2. IMPORTANCIA.
Esta Unidad curricular busca dotar al estudiantado de herramientas y
conocimientos para aplicar una serie de procedimientos normalizados que
permiten conocer o comprobar las características y propiedades de los
materiales, entre ellos los establecidos por la ASTM, SAE, AISI, API, ASNT,Etc,
así como también realizar los diferentes métodos para obtener los índices de
durezas, sus aplicaciones y la significación de los datos derivados de los
ensayos de dureza, entre otras cosas valorar las propiedades mecánicas de
interés industrial y familiarizarse con las más comunes, a través de los ensayos
estáticos, tales como tracción, torsión y dinámico, como impacto, fatiga, etc. y la
significación de los datos derivados de dichos ensayos.
Finalmente Descubrir y
localizar los defectos en o cerca
de la superficie, o en el interior
de las piezas o productos
terminados, así como en las
piezas que están en servicios,
aplicando los ensayos no
destructivos. Tales como
Radiografías, Ultrasonidos,
Magnéticos, Tintes Penetrantes,
etc. interpretar los resultados y
proponer posibles soluciones.
3. IMPACTO
Ensayos Mecánicos Destructivos
DUREZA TRACCIÓN
Ensayos de Defectos ó No Destructivos
TINTES
PENETRANTES (PT)
PARTICULAS
MAGNETICAS (MT)
RADIOGRAFIA
INDUSTRIAL (RT)
ULTRASONIDO
INDUSTRIAL (UT)
GENERALIDADES
INSPECCIÓN
VISUAL (VT)
4. Criterios Para Seleccionar un Ensayo de Dureza.
¿Qué material es?
¿Cuál es la Geometría y espesor de la pieza?
¿Cuál es el Estado del material?
5. Calibración de los Equipos.
Este procedimiento se hace a través de la
utilización de un bloque patrón que no es más que un
trozo de material debidamente certificado el cual
posee una dureza determinada que permite corroborar
la calibración del equipo.
6. Ensayo de Dureza Brinell (HB)
2
S
P
mm
Kg
HB
Este ensayo consiste en comprimir una bola de acero
endurecido de un diámetro determinado sobre el material a
ensayar, por medio de una carga y durante un tiempo
también establecido para que se produzca una huella en
forma de casquete esférico.
La norma que rige este ensayo
es la ASTM (E-10)
7. • Que la superficie de la pieza este limpia, lo
mas plana y homogénea posible.
• Que el espesor de la pieza sea por lo menos el
doble del diámetro de la huella.
• Que la distancia del centro de la huella al
borde de la pieza sea por lo menos cuatro
veces el diámetro de la huella.
Consideraciones para Realizar la Huella
8. P= Carga en (Kg) 50 ≤ P ≤ 3000Kg
D= Diámetro Penetrador (mm) 1,58 ≤ D ≤ 10mm
d= Diámetro huella (mm)
T= 10- 120seg
)
(
.
2
2
2
d
D
D
D
P
HBN
3000Kg y Esfera de 10mm HB Estándar
9. Medición de la Huella
2
4
D
d
D
d es aproximadamente 0,375D
10. Estas son proporcionales al cuadrado
del diámetro de la esfera.
2
.D
K
P
• Hierro y Acero K= 30
• Cobre Bronce y latones K= 10
• Aleaciones Ligeras K= 5
• Estaño y Plomo K= 2,5
• Materiales Muy Blandos K= 1,25 y 0,5
Cargas en el Ensayo Brinell.
Tiempos de Aplicación.
• Hierro y Acero 10 a 30 seg
• Cobre Bronce y latones 30 seg
• Aleaciones Ligeras 60 -120 seg
• Estaño y Plomo 120 seg
• Materiales Muy Blandos 120 seg
Mas Usadas
3000kg
1500kg
750kg
500kg
250kg
62.5kg
11. Penetradores o Identadores
Son de acero Templado ó Carburo de Tungsteno los
más utilizadas 2,5 - 5 - 10 mm.
DENOMINACIÓN DEL
ENSAYO BRINELL
Ejemplo : 305 HB 2,5/187,5/15
305.............Valor de la dureza
H ...............Hard = Dureza
B ...............Brinell
2,5..............Diámetro de la bola
187,5..........Carga expresada en kg
15..............Tiempo de aplicación(seg).
12. Donde max. Tracción = (HBN) x 500 (en psi.)
Se puede obtener una aproximación
de los esfuerzos de fluencia y a la
fatiga mediante.
fluencia = max tracción x ¾
fatiga = max tracción x ½
Se puede determinar el %C= HB-80/141
Relación entre Dureza Brinell y
Resistencia a la Tracción.
Se puede calcular en forma aproximada la resistencia a la
tracción del acero, multiplicando el numero de su dureza Brinell por
un determinado coeficiente de proporcionalidad llamado numero
Brinell y es igual a 500.
Convertor de
Unidades
15. 2
S
P
mm
Kg
HV
136º
Ensayo de Dureza Vickers (HV)
Se deriva directamente del método Brinell este ensayo
consiste en comprimir un penetrador base cuadrada punta
de diamante, sobre el material a ensayar, por medio de una
carga y durante un tiempo también establecido para que se
produzca una huella en forma de pirámide base cuadrada.
La norma que rige este ensayo
es la ASTM (E-92)
16. Consideraciones para Realizar la Huella
• Que la superficie de la pieza este
pulida (microdureza).
• El espesor de la probeta debe ser
superior a 1.5 veces la diagonal
de la huella.
