene emulsionadores incluidos en el penetrante líquido que hace posible quitar el penetrante excedente con un simple lavado de agua. El método “B y D” precisan una fase de elaboración adicional donde un agente separado de emulsificación es aplicado para hacer al penetrante excedente más fácilmente extraíble con un lavado de agua. Los sistemas de emulsificación lipofilicos son materiales basados en aceites que se abastecen listos para usar. Los sistemas hidrofilicos son compuestos de base acuosa y suministrados como un concentrado que debe estar diluido con agua antes de usar. Los emulsionadores Lipofílicos (Método B) fueron introducidos al final de 1950 y trabajan con una acción química y mecánica. Después de que el emulsionador haya recubierto la superficie del objeto, la acción mecánica comienza a sacar una cierta cantidad del penetrante excedente como mezcla de la parte. Durante el tiempo de emulsificación, el emulsionador se difunde en el penetrante restante y la mezcla resultante es fácilmente removida con una rociada de agua. Los emulsionadores hidrofilicos (Método D) también quitan el penetrante excedente con acción mecánica y química pero la acción es diferente porque ninguna difusión tiene lugar. Los emulsionadores hidrofilicos son básicamente detergentes que contienen solventes y surfactantes. El emulsionador hidrofilico fragmenta el penetrante en pequeñas partículas e impide que se recombinen o que se depositen en la superficie de la pieza. La acción mecánica del agua de enjuague desplaza el penetrante emulsificado de la superficie de parte y entonces una nueva capa de penetrante se deposita sobre la superficie que será nuevamente emulsificada.

El método post-emulsificable Hidrofilico (Método D) fue introducido a mediados de los años 70 y dado que es más sensible que el método post-emulsificable lipofílico ha hecho que el método lipofilico este virtualmente obsoleto. La ventaja principal de los emulsionadores hidrófilicos es que son menos sensibles a la variación en el contacto y el tiempo de extracción. Mientras el tiempo de emulsificación debería controlarse tan exactamente como sea posible, una variación de un minuto o más en el tiempo de contacto tiene un efecto pequeño en la detectabilidad de una imperfección cuando se usa un emulsionador hidrofilico. Sin embargo, una variación pequeña de 15 a 30 segundos puede tener un efecto significativo cuando se usa un sistema del lipofílico.

Reveladores El papel del revelador es extraer el material penetrante de la discontinuidad y cubrir la superficie de la pieza con revelador, así de esta manera puede ser visto por un inspector. Las partículas finas del revelador que reflejan y refractan la luz ultravioleta incidente, permiten interactuar con el penetrante, causando una fluorescencia más eficiente. El revelador también permite que más luz se emita a través del mismo mecanismo. Esto es por qué las indicaciones son más brillantes que el penetrante mismo bajo la luz UV. Otra función que algunos reveladores realizan es crear un fondo blanco tal que haya un grado mayor de contraste entre la indicación y el fondo que la rodea. Formas de los reveladores El AMS 2644 y Mil I-25135 clasifican los reveladores en seis formas diferentes Estas formas son:

a. Polvo Seco. b. Soluble en Agua. c. Suspendible en Agua. d. Húmedo no acuoso Tipo 1 (Base Solvente). e. Húmedo no acuoso Tipo 2 (Base Solvente). f. Aplicaciones Especiales.

Las clasificaciones del revelador se basan en el método que el revelador se aplica. El revelador puede ser aplicado como un polvo seco, disuelto o en suspensión en un transportador líquido. Cada una de las formas del revelador tiene ventajas y desventajas. Polvo Seco

El revelador de polvo seco generalmente se considera que es menos sensible pero es de fácil aplicación y de bajo costo. Los reveladores secos son polvos blancos (oxido de aluminio – alúmina), que se aplican a una superficie completamente seca en varias formas. El revelador puede ser aplicado sumergiendo las partes en un contenedor lleno de este polvo o usando un aplicador que espolvoree las partes con el revelador. Las partes también pueden ser colocadas en un contenedor o cabina donde se crea una nube de polvo,

también el revelador puede ser soplado alrededor y puede asentarse en la pieza. Los atomizadores electrostáticos de polvo están también disponibles para aplicar el revelador. La idea es permitir que el revelador de polvo seco en este caso entre en contacto con toda el área de inspección. A menos que la parte sea electrostáticamente cargada, el polvo sólo se adherirá a las áreas donde el penetrante atrapado tiene la superficie mojada. El penetrante hará un intento para mojar la superficie de la partícula del revelador y llenar los vacíos entre las partículas, lo cual trae más penetrante para la superficie de la pieza. Dado que el polvo seco de los reveladores sólo adhieren donde el penetrante está presente, el revelador seco no provee un fondo blanco uniforme como lo hacen otras formas de reveladores. Es muy importante tener un fondo uniforme para una inspección con luz visible para que sea efectiva y como los reveladores secos no proveen uno, rara vez se usan para inspecciones visibles. Cuando se usa un revelador seco, las indicaciones tienen tendencia a quedar brillantes y agudas dado que el penetrante tiene una cantidad limitada de penetrante para esparcir.

