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INTRODUCCION………………………………………………………………………………..3
MARCO TEORICO……………………………………………………………………………..4
CONTENIDO
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REALIZACION DEL ENSAYO
MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS ...………………………………………...……..10
PARA TINTES PENETRANTES…………………………………………………...10
PARA PARTICULAS MAGNETICAS………………………………………………11
PARA ENSAYO DE ULTRASONIDO……………………………………………...12
PROCEDIMIENTOS
PARA TINTES PENETRANTES…………………………………………………...15
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PARA LAS PARTICULAS MAGNETICAS…………………………………….…..17
PARA EL ENSAYO DE ULTRASONIDO……………………………………….…18
CON EL MEDIDOR DE ESPESOR DE RECUBRIMIENTO…………………….20
OBSERVACIONES…………………………………………….……………………………...22
RECOMENDACIONES………………………………………….……………………………22
CONCLUSIONES………………………………………………….………………………….23
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………….24
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Durante la actividad industrial, se requiere periódicamente supervisar o
monitorizar el estado de sanidad de diversas piezas o maquinas utilizadas en el
proceso de producción.
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Esta supervisión debe realizarse utilizando los métodos económicamente
menos costosos para la empresa pero que proporcionen información confiable
del estado servible de la maquina o pieza analizada en la industria.
Efectivamente, los ensayos no destructivos son los más utilizados y los más
convenientes para realizar estas supervisiones ya que su aplicación no
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requiere de mucha inversión económica y además proporciona información
relevante del estado de sanidad de las maquinarias utilizadas en la industria.
En el informe presentado se detallan los ensayos no destructivos; entre ellos,
el ensayo de líquidos penetrantes, el de partículas magnéticas y el de
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ultrasonido, realizados a placas y perfiles metálicos los cuales mostraron
claramente las discontinuidades o fallas de los materiales aquí analizados.
Los ensayos fueron realizados con el objetivo de que los estudiantes conozcan
el modo de aplicación de cada uno de ellos y que aprecien su utilidad al
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momento de hacer un mantenimiento a cierta pieza o maquinaria en la industria
en la cual se desempeñen.
Ensayo no destructivo
MARCO TEÓRICO
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Se denomina ensayo no destructivo (también llamado END, o en inglés NDT
de nondestructive testing) a cualquier tipo de prueba practicada a un material
que no altere de forma permanente sus propiedades físicas, químicas,
mecánicas o dimensionales. Los ensayos no destructivos implican un daño
imperceptible o nulo. Los diferentes métodos de ensayos no destructivos se
basan en la aplicación de fenómenos físicos tales como ondas
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electromagnéticas, acústicas, elásticas, emisión de partículas subatómicas,
capilaridad, absorción y cualquier tipo de prueba que no implique un daño
considerable a la muestra examinada.
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Se identifican comúnmente con las siglas: PND; y se consideran sinónimos a:
Ensayos no destructivos (END), inspecciones no destructivas y exámenes no
destructivos.
En general los ensayos no destructivos proveen datos menos exactos acerca
del estado de la variable a medir que los ensayos destructivos. Sin embargo,
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suelen ser más baratos para el propietario de la pieza a examinar, ya que no
implican la destrucción de la misma. En ocasiones los ensayos no destructivos
buscan únicamente verificar la homogeneidad y continuidad del material
analizado, por lo que se complementan con los datos provenientes de los
ensayos destructivos.
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La amplia aplicación de los métodos de ensayos no destructivos en materiales
se encuentra resumida en los tres grupos siguientes:
Defectología. Permite la detección de discontinuidades, evaluación de
la corrosión y deterioro por agentes ambientales; determinación de
tensiones; detección de fugas.
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Caracterización. Evaluación de las características químicas,
estructurales, mecánicas y tecnológicas de los materiales; propiedades
físicas (elásticas, eléctricas y electromagnéticas); transferencias de calor
y trazado de isotermas.
Metrología. Control de espesores; medidas de espesores por un solo
lado, medidas de espesores de recubrimiento; niveles de llenado.