• La longitud de la diagonal debe
medirse con una precisión de
0,001mm y para medidas
superiores a 0,5mm de espesor
basta con 0,01mm
• El valor de la diagonal tomado
debe ser la media de las
diagonales.
17. P= Carga en (Kg) 5Kg ≤ P ≤ 250Kg
d= Diagonal huella (milesimas de mm o µ)
T= 10 a 20seg
1mm=1000µ
HV=1854P/d2
Cuando los datos son en gs/ µ 2
HV=1,854P/d2
Cuando los datos son en Kg/mm2
Microdureza Vickers 10gs a 1000gs
18. Realización de la Huella
La diagonal es proporcional a la carga y para un mismo
material saldrá la misma dureza con cualquier carga.
Las cargas mas
utilizadas van de
10Kg hasta 120Kg
Y el tiempo de
aplicación 15seg
19. Criterios Morfología de la Huella
Correcta
Material Blando
con carga en
exceso
Material
duro con
poca carga
20. Medición de la Huella
Huella Microdureza
Huella Convencional o normal
21. Ensayo Práctico
• DENOMINACIÓN DEL ENSAYO Vickers
Ejemplo : HV 30/15
H ...............................Hard
V ...............................Vickers
30..............................Carga expresada en kg
15...............................Tiempo de aplicación en segundos.
Calculo de Dureza
22. • Con el mismo penetrador puede medirse
una amplia gama de materiales, desde
muy blandos hasta muy duros
llegándose hasta 1150 HV que
equivalen 780HB.
• Puede medirse la dureza en piezas muy
delgadas hasta de 0,05mm aplicando
pequeñas cargas (microdureza).
Ventajas del Ensayo Vickers.
• En cada medición se verifica el estado del penetrador distinto al ensayo rockwell
que hay que revisarlo eventualmente.
• Corresponde a 32 unidades Vickers por cada unidad rockwell.(aproximadamente).
23. Determine el índice de dureza
para los siguientes casos.
• Un bloque patrón al cual se le aplicaron 500gs, y
las diagonales midieron 35u y 34.5u
respectivamente.
• Con 1000gs las diagonales midieron 50u y
50.15u respectivamente.
• Con 100gs las diagonales midieron 18u y 17u
respectivamente.
HV=1854.P/d2
Cuando los datos son en gs/ µ 2
Calculo de Dureza
24. Dureza Knoop Microdureza
Debido a la necesidad de un dispositivo que determinara la
dureza de un material sobre un área muy pequeña y produjera una
huella muy pequeña se desarrollo el ensayo de dureza Knoop.
La norma que rige este ensayo
es ASTM E - 384
2
S
P
mm
Kg
HK
Penetrador pirámide de
diamante base rómbica punta
de diamante.
AC= 7DB
25. Aspectos Generales
Se aplican cargas de 10 a 1000 grs
HK=14,228 P/dM2
Cuando los datos son en Kg/mm2
HK=14228 P/dM2
Cuando los datos son en gs/ µ2
dM
Calculo de Dureza
26. Principales Usos.
Es útil para ensayos de dureza
de pequeñas partes tales como las
de los relojes, materiales
delgados, alambres pequeños,
puntas de instrumentos cortantes,
cristales sencillos y
microconstituyentes de metales
aleados.
Su principal aplicación en los
metales esta orientado a
determinar la dureza en piezas
endurecidas superficialmente
por Tratamiento Térmico de
cementación, análisis de fallas en
materiales, soldaduras entre
otros.
27. Requisito Indispensable para
Realizar el Ensayo
• La superficie de la
muestra a ensayar se debe
preparar de la misma
forma que para la
observación metalográfica
y pueden ensayarse
después de atacadas o sin
ataque.
28. Ensayo de Dureza Rockwell
En este ensayo el índice de dureza es determinado por la
medición del incremento de profundidad de la impresión
como el resultado de aplicar una primera y una segunda
carga, en lugar de medir el diámetro
El procedimiento del ensayo se basa en
la norma (ASTM E-18).
Esquema Principio del Ensayo
29. Penetrador Esfero - Cónico
Es un diamante en forma de cono con un Angulo entre
caras igual a 120º con con un radio de 0,2 mm ± 0,002
mm en la punta denominado BRALE
32. La carga se aplica en dos tiempos.
1) Pre - Carga
2) Lo que resta
de la carga.
Aplicación de la Carga.
Escala Negra
para
penetrador
Brale.
Escala Roja
para
penetradores
esféricos.(B)
35. Brinell Rockwell Rockwell
Superficial
Vickers Micro -
Dureza
Acero
estructural y
otras secciones
laminadas, la
mayor parte de
las fundiciones,
acero y
aluminio.
Partes
terminadas
como cojinetes,
válvulas, tuercas
pernos,
engranes,
poleas, rodillos,
herramientas de
corte y formado,
fundiciones y
forjados, partes
cementadas y
carburadas.
Partes plásticas.
Las mismas de
las de rockwell
estándar,
excepto donde
se requiere una
penetración,
menos profunda
como en partes
cementadas
hasta de 0,01”,
materiales
delgados 0,006”
etc.
Las mismas que
para ambos
rockwell
excepto donde
se requiere aun
mas exactitud
como en partes
cementadas o
materiales
delgados de
0.005 y 0,010”,
acabados finos,
secciones
delgadas y
blandas.