Soluble en Agua Los reveladores solubles en agua consisten de un grupo de productos químicos que se disuelven en agua y forman una capa de revelador cuando el agua se evapora. El mejor método para aplicar los reveladores solubles en agua es rociándolo en la parte. La parte puede estar mojada o seca. La pieza se puede sumergir o rociar con la solución. Los reveladores acuosos contienen una agente humectante (de mojado) que causan que la solución funcione como emulsionador hidrófilico diluido y pueden causar una extracción adicional de penetrante entrampado. El secado se realiza metiendo la parte mojada pero bien escurrida en un circulador de aire caliente con la temperatura mantenida entre 20 y 25º C. Las piezas con un revelador correcto tendrán un recubrimiento parejo, pálido, y blanco sobre toda la superficie. Suspendible en Agua

Los reveladores en suspensión de agua constan de un revelador insoluble en agua. Los reveladores en suspensión de agua requieren agitación frecuente para evitar que las partículas se depositen. Los reveladores en suspensión de agua se aplican a la parte de igual forma que los reveladores solubles en agua. Las partes cubiertas con un revelador en suspensión de agua deben tener un secado forzado tal como las partes recubiertas con un revelador soluble en agua. La superficie de una parte cubierta con un revelador suspendible en agua, tendrá un recubrimiento blanco ligeramente translúcido. No acuosos Los reveladores no acuosos suspenden el revelador en un solvente volátil y son típicamente aplicados con un atomizador o spray. Los reveladores no acuosos son comúnmente distribuidos en aerosoles para su portabilidad. El solvente tiene tendencia extraer el penetrante de las indicaciones por la acción solvente. Dado que el solvente es altamente volátil, no es necesario el secado forzado. Un revelador no acuoso debería aplicarse a una parte completamente seca para formar un recubrimiento blanco ligeramente translúcido.

Preparación de la pieza Uno de los pasos más críticos en el proceso de inspección es preparar la parte para la inspección. Todos los recubrimientos, como pinturas, barnices y óxidos deben estar removidos para asegurar que los defectos queden abiertos la superficie de la parte. Si las partes han sido mecanizadas, lijadas, esmeriladas o arenadas, antes de la inspección es posible como en el caso de aluminio que las fisuras puedan estar cerradas en la superficie con lo cual antes de la aplicación del penetrante se deberá realizar un ataque químico a la pieza. Los contaminantes de la superficie también pueden conducir a un nivel más alto de ruido de fondo dado que el penetrante excedente puede ser más difícil para quitar. Un buen procedimiento de limpieza eliminara toda contaminación de la parte bajo ensayo y no dejará residuos que pueden interferir con el proceso de inspección. Se ha encontrado que algunos jabones domésticos y detergentes comerciales pueden obstruir cavidades y pueden reducir la mojabilidad de la superficie de metal, reduciendo la sensibilidad del penetrante.

Selección del método a aplicar La selección del método de inspección por líquidos penetrantes no es una tarea fácil. Un set compuesto por un liquido penetrante, un limpiador y un revelador no siempre trabajarán correctamente en todas las aplicaciones. Muchos factores deben ser considerados al seleccionar los materiales para ejecutar el ensayo en cada caso particular. Estos factores incluyen la sensibilidad requerida, el costo de los materiales, número de componentes y el tamaño de área que requiere inspección y la portabilidad. Cuando la sensibilidad es la consideración principal para escoger un sistema de penetrante, la primera decisión que debe hacerse es usar penetrante de color visible o fluorescente. Los penetrantes fluorescentes son generalmente más capaces de producir una indicación detectable de una discontinuidad pequeña porque el ojo humano es más sensible para una indicación luminosa en un fondo oscuro y además el ojo es naturalmente atraído por una indicación fluorescente.

Se puede ver por qué un penetrante fluorescente ofrece una ventaja sobre un penetrante visible para encontrar discontinuidades muy pequeñas. Por ejemplo, se inspeccionaron muestras idénticas con fisuras de fatiga usando un penetrante rojo y un penetrante fluorescente. Con el penetrante fluorescente se encontró 60 defectos mientras que con el color visible sólo se pudo encontrar 39 de los defectos. Bajo ciertas condiciones, el penetrante visible puede ser una mejor opción. Cuando se trata de discontinuidades medianamente grandes, un sistema de alta sensibilidad no puede garantizar un óptimo resultado debido a la generación de un gran número de indicaciones no relevantes. Se ha encontrado que los penetrantes visibles, también dan mejores resultados cuando la rugosidad de la superficie es alta o cuándo los desperfectos son localizados en áreas como soldaduras. Dado que los penetrantes visibles no precisan un área oscurecida para el uso de una luz ultravioleta, los sistemas visibles son más fáciles para usar en las inspecciones de campo. Otra consideración en la selección de un sistema del penetrante es el sistema que se usará, es decir, si es removible con agua, post-emulsificable o removibles con solventes. Los sistemas post-emulsificables son diseñados para reducir la posibilidad de un sobre lavado, que es uno de los factores conocidos para reducir la sensibilidad. Sin embargo, estos sistemas añaden otro paso, y de este modo otro costo, para el proceso de inspección.

Aplicación del Penetrante y tiempo de penetración El material del penetrante puede ser aplicado en un número de formas diferentes que incluyen rociar, pincel, o sumergir las partes en un baño de penetrante. El método de aplicación del penetrante tiene poco efecto en la sensibilidad de inspección Una vez que la parte está cubierta de penetrante debe permitirse un tiempo para que penetre en cualquier tipo de indicación buscada.

Hay básicamente dos opciones según el modo que se deje actuar al penetrante, inmersión (conservando la parte sumergida en el penetrante durante el tiempo que este actúa) o permitir que la pieza escurra el exceso de penetrante durante el tiempo de penetración. Tiempo de penetración (Dwell Time) El tiempo de penetración es el tiempo total que el penetrante está en contacto con la superficie de la parte. El tiempo de penetración es importante porque permite al penetrante penetrar en un defecto o cavidad. El tiempo de penetración es usualmente

Pincel

Rociado

recomendado por los fabricantes del penetrantes o especificado en el procedimiento de trabajo. El tiempo requerido para penetrar en una cavidad depende de las siguientes variables:

• La tensión superficial del penetrante. • El ángulo de contacto del penetrante. • La viscosidad dinámica del penetrante. • La presión atmosférica en la cavidad. • La presión capilar en la cavidad o grieta. • La presión del gas atrapado en la cavidad o grieta por el penetrante. • El radio de la cavidad o grieta o la distancia entre las paredes de la grieta. • La densidad o la densidad específica del penetrante. • La temperatura de ensayo que este en los limite de lo especificado.