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La clasificación de las pruebas no destructivas se basa en la posición en donde
se localizan las discontinuidades que pueden ser detectadas, por lo que se
clasifican en:
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Pruebas no destructivas superficiales
Estas pruebas proporcionan información acerca de la sanidad superficial de los
materiales inspeccionados. Los métodos de PND superficiales son:
VT – Inspección Visual
PT – Líquidos Penetrantes
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MT – Partículas Magnéticas
ET – Electromagnetismo
En el caso de utilizar VT y PT se tiene la limitante para detectar únicamente
discontinuidades superficiales (abiertas a la superficie); y con MT y ET se tiene
la posibilidad de detectar tanto discontinuidades superficiales como sub-
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superficiales (las que se encuentran debajo de la superficie pero muy cercanas
a ella).
Pruebas no destructivas volumétricas
Estas pruebas proporcionan información acerca de la sanidad interna de los
materiales inspeccionados. Los métodos de PND volumétricos son:
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RT – Radiografía Industrial
UT – Ultrasonido Industrial
AE – Emisión Acústica
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Estos métodos permiten la detección de discontinuidades internas y sub-
superficiales, así como bajo ciertas condiciones, la detección de
discontinuidades superficiales.
INSPECCIÓN POR LÍQUIDOS PENETRANTES
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La inspección por líquidos penetrantes es un tipo de ensayo no destructivo
que se utiliza para detectar e identificar discontinuidades presentes en la
superficie de los materiales examinados. Generalmente se emplea en
aleaciones no ferrosas, aunque también se puede utilizar para la inspección de
materiales ferrosos cuando la inspección por partículas magnéticas es difícil de
aplicar. En algunos casos se puede utilizar en materiales no metálicos. El
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procedimiento consiste en aplicar un líquido coloreado o fluorescente a la
superficie en estudio, el cual penetra en cualquier discontinuidad que pudiera
existir debido al fenómeno de capilaridad. Después de un determinado tiempo
se elimina el exceso de líquido y se aplica un revelador, el cual absorbe el
líquido que ha penetrado en las discontinuidades y sobre la capa del revelador
se delinea el contorno de éstas.
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Las aplicaciones de esta técnica son amplias, y van desde la inspección de
piezas críticas como son los componentes aeronáuticos hasta los cerámicos
como las vajillas de uso doméstico. 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.
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1. Corte de un material que presenta una grieta.
2. La superficie del material se cubre con penetrante.
3. Se elimina el exceso de penetrante.
4. Se aplica el revelador, volviéndose visible el defecto
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INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS
La inspección por partículas magnéticas es un tipo de ensayo no destructivo
que permite detectar discontinuidades superficiales y sub superficiales en
materiales ferromagnéticos El principio de este método consiste en que cuando
se induce un campo magnético en un material ferromagnético, se forman
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distorsiones en este campo si el material presenta una zona en la que existen
discontinuidades perpendiculares a las líneas del campo magnetizables, por lo
que éstas se deforman o se producen polos. Estas distorsiones o polos atraen
a las partículas magnetizables que son aplicadas en forma de polvo o
suspensión en la superficie a examinar y por acumulación producen las
indicaciones que se observan visualmente de forma directa o empleando luz
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ultravioleta. Sin embargo los defectos que son paralelos a las líneas del campo
magnético no se aprecian, puesto que apenas distorsionan las líneas del
campo magnético.
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Equipo portátil de inspección por ultrasonidos. A la derecha del equipo, unido
por un cable, se puede observar el palpador (en donde se aloja el transductor).
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La inspección por ultrasonido se define como un procedimiento de inspección
no destructivo de tipo mecánico, y su funcionamiento se basa en la impedancia
acústica, la que se manifiesta como el producto de la velocidad máxima de
propagación del sonido y la densidad del material. Cuando se inventó este
procedimiento, se medía la disminución de intensidad de energía acústica
cuando se hacían viajar ondas supersónicas en un material, requiriéndose el
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empleo de un emisor y un receptor. Actualmente se utiliza un único aparato que
funciona como emisor y receptor, basándose en la propiedad característica del
sonido de reflejarse al alcanzar una interface acústica.
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Los equipos de ultrasonido que se utilizan actualmente permiten detectar
discontinuidades superficiales, subsuperficiales e internas, dependiendo del
tipo de palpador utilizado y de las frecuencias que se seleccionen dentro de un
rango que va desde 0.25 hasta 25 MHz. Las ondas ultrasónicas son generadas
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por un cristal o un cerámico piezoeléctrico denominado transductor y que tiene
la propiedad de transformar la energía eléctrica en energía mecánica y
viceversa. Al ser excitado eléctricamente el transductor vibra a altas
frecuencias generando ultrasonido. Las vibraciones generadas son recibidas
por el material que se va a inspeccionar, y durante el trayecto la intensidad de
la energía sónica se atenúa exponencialmente con la distancia del recorrido. Al
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alcanzar la frontera del material, el haz sónico es reflejado, y se recibe el eco
por otro (o el mismo) transductor. Su señal es filtrada e incrementada para ser
enviada a un osciloscopio de rayos catódicos.