Superficies,
revestimientos
pinturas,
laminas y
materiales muy
delgados
0,0001” ,
gradientes de
enduresimien-
to,engranes de
reloj filos de
herramientas,
materiales muy
frágiles
cerámicos con
knoop,
microconstituye
ntes, y fronteras
de grano
USOS PARA TODOS LOS MÉTODOS DE DUREZA
36. Ensayo de Dureza Leeb
el método de rebote - ASTM a 956
Hace 30 años, el científico
Dietmar Leeb, trabajando en el
equipo de la empresa suiza
Proceq, desarrolló un novedoso
método de medida de dureza de
metales con una precisión y
repetitividad similar a la de los
durómetros tradicionales de
sobremesa, pero con la ventaja
de que este nuevo instrumento,
con un peso de 750 gramos, era
portátil y tenía acceso a zonas de
la muestra en las que otros
durómetros tradicionales no
podían medir; en 1975 fue
denominado método Equotip.
37. Principio
del Ensayo
Una masa, en este caso el cuerpo del impacto con una bola de
carburo de tungsteno unida a su extremidad, es rebotada contra la
superficie de la prueba a una velocidad definida por la fuerza del
resorte. El impacto crea una deformación plástica de la superficie
debido a que el cuerpo del impacto pierde parte de su velocidad
original, es decir cuanto más suave es el material, mayor es la pérdida
en Velocidad La velocidad antes y después el impacto es medido en un
modo sin contacto. Esto es hecho por un pequeño imán permanente
dentro del cuerpo de impacto (Fig. 9) generando una inducción de
voltaje durante el paso a través de la bobina, este voltaje siendo
proporcional a la velocidad (referir a la Fig. 10)
38. Este método a
podido ser llevado a las
asácalas tradicionales
de dureza (HV, HB,
HS, HRB, HRC, o
N/mm2), según la
creación empírica de
tablas de conversión
desarrolladas
experimentalmente.
Esquema básico de la ejecucion del ensayo:
d = diámetro de huella
E pot = energía potencial.
E kin = energía cinética.
M = masa.
h1/h2= altura antes/h2 altura después del impacto.
V1/V2 = velocidad antes/ después del impacto
39. Dispositivos de Impacto.
¿Por qué tantos cuerpos de impacto?
Cada uno de los siete cuerpos de impacto de Equotip
responde a unas características de forma, rugosidad y
dureza del material medido. El cuerpo estándar es el
D, con una punta de carburo de tungsteno indicada para
una dureza máxima de 940-950 HV, mientras que el
cuerpo de impacto E , con punta de diamante se utiliza
para altas durezas de hasta 1200 HV y para series muy
grandes de medida. Existe un cuerpo de impacto, el C,
con menor fuerza de impacto y peso, indicado para
metales más blandos. El cuerpo G es adecuado para
grandes piezas de fundición y convierte sólo a HB y hasta
650 HRB. La gama del D comprende además el DC, para
medir en el interior de piezas, y los cuerpos de impacto
D+15 y DL para tomar medidas sobre superficies
estrechas de difícil acceso.
50. Ensayo de Tracción.
Consiste en someter una probeta de forma y dimensiones
normalizadas a esfuerzos axiales opuestos en la dirección de su eje
hasta romperla.
Basado en la norma ASTM A – 370 2
/ mm
kg
A
P
51. Se coloca una probeta en una máquina de ensayo que
consistente de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se procede a
medir la carga mientras se aplica la carga y se da el
desplazamiento de la mordaza móvil.
52. Diagrama Esfuerzo(σ)-Deformación(ε)
Límite
elástico (límite
elástico
convencional o
práctico): Valor
de la tensión a la
que se produce
un alargamiento
prefijado de
antemano (0,2%,
0,1%, metodo
offset.).
Límite de Fluencia o límite elástico aparente: Valor de la tensión
que soporta la probeta en el momento de producirse el fenómeno de la
cedencia o fluencia, y se caracteriza por un rápido incremento de la
deformación sin aumento apreciable de la carga aplicada.
Esfuerzo
ultimo o carga
de ruptura.
Límite de
proporcionalida
d o Modulo de
Young : valor de
la tensión por
debajo de la cual
el alargamiento
es proporcional
a la carga
aplicada.
Resistencia a
la tracción:
carga máxima
resistida por la
probeta dividida
por la sección
inicial de la
probeta.
53. Si la curva σ - ε del material no presenta claramente dónde
termina la zona elástica y donde comienza la zona plástica, se
define como punto de fluencia al correspondiente a una
deformación permanente del 0,2%. (Método Off Set)
• Alargamiento de rotura: Incremento de longitud que ha sufrido la probeta. Se mide
entre dos puntos cuya posición está normalizada y se expresa en tanto por ciento.
• Estricción: Es la reducción de la sección que se produce en la zona de la rotura.
• El ensayo se aplica a
1kg/mm2 /seg, es decir 0.3%
de la deformación por
minuto.
El modulo de elasticidad o de
young es aproximadamente
20000Kg/mm2 mas o menos el
10% para todos los aceros sin
considerar su estructura y
composición.
54. Ductilidad
Esta propiedad mecánica manifestada a través del porcentaje de alargamiento del
material cuando es sometido a una carga de estiramiento (deformación por
estiramiento), expresa la capacidad que tiene el material de seguir deformándose mas
allá de su limite elástico sin romperse (zona de deformación plástica)
Tenacidad
En sentido amplio, es una medida de la capacidad de
un material de absorber energía antes de la fractura.
Resiliencia
Medida de la capacidad de un material de absorber
energía elástica antes de la deformación plástica.