El tiempo de penetración ideal es a menudo determinado por la experimentación y es a menudo muy específico para una aplicación particular. Por ejemplo, el AMS 2647A requiere que el tiempo de penetración para todo las aeronaves y motores sea al menos de 20 minutos, mientras que ASTM E1209 solo requiere 5 minutos para piezas hechas de titanio y otras aleaciones resistentes al calor. Generalmente, no hay daño en usar un penetrante con un tiempo de penetración más largo, mientras no se permita que se seque el penetrante, por eso a veces se debe aplicar una segunda capa de penetrante para evitar el secado del penetrante.

Proceso de Remoción del Penetrante El procedimiento eficaz de remoción del penetrante debe sacar el penetrante de la superficie de la pieza a ensayar sin sacar una cantidad apreciable de penetrante entrampado en la discontinuidad. Si el proceso de remoción extrae penetrante de la falla, entonces la indicación de la imperfección se reducirá en una cantidad proporcional. Si el penetrante no es eficazmente removido de la superficie de la parte, entonces el contraste entre la indicación y el fondo estará reducido (mucho ruido de fondo).

Método de extracción Los sistemas Penetrantes están clasificados en cuatro métodos de remoción como se menciono oportunamente

1. Método A: Removibles con Agua. 2. Método B: Post Emulsificable, Lipofilico. 3. Método C: Removible con Solvente. 4. Método D: Post Emulsificable, Hidrófilico.

El método C, Removible con Solvente, es usado primordialmente para inspeccionar pequeñas áreas localizadas, como este método requiere secado a mano con un paño seco de algodón o papel apropiado para LP y por ultimo con un paño humedecido levemente en removedor, es recomendable pasar siempre el paño en una sola dirección. Este proceso requiere demasiado trabajo para la mayoría de situaciones de producción y con mayor razón si la superficie es relativamente porosa. El método A, Removible con Agua, es el más económico para aplicar. Los penetrantes removibles con agua o auto emulsificables contienen un emulsionador como una parte integral de la formulación. El penetrante excedente puede ser removido de la superficie del objeto, con un enjuague simple de agua. En el método C o D se debe evitar aplicar el emulsificador con pincel ya que los pelos del pincel pueden depositar emulsificador dentro de una cavidad dejando esta expuesta a ser lavada. El penetrante que ha reaccionado con el emulsionador es fácilmente lavado con agua. Controlar el tiempo de emulsificación es de esencial importancia al usar un sistema post emulsificable. Si el tiempo de emulsificación es demasiado corto, entonces una cantidad excesiva de penetrante se quedará en la superficie, obteniendo de esta manera, niveles de altos de ruido de fondo. Si el tiempo de emulsificación es demasiado largo, entonces el emulsionador tendrá suficiente tiempo para acceder a las discontinuidades dejándolas facilmente removibles. Los emulsionadores hidrófilicos también pueden ser rociados sobre el objeto, pero este rociado no es recomendado para emulsionadores lipofilicos, ya que puede resultar en una emulsificación no uniforme si no es correctamente aplicado.

El método post emulsificable hidrófilico (Método D) es más sensible que el método post emulsificable lipofilico (Método B). Estos métodos son generalmente usados cuando se necesita una sensibilidad de inspección muy alta. Tipo de revelador usado y métodos de aplicación Los reveladores húmedos no acuosos son generalmente reconocidos como lo más sensibles cuando son correctamente aplicados. Los reveladores húmedos acuosos forman una capa más fina de partículas que esta más en contacto con la superficie de la parte. Sin embargo, si el espesor del recubrimiento es demasiado grande, entonces los defectos se pueden ver oscurecidos. También los reveladores húmedos acuosos pueden causar lavado y desdibujar las indicaciones cuándo se usa penetrantes removibles con agua. Ranking de sensibilidad (de mayor a menor) para las técnicas de aplicación del revelador:

Ranking Forma de Revelador Método de Aplicación

1 Solvente No Acuoso Spray 2 Película Plástica Spray3 Soluble en agua Spray 4 Suspendible en Agua Spray5 Soluble en agua Inmersión 6 Suspendible en Agua Inmersión 7 Seco Nube De Polvo- electroestático 8 Seco Fluidized Bed 9 Seco Nube De Polvo ( Agitación De Aire)

10 Seco Inmersión La siguiente TABLA lista las principales ventajas y desventajas de los diversos tipos de revelador.

Revelador Ventajas Desventajas

Seco

Las indicaciones tienen tendencia a permanecer más brillantes y más distinguibles con el paso del tiempo. Facilidad de aplicación.

No forma fondo de contraste así que no puede ser usado con sistemas visibles. Dificultad para asegurar que toda la superficie de la parte ha sido revestida.

Soluble

Facilidad de bañar la parte entera. El recubrimiento blanco para el buen contraste puede ser producido de modo que trabaje bien para ambos sistemas, visibles y fluorescentes.

El recubrimiento es translúcido y provee un contraste escaso (no recomendado para los sistemas visuales). Las indicaciones para los sistemas lavables al agua son oscuras y borrosas.

Suspendible

Facilidad de recubrimiento la pieza entera Las indicaciones son brillantes y bien definidas. El recubrimiento blanco para el buen contraste puede ser producido para que trabaje bien para ambos sistemas, visibles y fluorescentes.

Las indicaciones se debilitan y se vuelven difusas después del tiempo.

No acuoso

Muy portable. Fácil para aplicar sin esfuerzo a las superficies accesibles.El recubrimiento blanco para el buen contraste puede ser producido para que trabaje bien para ambos sistemas, visibles y fluorescentes. Las indicaciones se ponen de manifiesto rápidamente y son bien definidas. Provee la sensibilidad más alta.