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MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS
Para tintes penetrantes:
REALIZACION DEL
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Líquidos: revelador, limpiador, penetrante (respectivamente en la
imagen).
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Magnaflux
Tipo de maquina: generador de corriente C/A
Marca de la maquina: Sonoflux
Modelo: AH-7
Serial: 2014
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TINTES PENETRANTES
1. Se seleccionan las piezas con posibles fallas, para que puedan
realizarse las pruebas en ellas, obviamente habiendo preestablecido un
lugar con mucha ventilación, debido al olor fuerte que producen los
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tintes. Al estar estas ya seleccionadas, se procede a limpiar con el
guaipe, agregándole un poco de tiner.
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2. Siguiente paso es mover el spray del tinte penetrante, para que este se
haga homogéneo, para luego rosear por donde se cree haber detectado
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la falla, y dejar entre 10-15 min aproximadamente reposar para que este
se adhiera a la superficie, limpiando el líquido en exceso.
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3. Una vez dejado reposar, se procede a echar el tinte limpiador en la
pieza.
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4. Finalmente habiendo ya echado el penetrante y el limpiador en la pieza,
se le rosea el revelador para observar de este modo la falla.
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1. Se selecciona los materiales a imantar, en este caso utilizaremos óxido
de hierro.
2. Una vez ya seleccionados, se procede a imantarlos con el equipo
Magnaflux requerido para este ensayo, de la misma forma como se
observa en la imagen, y se verificará que el objeto está imantado
cuando salgan chispas. Aquí también observar el marcador del equipo.
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3. Una vez ya imantadas las piezas, se procede a esparcir sobre ella las
partículas magnéticas, eliminando o limpiando aquellas que estén de
sobra.
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4. Luego de haber esparcido las partículas, se observará como estas
quedan impregnadas en las discontinuidades.
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5. Por último se procede a desimantar las piezas mediante el mismo modo
en que se las imantó.
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En las piezas donde se realizó el ensayo con los tintes penetrantes, ya
se conocía el lugar de las fallas, por lo que fue fácil su aplicación, sin
embargo sino se hubiese sabido se necesitaba de otros conocimientos y
experiencia para poder detectarlos.
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Al realizar el ensayo de partículas magnéticas no se vio el amperaje al
momento de imantar, pero se aproximó en un intervalo de 250-300
amperios.
En el ensayo de los tintes penetrantes es importante tener la superficie
del material a chequear, limpio de cualquier impureza.
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Realizar el ensayo en un lugar abierto ya que los líquidos que se usa
para la limpieza de los materiales son muy volátiles.
Antes de usar el aparato de ultrasonido debemos verificar que este bien
calibrado.
Antes de imantar la pieza debemos verificar que esté limpio.
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Se puede observar que los defectos de las piezas pueden ser visibles a
simple vista.
Este método sirve también para verificar si el material tiene poros.
La mala limpieza del material puede llevar a la confusión de fallas que
no son del material.
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Para el ensayo con partículas magnéticas usamos un campo
perpendicular las fallas.
CONCLUSIONES
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Se verifica que el ensayo de tintes es muy efectiva en el momento de
encontrar fallas, porosidad, asperezas como otros y lo mejor es que
utilizar este ensayo es muy barato por el lado económico.
Se puede encontrar una desventaja ya que este ensayo solo puede ser
capaz de detectar fallas superficiales.
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Se comprueba que el ensayo con partículas magnéticas las partículas
ferromagnéticas se incrustan dentro del material en las fallas
perpendicular al campo magnético generado.
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William F. Smith. “Fundamentos de ciencia e ingeniería de materiales”, Editorial
McGrawHill, 1998.
Donald Askeland, “Ciencia e Ingeniería de los Materiales”. Editorial Thomson
Editores, 3era edición, 1998.
William Callister, “Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales”,
Editorial Reverté S.A
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MATERIALES DE FABRICACION I: Ensayos mecánicos / Calle Sotelo