Fragilidad
Es la ausencia o poca presencia de ductilidad en un material, naturalmente un material
frágil o con poca ductilidad es difícil de deformar sin correr el riesgo de su rotura definitiva.
Ductilidad y fragilidad son propiedades contrapuestas en un material, ambas dependen de
varios factores que se señalan a continuación:
-Tipo de metal
-Temperatura del metal
-Estado de acritud del metal
55. Propagación de la Fractura y sus Tipos.
Superficies dejadas por diferentes tipos de fractura.
a) Fractura dúctil,
b) Fractura moderadamente dúctil,
c) Fractura frágil sin deformación plástica
(a) (b) (c)
Por lo general la fractura comienza con la formación de una o varias
microfisuras se pueden generar como consecuencia de un apilamiento
de dislocaciones frente a una barrera microestructural, como por
ejemplo un borde de grano. Las dislocaciones están empaquetadas de
manera muy densa y esto produce una alta concentración de esfuerzos
formando la microfisura, o bien nuclearla en el grano vecino.
56. Fractura Dúctil Fractura Frágil
Apariencia de
Cono y Copa
Apariencia
completamente plana
Cono
Copa Plana
57. Finalidad del Ensayo
Determinar las propiedades mecánicas de los
metales. Entre ellas:
• Esfuerzo Máximo = Resistencia a la Tracción
• Esfuerzo de fluencia = Resistencia a la Fluencia
• Esfuerzo de rotura
• % de Alargamiento
• % de Reducción de Área
Simulador
Ensayo de Tracción
61. Formulas a Emplear.
Ao
Pmax
max
Ao
Pfluencia
fluencia
100
%
lo
lo
lf
E
100
%
Ao
Af
Ao
RA
Ao
PRup
Rup
4
. 2
Do
Ao
4
. 2
Df
Af
Sección Circular
Sección Cuadrilátera
do
eo
Ao .
df
ef
Af .
Cálculo de
Propiedades Mecánicas
62. Problema.
• Calcular las propiedades mecánicas de un acero
1020,cuya probeta fue realizada según el
espécimen 1, los resultados fueron Lf de 56,4mm,
Df de 9,1mm, a 0,2% del alargamiento se obtuvo
ana carga de 3552kg, la carga máxima fue 6320kg
y finalmente se rompió con 6299kg.
66. Existen dos métodos diferentes para evaluar la TENACIDAD.
Se denominan ensayos de Charpy y ensayo de Izod. La diferencia
entre los dos radica en la forma como se posiciona la muestra. La
probeta que se utiliza para ambos ensayos es una barra de
sección transversal cuadrada dentro de la cual se ha realizado
una entalla en forma de V.
Izod
Los péndulos standard utilizados
tienen un alcance máximo de
162,3 ± 3,4 Joule para el Izod.
Charpy
Los péndulos standard utilizados tienen
un alcance máximo de 300 ± 10 Joule para
el ensayo Charpy
67. La TENACIDAD es una medida de la cantidad de energía
que un material puede absorber antes de fracturarse.
68. Los aceros recocidos
con bajo contenido en
carbono tienen un
intervalo de transición
de temperaturas más
bajas y estrecho que los
aceros de alto contenido
en carbono.
A temperaturas altas
se requiere de una gran
absorción de energía
para romper la probeta y
a temperaturas bajas esta
se rompen con facilidad
69. Teniendo en cuenta la gran dependencia de la energía
absorbida y de la temperatura de transición con la
microestructura, el ensayo de choque es el medio ideal para
la verificación y control de calidad de los tratamientos
térmico realizados.
70. Resiliencia:
Es aquella propiedad
contraria a la fragilidad,
es decir; su oposición a
la rotura por choque o
percusión.
La máquina de ensayo CHARPY determina el trabajo
absorbido por el material cuando éste es roto de un solo golpe
por la masa pendular y su valor en kgf.m o Joule, o relacionándolo
con la sección o volumen de la probeta, según el método nos
indicará la resistencia al choque o capacidad del material para
absorber cargas dinámicas de impacto (resiliencia).
71. A temperaturas elevadas el
material se comporta de manera dúctil,
con gran deformación y estiramiento
antes de fracturarse. A temperaturas mas
bajas, el material se torna frágil y se
observa poca deformación en el punto de
fractura. La temperatura de transición es
aquella a la cual el material cambia de
dúctil a frágil. Por lo tanto un material
Por ejemplo la temperatura de transición para un acero de uso común debe ser
menor a la temperatura ambiente para evitar su ruptura.
No todos los materiales presentan una
temperatura de transición los metales BCC
tienen esta temperatura pero la mayoría de los
FCC no la tienen, estos últimos absorben poca
energía y ésta decrece al tiempo que disminuye
la temperatura.
que vaya a estar en servicio bajo cargas de impacto debe tener una temperatura de transición
menor a la temperatura de operación.
72. Efecto de la Temperatura
• A medida que disminuye la temperatura
aumenta la fragilidad.
• Para enfriar se puede usar alcoholes,
isopentanos nitrógeno liquido entre otros.
• Se debe enfriar por 15 min, sacar con una
pinza en menos de 5seg.
74. Donde:
E =Calculo de la energía
absorbida por la probeta.
P= masa del martillo 33,2kg
D= altura de caída del martillo
0,722m
β ángulo de rompimiento
α ángulo de levantamiento 120º
cos
cos
.
D
P
E
1Kgf.m es igual a 9.81Joules.