Difícil para aplicar uniformemente a todas las superficies. Más difíciles para limpiar la pieza después de a inspección.

Control de la presión y temperatura de lavado La presión, temperatura y tiempo de lavado son tres parámetros que se controlan típicamente en un proceso de inspección por LP. Un lavado con un chorro de agua a baja presión, producirá menos fuerza de choque en las grietas o cavidades y quitara menos penetrante atrapado. El tiempo, temperatura y la presión de lavado son tres parámetros que se controlan típicamente en la especificación de proceso de inspección del penetrante. A menudo se aplica un lavado con un chorro de agua a baja presión o inmersión en un tanque de lavado con agitación de aire. Cuando se usa el método de aspersión, la presión de agua está usualmente limitada a 276 kN/m2 (40 psi). El rango de temperatura del agua es usualmente especificado como un holgado rango por ejemplo de 10 a 38 °C (50 para 100 °F) en la norma AMS 2647A. La temperatura tendrá efecto sobre la tensión superficial del agua, mientras más caliente este tendrá más acción de mojabilidad. Las temperaturas más calientes de agua también pueden hacer que los emulsionadores y detergentes sean más efectivos. El tiempo de lavado debería ser tan largo como lo necesario para disminuir el fondo a un nivel aceptable. Deben hacerse chequeos visuales frecuentes de la parte para determinar cuándo la parte ha sido adecuadamente enjuagada. Siempre se deberá verificar la operación de lavado con el método de inspección que se utilicé por ejemplo para el método fluorescente se deberá verificar la operación de lavado con luz ultravioleta. Naturaleza de los defectos La naturaleza de los defectos puede tener un efecto grande en la sensibilidad de una inspección por líquidos penetrantes. La sensibilidad es definida como el poder de resolución y detectabilidad de la discontinuidad más pequeña detectada con un grado alto de confiabilidad. Típicamente, el largo de la grieta en la superficie de la muestra se usa para definir el tamaño del defecto. Un relevamiento de cualquier curva de probabilidad de detección para la inspección con penetrante rápidamente conducirá hacia la conclusión que el largo de la grieta tiene un efecto definitivo en la sensibilidad. Sin embargo, el largo de la fisura no es suficiente para determinar si un desperfecto será visto o pasará desapercibido. El volumen de la discontinuidad es probablemente el rasgo más importante. La discontinuidad debe tener suficiente volumen a fin de que

un penetrante pueda sangrar bastante para un tamaño que es detectable por el ojo o que satisfará los umbrales dimensionales de fluorescencia.

En general, las inspecciones con penetrantes son más efectivas para:

Pequeños defectos redondos que defectos lineales pequeños. Los defectos redondos pequeños son generalmente más fáciles para detectar por varias razones. Primero son defectos típicamente volumétricos que pueden atrapar cantidades significativas de penetrante. Segundo, los defectos redondos se llenan de penetrante más rápido que los defectos lineales. Una investigación encontró que fallas elípticas con una relación de largo a ancho 100, tomará al penetrante un tiempo casi 10 veces mayor para llenarse que un desperfecto cilíndrico con el mismo volumen.

Defectos más profundos que defectos poco profundos. Los desperfectos más profundos atraparán más penetrante que desperfectos poco profundos y son menos propensos al sobre lavado.

Defectos con una abertura estrecha en la superficie que defectos abiertos anchos. Los defectos con aberturas estrechas a la superficie son menos propensos a sobre lavado.

Defectos en superficies suaves que en superficies ásperas. La rugosidad de la superficie de la parte primordialmente afecta la remoción de un penetrante. Las superficies rugosas tienen tendencia a atrapar más penetrante en las marcas diversas de herramientas, arañazos, y hoyos que forman la superficie. la remoción del penetrante de la superficie de la parte es más difícil y puede ocurrir un nivel más alto de fluorescencia de fondo o sobre lavarse.

Defectos con superficies de fractura rugosas que fracturas con superficies lisas. La aspereza de la superficie de las caras de la fractura es un factor en la velocidad de entrada del penetrante en un defecto. En general, el penetrante se dispersa más rápido a medida que la rugosidad de la superficie aumenta. Debe notase que un penetrante particular puede dispersarse más lento que los otros en una superficie suave, pero más rápido que el resto en una superficie más áspera.

Fuentes de luz ultravioleta. En las técnicas Tipo-I (Penetrantes Fluorescentes), la visualización de las discontinuidades debe realizarse bajo la radiación UV debido a que los productos fluorescentes de los penetrantes se visualizan con la máxima eficacia son irradiados con la longitud de onda de 365 nm.

Las fuentes de este tipo de luz que se pueden adquirir comercialmente son variadas. Se pueden encontrar en forma de lámpara de vapor de mercurio, lámparas incandescentes, tubos entre las más comunes. El equipo de emisión de luz negra, comúnmente llamada radiación de Wood, esta constituido fundamentalmente de una lámpara a vapor de mercurio con un filtro de vidrio al plomo. Este tiene la función de dejar pasar solo la radiación luminosa de una longitud de onda comprendida entre 300 y 400 nm. Esta radiación es la que mejor activa el fenómeno de fluorescencia de los productos utilizados en el control. La siguiente figura muestra el espectro de emisión de una lámpara de vapor de mercurio.

Estas lámparas no solo emiten radiación correspondiente al UV sino también luz

visible. Para eliminar la luz visible y obtener longitudes de onda alrededor de 365 nm se utilizan filtros. Estos eliminan longitudes de onda menores a 320 nm que resultan peligrosas para el operador, y las superiores a 400 nm que son eficaces para activar la fluorescencia y mejorar la visibilidad.

Lámpara de Vapor de Mercurio. Consiste básicamente de un transformador, un bombillo de mercurio y un filtro, tal como se ilustra en la figura.

Las lámparas de vapor de mercurio son las que proveen mejor calidad de iluminación.

Su funcionamiento es el siguiente:

Precauciones en salud y seguridad en la inspección con líquidos penetrantes Cuando se siguen las precauciones de salud y seguridad, las operaciones de inspección con líquidos penetrantes se pueden llevar a cabo sin daño para el personal de inspección. Sin embargo, hay un número de cuestiones relacionadas con la salud y seguridad que deben respetarse. Seguridad Química Cada vez que los productos químicos deben ser maniobrados, ciertas precauciones deben tomarse de acuerdo con las hojas de datos de seguridad de materiales para los productos químicos. Antes de trabajar con un producto químico de cualquier clase, es altamente recomendado que sea revisado a fin de que la seguridad química sea correcta y las prácticas de higiene puedan ser implementadas. Una cierta cantidad de los materiales del penetrante son inflamables y, por consiguiente, deberían ser usados y almacenados en cantidades pequeñas. Sólo deberían ser usados en un área bien ventilada y evitar las fuentes de ignición. Siempre debería usarse protección ocular para impedir el contacto de los productos químicos con los ojos. Muchos de los productos químicos usados contienen detergentes y solventes que pueden causar dermatitis. Los guantes y otra ropa protectora deberían usarse para prevenir contacto con los productos químicos. Seguridad de la Luz Ultravioleta La luz ultravioleta (UV), tiene longitudes de onda que van de 180 a 400 nanometros. Estas longitudes de onda ubican a la luz UV en la parte invisible del espectro electromagnético entre la luz visible y los rayos x. La fuente más familiar de radiación UV es el sol y es necesaria en dosis pequeñas para que ciertos procesos químicos ocurran en el cuerpo. Sin embargo, demasiada exposición puede hacer daño a la piel y los ojos. La exposición excesiva de luz UV puede causar quemaduras de sol dolorosas, acelerar las arrugas y aumentar el riesgo de cáncer de piel. La luz UV puede causar inflamación del ojo, cataratas, y daño de retina. Por su proximidad cercana, los dispositivos del laboratorio, como lámparas UV, dan luz UV en una intensidad muy superior que el sol y, por consiguiente, pueden causar lesiones mucho más rápidamente. La amenaza máxima con exposición a la luz UV es que el individuo es generalmente ignorante del daño que está ocurriendo. Usualmente no hay ningún dolor asociado con la lesión hasta varias horas después de la exposición. Los daños de la piel y los ojos ocurren en las longitudes de onda alrededor

de 320 nm y más cortas, las que están muy por debajo la longitud de onda 365 nm, donde los penetrantes son diseñados para ser fluorescentes. Por eso, las lámparas UV vendidas para el uso en la aplicación de LP son casi siempre filtradas para extraer las longitudes de onda de UV dañinas. Las lámparas producen radiación en las longitudes de onda dañinas por lo tanto es esencial que sean usadas con el filtro correcto en su sitio y en buenas condiciones de uso.

Estandares ASTM ASTM E 165 Standard test method for liquid penetrant examination

ASTM E 1417 Standard practice for liquid penetrant examination ASTM E 1210 Standard test method for fluorescent LP examination using

hydrophilic post emulsification process ASTM E 1209 Standard test method for fluorescent LP examination using the

water washable process ASTM E 1208 Standard test method for fluorescent LP examination using

lipohilic post emulsification process ASTM E 1418 Standard test method for visible penetrant examination using the

water process

CUESTIONARIOS - PARTE GENERAL 1) Antes de realizar un ensayo por L.P es importante asegurarse que la superficie de

la parte a ser inspeccionada esta libre de: ? A) Grasa o aceite B) Ácidos o cromatos C) Trazos de agua D) Todos los mencionados

2) El primer paso para realizar un ensayo de LP en una superficie pintada consiste

en: A) Aplicar cuidadosamente el penetrante sobre la muestra B) Eliminar totalmente la pintura C) Lavar exhaustivamente la muestra con un detergente D) Cepillar para volver áspera la capa de pintura

3) ¿Cuál de los siguientes no es un método aceptado generalmente para limpiar las

muestras antes del ensayo de LP? A) Desengrasado al vapor B) Solventes líquidos C) Cepillo de acero D) Limpiador alcalino

4) ¿Cuál de las siguientes condiciones en que se encuentra la superficie de una

muestra puede tener efectos negativos sobre la evaluación de LP? A) Una superficie húmeda B) Una superficie áspera C) Una superficie grasosa D) Todas las anteriores

5) ¿Cuál de las siguientes constituye una importante limitación en LP?

A) No se puede realizar en materiales ferromagnéticos B) No puede localizar discontinuidades poco profundas C) No se puede realizar en superficies no metálicas D) No se pueden localizar discontinuidades sub superficiales

6) ¿Cuál de las manifestaciones siguientes no es cierta?