Calculo de la Energía
Cálculo de E
77. Normalización.
• AWS – American Welding Society
• ASME – American Society of Mechanical Engineers
• ASNT – American Society of Nondestructive Testing
• API – American Petroleum Institute
• ANSI – “American National Standards Institute”
• ASTM – Inicialmente era conocida como “American
Society for Testing and Materials”
78. Certificación.
Nivel I : Realiza el ensayo mas no puede evaluar.
Nivel II: Evalúa los Resultados
Nivel III: Coordina el adiestramiento y es el unico
que certifica.
79.
80. • Indicación - Respuesta o evidencia de una discontinuidad
resultante de la aplicación de un END.
• Evaluación de Indicaciones - Proceso en el cual se
decide la severidad del estado de la parte o pieza, luego de
que la indicación ha sido interpretada. De la interpretación
surgirá que la indicación es irrelevante o es una
discontinuidad, y en este último caso surgirá que es un
defecto o no. Dicha evaluación lleva a decidir, entonces, si
la parte o pieza debe ser rechazada, reparada o aceptada
para su uso.
• Discontinuidad - Falta de continuidad; falta de cohesión
(de unión); interrupción en la estructura física normal del
material o producto.
Conceptos Básicos.
81. • Defecto - Discontinuidad cuyo tamaño, forma,
orientación, ubicación o propiedades son
inadmisibles para alguna norma específica. En
particular, al realizar un ensayo no destructivo
(END) se cataloga como defecto a toda
discontinuidad o grupo de discontinuidades cuyas
indicaciones no se encuentran dentro de los criterios
de aceptación especificados por la norma aplicable.
Indicaciones
Falsas Indicaciones
Discontinuidades
Defecto
82. Tipos de Discontinuidades.
Ubicación de las Discontinuidades.
Estas se ubican en la superficie llamadas discontinuidades superficiales, a 5 o
7mm de la superficie llamadas discontinuidades sub-superficiales y las mas allá del
rango anterior llamadas internas.
Una discontinuidad puede producirse en cualquier momento de la vida de una
pieza metálica si la misma se crea durante la producción inicial desde el estado de
fusión, se denomina discontinuidad inherente; si se produce durante procesos
posteriores de fabricación o terminado entonces se denomina discontinuidades de
proceso; finalmente durante el uso del producto debido a circunstancias ambientales o
de carga, o ambas en cuyo caso se denominan discontinuidades de servicio.
83. Criterios e Indicadores.
Indicaciones alargadas (linear indications)
En general se clasifican como indicaciones alargadas a todas
aquellas indicaciones cuya longitud L es mayor a 3 veces su ancho
A: (L > 3A).
Indicaciones redondeadas (rounded indications)
En general se clasifican como indicaciones redondeadas a todas
aquellas indicaciones cuya longitud L es menor o igual a 3 veces su
ancho A: ( L 3A ).
84. Método de Ensayos
(basados cada uno en un principio físico)
• VT - Evaluación visual (Visual testing)
• PT - Líquidos penetrantes (Penetrant liquids testing)
• MT - Partículas magnetizables (Magnetic testing)
• RT - Radiografía (Radiographic testing)
• UT - Ultrasonido (Ultrasonic testing)
Es importante tener claro que queremos determinar para así seleccionar el mejor método
85. Inspección Visual (VT)
La inspección visual y óptica es aquella que utiliza la energía de la
porción visible del espectro electromagnético. Los cambios en las
propiedades de la luz, después de entrar en contacto con el objeto
inspeccionado, pueden ser detectados por el ojo humano o por un
sistema de inspección visual. Es considerado el método de prueba no
destructiva original, y más antiguo, y sus siglas en inglés son VT=
visual testing.
La inspección visual es el primer paso
de cualquier evaluación. En general, las Pruebas
no Destructivas establecen como requisito
previo realizar una inspección visual,
normalmente lo primero que decimos es
“déjame ver como está (la apariencia)”.
86. Las inspecciones con energía luminosa son utilizadas primeramente
para dos propósitos:
1) La inspección de superficies expuestas o accesibles de objetos opacos
(incluyendo la mayoría de ensambles parciales o productos terminados), y
2) La inspección del interior de objetos transparentes (tales como vidrio, cuarzo,
algunos plásticos, líquidos y gases).
En la industria de la energía, petroquímica, transporte y de infraestructura,
donde existen ambientes corrosivos, temperatura o donde es contenida
presión, se requieren comprobaciones visuales.
87. La Percepción visual
La percepción visual es el estudio de “cómo la mente humana interpreta la
información proporcionada visualmente, con la que se forma una impresión”.
Es la interpretación de la información transmitida desde la retina hasta el
cerebro.
La percepción visual involucra:
-Reconocimiento de la presencia de algo (objeto, abertura o medio)
-Identificación
-Localización en el espacio
-Relación con otras cosas
-Identificación de movimiento,
color, brillantez o forma
El proceso perceptivo incluye factores
ambientales, fisiológicos y psicológicos, lo
que es importante durante la inspección ;
algunos errores de percepción se deben a la
fatiga, enfermedad, desordenes ópticos o falta
de entrenamiento; la mayoría de los errores
que se presentan en la percepción están
relacionados con una mala interpretación de
los indicios visuales.
88. En la inspección visual y óptica, el fenómeno físico usado es la luz, que se
encuentra en la porción del espectro electromagnético, con frecuencias entre
370 y 770 nm (nanómetros), que es capaz de excitar la retina humana.