A) El arenado no es recomendado para preparar la muestra B) No es necesario eliminar el aceite sobre la muestra por que el penetrante es

básicamente oleoso C) El desengrase por vapor es un buen método de eliminación de aceites en la

superficie de la muestra D) El solvente no es bueno para quitar óxidos

7) El término que se emplea para definir la tendencia de ciertos líquidos a penetrar en

aberturas chicas, como grietas ó fisuras, se denomina: A) Saturación B) Acción capilar C) Secado D) Agente humectante

8) Al aplicar un LP por inmersión, el calentamiento del líquido penetrante antes de la

inmersión de la muestra: A) Incrementará el grado de sensibilidad del ensayo

B) Incrementará la acción capilar del penetrante C) Incrementará la estabilidad del penetrante D) No es recomendable

9) ¿Cuál de las características enunciadas a continuación NO es correcta referentes

a los ensayos con L.P? A) El revelador puede ser seco, húmedo acuoso o húmedo no acuoso B) El tiempo de penetración es, normalmente, de 5 a 60 minutos dependiendo del

tipo de discontinuidad a detectar C) La preparación previa con arenado es un método recomendable,

principalmente si se inspecciona aluminio D) El penetrante puede aplicarse a la muestra por inmersión

10) Cual de las siguientes frases NO es una ventaja de los ensayos por L.P:

A) El ensayo por L.P es adaptable a la inspección de pequeñas partes B) El ensayo por L.P puede revelar fisuras finas pequeñas C) El ensayo por L.P es un método de relativa simplicidad D) El ensayo por L.P es efectivo a cualquier temperatura

11) El tiempo de penetración de un sistema de LP depende de:

A) El tipo de material a ensayar B) La aspereza de la superficie de la muestra C) Condiciones de temperatura y climatológicas en el ensayo D) Todas las anteriores

12) Las discontinuidades subsuperficiales se detectan mejor con:

A) Penetrantes postemulsificables B) Penetrantes visibles C) Penetrantes fluorescentes lavables con agua D) Ninguno de los anteriores

13) Si se emplea un LP postemulsificables, el emulsificador se aplica:

A) Antes del penetrante B) Después de haber lavado con agua C) Después de haber transcurrido el tiempo de penetración D) Después de haber transcurrido el tiempo de revelado

14) Cuándo se emplea un penetrante postemulsificable, el tiempo de emulsificador

deberá ser: A) De la misma duración del penetrante B) La mitad del tiempo de penetración C) El mismo tiempo que el revelador D) El mínimo necesario para eliminar todo el penetrante de la superficie

15) ¿Cuál de las siguientes manifestaciones de LP fluorescentes es correcta?

A) Los fluorescentes dan indicaciones rojas contra los signos blancos de las discontinuidades

B) Los LP no fluorescentes exigen el empleo de luz negra C) Al exponer la muestra bajo luz negra se apreciará una tonalidad amarillo -

verdosa en la discontinuidad D) Las discontinuidades no fluorescentes brillan en la oscuridad

16) Los términos “seco”, “húmedo” y “húmedo no acuoso” se utiliza para describir los

distintos tipos de : A) Emulsificadores B) Eliminadores C) Reveladores

D) Penetrantes 17) Cuando se emplean LP lavables con solventes, el exceso de LP puede eliminarse:

A) Sumergiendo la muestra en solvente B) Pulverizando la muestra con agua y solvente C) Frotando la muestra con trapo seco D) Limpiando la muestra con un trapo humedecido en solvente

18) Al realizar un ensayo de LP Post-emulsificable, cual de los tiempos es de mayor

criticidad A) Tiempo de penetración B) Tiempo de revelado C) Tiempo de emulsificación D) Tiempo de secado

19) Indicar los pasos en el orden que se realizan en un ensayo de LP lavable con agua

y revelador húmedo: A- Inspección - Preparación de la pieza – Secado - Aplicación del penetrante -

Aplicación del revelador húmedo -Eliminación del penetrante. B- Aplicación del penetrante - Inspección – Secado - - Aplicación del revelador

húmedo -Eliminación del penetrante - Preparación de la pieza. C- Preparación de la pieza – Aplicación del penetrante - Eliminación del

penetrante - Secado - Aplicación del revelador húmedo - Inspección. D- Preparación de la pieza – Aplicación del penetrante - Eliminación del

penetrante - Aplicación del revelador húmedo - Secado – Inspección. 20) Un producto que al ser aplicado sobre una capa de penetrante, se mezcla con

este, haciendo posible su eliminación con agua es: A) Un emulsificador B) Un revelador C) Un agente humectante D) Un limpiador acuoso

21) La luz negra (radiación de Wood) que se emplea en la inspección con LP

fluorescentes puede causar daños irreversibles en: A) Tejidos humanos B) Ojos C) Células de la sangre D) Ninguno de los anteriores

22) Indicar los pasos en el orden que se realizan en un ensayo de LP lavable con agua

y revelador seco: A- Inspección - Preparación de la pieza – Secado - Aplicación del penetrante -

Aplicación del revelador seco -Eliminación del penetrante B- Preparación de la pieza – Aplicación del penetrante - Eliminación del

penetrante –Secado - Aplicación del revelador seco - Inspección. C- Aplicación del penetrante - Inspección – Secado - Aplicación del revelador

seco -Eliminación del penetrante - Preparación de la pieza. D- Preparación de la pieza – Aplicación del penetrante - Eliminación del

penetrante - Secado - Aplicación del revelador húmedo - Inspección. 23) ¿Cuál de las siguientes técnicas es considerada la más sensible?

A- Fluorescente – lavable con agua ( 1A) B- Visible removible con solvente ( 2C) C- Fluorescente -– Post emulsificable ( 1D) D- Visible - Post emulsificable ( 2D)

24) La inspección de una muestra sometida a ensayo de LP deberá realizarse: A) Inmediatamente después de aplicar el revelador B) En cualquier momento después de aplicar el revelador C) Después de un tiempo de revelado adecuado D) Inmediatamente después de la operación de lavado

25) Cual de las siguientes NO es una propiedad que deben tener los reveladores

usados en L.P A- El material debe ser absorbente B- El material debe formar una delgada u uniforme capa sobre la superficie que

se inspecciona C- El material debe sé fluorescente si se utiliza este método con líquidos

penetrantes fluorescentes D- El material no debe contener ingredientes que puedan dañar la salud del

operador 26) ¿Cuál de las siguientes podría ser una fuente de falsas indicaciones sobre el

producto que se inspecciona? A- Liquido penetrante sobre la mesa de ensayo B- Liquido penetrante en las manos del operador C- Contaminación del revelador seco o húmedo con liquido penetrante D- Todos los mencionados