La teoría cuántica propuesta por Max Planck consiste en la teoría
electromagnética proporciona la descripción más funcional de la luz para
propósitos de Pruebas no Destructivas.
Las variaciones en la longitud de onda de la luz son vistas por el ojo como el
“color”. El ojo es más sensible a ciertos colores que otros. La respuesta del
ojo alcanza el máximo a aproximadamente la parte media de su banda de
respuesta, sobre 550nm, cerca del verde espectral. La luz blanca contiene
todos los colores del espectro.
89. El color puede ser descrito por tres propiedades que pueden medirse:
brillo.- El brillo significa que el color puede tener un rango desde claro hasta
oscuro; un observador ve como se emite, con más o menos luz.
matiz (tono).- El matiz es lo que comúnmente se describe como color y depende
de las longitudes de onda de la luz reflejada.
saturación (pureza). La saturación es la medición de la distancia desde el blanco o
neutro y hasta el color correspondiente (su pureza) y se describe como un color
vivo o pálido, también referido como la fuerza o intensidad del color.
90. Tipos de luz
Las fuentes de luz para inspección visual y óptica pueden dividirse en:
- Luz incandescente – Es la emisión de luz por la excitación térmica de los
átomos o moléculas. Las fuentes de luz incluyen lámparas de filamento, de
mantos de gas, piro luminiscentes y de arco de carbón.
- Luz luminiscente – Resulta de la excitación de un electrón de valencia simple.
Es más monocromática que la luz incandescente. Las fuentes de luz incluyen las
lámparas de descarga de gas, láser, diodos emisores de luz (LED) y fluorescentes.
- Luz polarizada – La polarización es un fenómeno por el cual un rayo de luz que
es alterado al atravesar un medio o al ser reflejado por una superficie, en lugar de
vibrar en todas direcciones en torno de su trayectoria, solo lo hace en direcciones
privilegiadas paralelas al plano llamado plano de polarización.
- Luz coherente – Es luz visible o energía radiante con un alto grado de
coherencia de fase, mientras la luz producida por la mayoría de fuentes tiene un
espectro ancho y producen un área iluminada divergente, la luz láser o en fase es
alineada.
91. Ventajas
Las principales ventajas de la inspección visual y óptica son:
-Casi todo puede ser inspeccionado, en cierto grado,
-Puede ser de muy bajo costo,
-Se puede recurrir a equipo relativamente simple,
-Se requiere un mínimo de entrenamiento,
-Amplio alcance en usos y en beneficios.
Limitaciones
Las principales limitaciones de la inspección visual y óptica son:
-Solamente pueden ser evaluadas las condiciones superficiales,
-Se requiere una fuente efectiva de iluminación,
-Es necesario el acceso a la superficie que requiere ser
inspeccionada
92. Dispositivos para la Inspección Visual.
Desarrollo del Boroscopio
Los accesorios que son utilizados para observar el interior de objetos son llamados
“endoscopios”, que viene de las palabras Griegas “ver el interior”. En la
actualidad el término “endoscopio” se aplica a instrumentos médicos. Los
endoscopios industriales son llamados “boroscopios”, porque originalmente
fueron utilizados en aperturas de máquinas y huecos tales como los cañones de
armas.
La inspección boroscopica es utilizada en programas de mantenimiento de
aeronaves y motores. Los motores de turbina tienen puertos de acceso que son
especialmente diseñados para los boroscopios. Estos a la vez, también son
utilizados para determinar la aeronavegabilidad de los componentes para
inspeccionar el interior de los cilindros hidráulicos y las válvulas por picaduras,
porosidad, marcas de herramientas, reventaduras en los cilindros, inspeccionar las
palas de la turbina de un motor turbojet, verificar la correcta colocación y ajuste
de los sellos y partes en áreas de difícil acceso. La inspección boroscopica
también es utilizada para localizar objetos extraños en el motor.
Los diseños típicos de los boroscopios son rígidos o flexibles para ajustarlos a
cualquier necesidad según sea el objetivo.
93. El Boroscopio Rígido de prisma de oscilación, puede desempeñar las funciones
de dos o tres baroscopios convencionales separados.
La dirección de visión es ajustable desde 55º a 115º e inspecciona la longitud
completa de un objeto. La característica del zoom aumenta por completo la
imagen, nada parecido a la característica de zoom convencional que simplemente
hace más angosto el campo visual.
Adicionalmente, el prisma giratorio permite una visualización de 360º sin tener
que mover el objeto de alcance. Este boroscopio esta disponible en diámetros de
6mm, 8mm y 10mm.
94. Fibroscopios flexibles articulados que proporcionan alta resolución, con fibras de
proyección de imagen de 7 micras de diámetro para revelar más detalle que
cualquier otro alcance, en diámetros tan pequeños como 2.4mm
95. Videoscopios proporcionando imágenes digitales claras y nítidas en un sistema
diseñado para cumplir con las necesidades de inspección considerando una gran
gama de aplicaciones industriales.Con pantalla LCD VGA con alta calidad de
salida proporciona imágenes de gran resolución necesarias para garantizar
inspecciones precisas. Con interfaz de usuario intuitiva facilita guardar
imágenes o grabar vídeos en la memoria flash interna o en la unidad USB.
96. Cámara Industrial El sistema Everest Ca-Zoom 6.2, Gira-Inclina-Aumenta
considerada la más avanzada en el mundo.
Las características del sistema mantienen la captura de imagen y video
completo, tarjeta CompactFlash removible, disponible con sistema de
medición láser, control remoto para la PC y software de medición.
El cabezal de la cámara PTZ140 puede ser desplegada a través de diámetros
de abertura de 140mm (5.5 pulg.)
97. Vehiculo de Inspección Una herramienta compacta poderosa. Las características
del ROVVER 400 proporcionan un diseño e iluminación únicos para una
máxima adaptabilidad.El sistema también proporciona una vista direccional
completa en 100mm (4 pulg.) o en tubería horizontal con las funciones gira-
inclina. Cuenta con dos cámaras con focalización ajustable para una clara
visibilidad todo el tiempo.
El Rovver con características de cable remoto para focalización e iluminación y
para conducir el vehículo cuando existan obstáculos.
98. Los magnificadores simples se encuentran en muchas variedades, y
regularmente son desarrollados nuevos accesorios.
-Lentes portátiles manuales, sencillos y múltiples
-Microscopios de bolsillo
-Magnificadores con soporte
-Magnificadores que pueden sujetarse a la cabeza o que pueden ser usados como
anteojos o en conjunto con anteojos
-Accesorios de magnificación con fuentes integradas de luz
99. Calibradores (galgas)
Existen otros calibradores para mediciones especiales, algunos de ellos son
calibradores de profundidad, para medir cuerdas o hilos, transportadores y
transportadores de bisel (para medir ángulos), niveles (para medir la variación
horizontal), calibradores de interiores y exteriores, para medir diámetros y
uniformidad de agujeros, de radios, de tornillos, de espesor (series de hojas de
varios espesores conocidos para verificar separaciones). Estos dispositivos son
especialmente diseñados y construidos para una aplicación particular. Se
encuentran en surtido amplio. Es importante tener presente que la calidad no
puede ser sacrificada por el costo de los dispositivos de medición.
100. Calibradores para inspección de soldaduras
La inspección visual de soldaduras para detectar discontinuidades superficiales y
para determinar las características físicas de configuración adecuada de la junta
soldada, se realiza usando fuentes artificiales de luz, espejos, reglas,
magnificadores y calibradores especiales de soldadura, algunos de los cuales y su
uso se describen a continuación.
Calibrador Bridge Cam
El calibrador “Bridge Cam”, para funciones múltiples.
102. Calibrador de soldaduras de filete
Este calibrador ofrece un medio rápido para medir la soldadura más utilizada,
la de filete, con espesores desde 1/8” hasta 1”. Puede medirse la longitud de
pierna y determinar concavidad y convexidad, son calibradores pasa/no pasa.
110. Ensayo por Líquidos Penetrantes (PT)
Existen dos tipos básicos de líquidos penetrantes, fluorescentes
y no fluorescentes.
Los líquidos penetrantes
fluorescentes contienen un
colorante que flouresce bajo la
luz negra o ultravioleta.
Norma ASTM -E 1417
111. Los líquidos penetrantes no
flourecentes contienen un
colorante de alto contraste bajo luz
blanca.
112. Sistemas Penetrantes
Los sistemas penetrantes generalmente se identifican por el
método empleado en la remoción del exceso del líquido penetrante.
Estos sistemas son:
a. Removible con agua.
b. Post-emulsificable lipofilico.
c. Removible con solventes.
d. Post-emulsificable hidrofilico.
En el caso de penetrantes removibles con agua, el exceso de
penetrante es removido con un simple lavado con agua.
En el caso de penetrantes removibles con solvente, el exceso
de penetrante se remueve utilizando trapos o papeles absorbentes
impregnados con solventes especialmente formulados para este
fin.
113. Características del Penetrante.
• Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas.
• Habilidad de mantener color o la fluorescencia.
• Habilidad de extenderse 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.
• Atoxico,no corrosivo, antiinflamable, estable
bajo condiciones de almacenamiento y de
costo razonable.
114. La capilaridad es una propiedad física del agua
por la que ella puede avanzar a través de un canal
minúsculo (desde unos milímetros hasta micras
de tamaño).
Tensión superficial: es una de las propiedades
mas importantes. se requiere una tensión
superficial baja para obtener buenas propiedades
de penetración y mojado o humectabilidad.
Viscosidad: Los penetrantes de alta viscosidad
penetran lentamente, en tanto que los de baja
viscosidad se escurren muy rápido y tiene la tendencia
a no ser retenidos en los defectos de poco
profundidad; por tanto se recomienda una viscosidad
media.
115. Pasos Para la Realización del Ensayo PT
1) Limpieza inicial: se
remueve la suciedad de la
pieza en su totalidad.
2) Penetración: se aplica el
penetrante liquido sobre la
pieza y se deja penetrar
por varios minutos
3) Limpieza intermedia: se
remueve el exeso de
penetrante de la superficie
de la pieza.
4)Revelado se aplica el
revelador de color blanco
para extrael el penetrante.
5) Inspección y evaluación
de las indicaciones,
discontinuidades y
posibles defectos.
116. Ensayo de Partículas Magnéticas
Este método se basa en magnetizar la pieza, las
discontinuidades que son aproximadamente perpendiculares a la
dirección del campo magnético producirán un escape de campo
de fuga en la superficie de la pieza o en al sub - superficie, al
agregar finas partículas de hierro estas se aglomeran en el
campo producto de una discontinuidad indicando su localización,
tamaño, forma, y extensión. Norma ASTM -E 1444
117. Las partículas
magnéticas son
también observables
bajo luz natural y
bajo luz negra o luz
ultravioleta, tanto
por vía seca como
por vía húmeda.