27) ¿Cuándo se realiza un ensayo con Liquido penetrante fluorescente, lavable con

agua, la manera de asegurar un buen lavado es? A- Temporizar el ciclo de lavado. B- Fregado de la parte bajo inspección C- Realizar el lavado bajo luz negra D- Usar aire a alta presión con agua

28) Una parte que fue inspeccionada con tinta visible no debería ser re-inspeccionada

con tintas fluorescentes debido a: A- El revelador puede permanecer sobre la superficie causando un fondo blanco B- La mayoría de las tintas visibles dañan la propiedad de fluorescencia de las

tintas fluorescentes C- No hay una compatibilidad entre estas tintas D- La interpretación de las indicaciones puede ser dificultosa.

29) ¿Cuál de las siguientes técnicas es considerada la menos sensible?

A- Visible – lavable con agua ( 2A) B- Visible removible con solvente ( 2C) C- Fluorescente -– lavable con agua ( 1A) D- Visible - Post emulsificable ( 2D)

30) Una de las funciones del revelador es asistir en la detección de las indicaciones en

el ensayo con líquidos penetrantes ya que: A- Provee una superficie limpia B- Provee un fondo para lograr buen contraste C- Provee una superficie seca D- Emulsifica al penetrante

31) ¿Cuál de las siguientes características no es aplicable a los ensayos por LP?

A) Se puede medir con exactitud la profundidad de una grieta B) Puede emplearse In-situ para la inspección de grandes piezas C) Se puede utilizar para la inspección de cerámicas no porosas D) Varía la sensibilidad del método usando técnicas de LP diferentes

32. ¿Cuál de las siguientes propiedades físicas, más que cualquier otra, determina si

un material es un buen penetrante?

a. viscosidad b. tensión superficial c. capacidad humectante d. ninguna propiedad por sí misma determina si un material será o no un

buen penetrante 33. ¿Cuál de los siguientes ítems es una desventaja al utilizar el método de ensayos

con líquidos penetrantes?

a. el método puede encontrar todo tipo de discontinuidades b. el método es simple en su postulado y relativamente fácil de comprender c. el método es esencialmente simple de aplicar d. existen pocas limitaciones sobre el tamaño y forma del artículo que pueda ser

tratado por este método 34. El revelador de los penetrantes comúnmente se encuentra las siguientes formas,

excepto:

a. revelador seco b. revelador no-acuoso c. revelador húmedo d. revelador de alta viscosidad

35. ¿Por qué se utiliza el proceso de secado en los ensayos con penetrantes?

a. el proceso de secado se utiliza para asegurar que todo exceso de penetrante va a evaporarse

b. el proceso de secado asegura el secado uniforme del revelador seco aplicado sobre un emulsificante húmedo

c. el proceso de secado reduce el tiempo de penetración d. después de la aplicación de un revelador húmedoe, el proceso de secado

ayuda a asegurar una capa uniforme de revelador 36. ¿Cuál de las razones siguientes describe mejor por qué debería evitarse el secado

excesivo de una pieza?

a. el tiempo extra requerido es desperdiciado b. el revelador puede perder su capacidad de secado c. puede resultar en una reducción de resolución d. puede ser difícil remover el exceso del revelador

37. Cuando se utiliza un penetrante post-emulsificable fluorescente, el tiempo de

permanencia permitido del emulsificante en la pieza es crítico cuando se detectan discontinuidades del tipo de raspaduras poco profundas. El mejor tiempo de permanencia debería ser:

a. 10 segundos b. 5 segundos c. 2-3 segundos d. determinado por experimentación

38. La función del emulsificante en el método de penetrantes post-emulsificación es:

a. conducir al penetrante más rápidamente a las grietas profundas y angostas b. reaccionar con el penetrante en la superficie para hacer que el penetrante sea

lavable con agua c. añadir tinta fluorescente o pigmento al penetrante d. brindar una cubierta a la cual se pueda adherir el polvo seco del revelador

39. ¿Cuál de las siguientes prácticas debería evitarse cuando se realiza un ensayo con

penetrantes?

a. aplicar un emulsificante sumergiendo la pieza en el emulsificante b. aplicar el revelador rociando la pieza con revelador c. remover el penetrante lavable al agua con un rociador de agua d. aplicar el emulsificador con un cepillo

40. ¿Qué materiales deberían evitarse en el sistema de penetrantes cuando se

ensayan aleaciones de titanio?

a. carbono o aceite b. solventes halogenados c. emulsionantes o aceite d. agentes fluorescentes

CUESTIONARIOS - PARTE ESPECIFICA 1- ¿Cuál de las siguientes discontinuidades pueden causar una indicación lineal

continua? A) Porosidad B) Inclusiones de escoria C) Picaduras D) Fisuras

2- Se acepta en general que la diferencia entre los conceptos DISCONTINUIDAD y

DEFECTOS es: A) Un defecto interfiere con la utilidad de la pieza, mientras que una

discontinuidad puede interferir o no. B) Una discontinuidad interfiere con la utilidad de la pieza, mientras que un

defecto puede interferir o no. C) Una discontinuidad siempre es más grande que un defecto. D) No hay diferencia entre el significado de ambas.

3) ¿Que pieza de las que se mencionan a continuación NO podría ser analizada

mediante LP? A) De hierro fundido B) De aluminio C) De material poroso D) De material no poroso

4) El ensayo de LP se emplea para detectar:

A) Discontinuidades situadas a 1,5 mm bajo la superficie B) Discontinuidades internas C) Discontinuidades abiertas a la superficie D) Todo tipo de discontinuidades

5) ¿Cuál de las siguientes discontinuidades sería imposible de detectar mediante el

ensayo de LP A) Pliegues de forja B) Fisura de cráter C) Grietas de esmerilado D) Inclusiones internas no metálicas

6) Cual es la intensidad mínima requerida por una lámpara de ultravioleta sobre la superficie bajo ensayo.

A- 1000 lux B- 1000 ft-cd C- 1000 microwatt/cm2 D- 100 microwatt/cm2

7) En el caso de una inspección con líquido penetrante visible tipo 2A el requerimiento mínimo sobre la superficie a ensayar es de:

A- 1000 ft-cd B- 1000 lux C- 100 microwatt/cm2 D- 20 lux

8) Cuando se realiza un ensayo con líquidos penetrantes fluorescente la luz

ambiental sobre la superficie de la pieza deberá ser menor a:

A- 1 lux B- 100 lux C- 20 lux D- 100 microwatt/cm2

9) Cuando se realiza una inspección de L.P lavable con agua y se utiliza como medio

para remover el exceso del liquido penetrante una mezcla de aire comprimido y agua - La presión del aire comprendido deberá estar comprendido en

A- 100 Psi – 200 Psi B- 10 Psi – 40 Psi C- 1 Psi – 4 Psi D- 1000 Psi a 4000 Psi

10) ¿Cuál de las siguientes características es una ventaja de los LP visibles sobre los

LP fluorescentes? A) Los LP visibles no precisan luz negra B) Los LP visibles son más sensibles que los LP fluorescentes C) Los LP visibles poseen propiedades de penetración mayores D) Los LP visibles son inicuos, mientras los fluorescentes tóxicos

11) Cual de las siguientes longitudes de onda es la utilizada para excitar las tintas

fluorescentes en la inspección de L.P

A- 300 nm ( nano metro) B- 365 nm C- 1000 lux D- 565 nm

12) La vida de las lámparas de ultravioleta se ven afectadas con:

A- Cambios bruscos de tensión B- Un excesivo encendido y apagado de las mismas C- Golpes y un pobre cuidado del operador D- Todos los mencionados

13) ¿Cuál es el tiempo mínimo de adaptación de la visión en áreas oscurecidas antes

de comenzar un ensayo de LP fluorescente? A) Un minuto B) Cinco minutos C) De 10 a 15 minutos D) No se necesita ningún tiempo

14) Cuando un operador de L.P nivel I realiza un ensayo, Este deberá proceder:

A- De acuerdo a su experiencia personal B- Según las instrucciones de un colaborador C- De acuerdo a un procedimiento pre-establecido y aprobado D- De acuerdo a las características de la pieza bajo ensayo

15) Indicar los pasos en el orden que se realizan en un ensayo de LP lavable con

agua y revelador húmedo no acuoso: A- Inspección - Preparación de la pieza – Secado - Aplicación del penetrante -

Aplicación del revelador húmedo -Eliminación del penetrante. B- Aplicación del penetrante - Inspección – Secado - - Aplicación del revelador

húmedo -Eliminación del penetrante - Preparación de la pieza. C- Preparación de la pieza – Aplicación del penetrante - Eliminación del

penetrante - Secado - Aplicación del revelador húmedo no acuoso - Inspección.

D- Preparación de la pieza – Aplicación del penetrante - Eliminación del penetrante - Aplicación del revelador húmedo no acuoso - Secado – Inspección

16) Un insuficiente lavado de los LP fluorescentes producirá:

A) Subsiguiente corrosión de la superficie B) Dificultades en la aplicación del revelador C) Excesiva exudación o excesivo sangrado D) Excesiva fluorescencia de fondo

17) Una indicación de color rojo sobre un fondo blanco es más común que se

observe? A) Si se usa reveladores secos B) Líquidos Penetrantes visibles C) Penetrantes fluorescentes post emusificables D) Si se usa reveladores húmedos.

18) ¿Qué técnica de las mencionadas abajo no se considera recomendada en la

aplicación del penetrante? A) Mediante pincel B) Frotando la muestra con un trapo embebido en penetrante C) Por aspersión (rociado) D) Por inmersión

19) El mejor método para eliminar el exceso de LP lavable con agua, después de

transcurrido el tiempo preciso para la penetración es: A) Una pulverización abundante de agua a presión B) Agua y cepillo C) Un chorro denso de agua D) Agua y trapos limpios

20) Cuando el penetrante se aplica mediante inmersión:

A) La muestra debe permanecer sumergida durante todo el tiempo de

penetración

B) Debe permanecer por lo menos la mitad del tiempo de penetración C) Debe permanecer el tiempo suficiente para que quede cubierta con el

penetrante D) No debe pasar los 5 minutos de inmersión

21. ¿Cuál de las siguientes discontinuidades podría encontrarse en una pieza soldada?

a. contracción b. falta de fusión c. costuras d. solapas

22. ¿Cuál de las siguientes es una discontinuidad que podría encontrarse en placas

laminadas?

a. laminaciones b. contracción c. falta de fusión d. socabaduras

23. ¿Cuál de las siguientes es una ventaja que poseen las tintas penetrantes visibles

sobre los penetrantes fluorescentes?

a. las indicaciones pequeñas son más fácilmente visibles b. pueden ser utilizadas en superficies anodizadas y cromadas c. producen menos contraste en superficies rugosas d. no requieren iluminación especial

24. El polvo del revelado debería ser siempre:

a. altamente fluorescente b. aplicado en húmedo c. incoloro d. aplicado uniformemente

25. La luz ultravioleta “A” mal llamada luz negra, con un adecuado filtro de

funcionamiento en posición, utilizada para la inspección con penetrantes fluorescentes, puede producir daño permanente a:

a. los tejidos humanos b. los ojos humanos c. las células sanguíneas humanas d. ninguno de los anteriores