Este ensayo es aplicable fundamentalmente a materiales
ferromagnéticos, los cuales son atraídos fuertemente por un campo
magnético (hierro, níquel, cobalto, casi todos los aceros, etc.)
Los paramagnéticos son levemente atraídos por un campo
magnético(platino aluminio, cromo, estaño, etc.)
Los diamagnéticos son levemente repelidos por un campo
magnético ( plata,cobre, mercurio, etc.).
118. Reductancia: resistencia del material a ser magnetizado.
Retentividad : Capacidad del material para mantenerse magnetizado.(si el
material posee baja retentividad entonces requiere una alimentación
continua de carga)
Permeabilidad : capacidad de los materiales para magnetizarse, alta o
baja retentividad.
A mayor permeabilidad mayor retentividad.
Intensidad del campo: es decir la cantidad de líneas de flujo existente; a
mayor permeabilidad mayor será intensidad de campo.
Conceptos Básicos
• A partir de la curva de histéresis se puede estudiar:
– La permeabilidad magnética
– La inducción residual
– Las fuerzas coercitivas
119. 3) Cuando B = 0, punto 4, H presenta
un valor Hc que se denomina campo
coercitivo, que es el campo opuesto
necesario para desmagnetizar la
muestra.
2) Si ahora hacemos disminuir
H, se reduce el valor de B,
pero siguiendo un camino
1) Partimos del material desmagnetizado
(punto 1). Se aplica un campo H creciente
introduciendo en la bobina una corriente,
hasta alcanzar el punto 2, que corresponde
a la situación de H = Hmáx.
4) Si se continúa disminuyendo H
hasta alcanzar H = -Hmáx, punto
5, y después invertimos el sentido
de cambio de H, se llega a formar
una curva cerrada como la de la
figura, que recibe el nombre de
ciclo de histéresis
Densidad de flujo
Intensidad Campo
magnético
diferente al recorrido para pasar de 1
a 2. Cuando se hace H = 0, punto 3,
aún existe una cierta magnetización
B = Br, que recibe el nombre de
inducción remanente y constituye el
estado de magnetización permanente
de la muestra.
120. Métodos de Magnetización.
1. Clasificación de acuerdo a la existencia o no de corriente
magnetizante al aplicar el polvo
• Residuales: El magnetismo es el remanente al aplicar el polvo.
• Continuos: Se permite la circulación de la corriente que induce el flujo
magnético mientras se aplica el polvo
• Magnetización con corriente
directa o continua.
2. Clasificación de acuerdo al tipo de corriente utilizada para
magnetizar
• Magnetización con corriente
alterna
122. 3. Clasificación de acuerdo al carácter del campo
• Magnetización circular
• Magnetización longitudinal
123. Indicadores de Campo.
Permite medir nivel de magnetismo en la pieza
escala 10 y 20 gauss
El indicador de campo es un dispositivo
que muestra la presencia y la dirección
aproximada de un campo magnético.
Son laminas que se adhieren a la pieza en
su superficie, en las zonas donde la dirección
del campo magnético es critica, las ranuras
indican la orientación del campo magnético.
Simulador Campo Magnético
124. Dispositivos para Magnetizar
Bobinas: Con uno o múltiples vueltas del conductor se utilizan
para inspeccionar piezas longitudinalmente.
Se debe considerar la relación entre la longitud de la pieza y
el ancho de la bobina, es decir aproximadamente entre 150 y
230mm a cada extremo de una bobina. Para inspeccionar la
totalidad de la pieza basta con ubicar alo largo de la pieza la
bobina o viceversa
125. Aplicaciones Ventajas Desventajas
Piezas de tamaño
medio en las cuales
predomina su
longitud.
Grandes fundiciones
forjados o ejes.
La superficie es
magnetizada
longitudinalmente para
detectar discontinuidades
transversales.
La magnetización
longitudinal se hace
enrollando un conductor
sobre la pieza.
Si la longitud es lo
suficientemente larga
hay que reposicionar la
bobina o la pieza para
maximizar l
magnetización.
Se pueden requerir
múltiples
posicionamientos por
la longitud de la pieza.
126. Yugos: Es un dispositivo metálico con un recubrimiento
aislante en cuyo interior tiene un embobinado para que se
puede generar un campo electromagnético y tiene dos patas,
son de metal ferromagnético estas son articuladas lo
cual se pueden cerrar hasta dos pulgadas o desplegarse
aproximadamente de según sea conveniente
Aplicaciones Ventajas Desventajas
Inspección tanto de
grandes áreas como
localizada.
Portátil, localiza
discontinuidades según la
ubicación y
posicionamiento.
Poco útil para
discontinuidades sub -
superficiales, requiere de
buen contacto con la pieza.
127. Conductor Central: Utilizado para piezas tubulares o en
forma de anillos, se usa un conductor para trasportar la
corriente de magnetización este atraviesa la pieza por el
interior para magnetizar circularmente, sin que la pieza este
en contacto directo con el circuito y es usado para materiales
ferromagnéticos y no ferromagnéticos.
Aplicaciones Ventajas Desventajas
Piezas cortas,
largas, tubulares y
grandes ( aros,
cojinetes, tubos,
engranajes , etc)
Ideal para método residual
crea un campo circular en
toda la pieza, se puede
inspeccionar el interior y
exterior de la pieza.
Diámetros grandes requieren
requieren colocar el conductor
cerca de la superficie interior,
poca sensibilidad para
espesores de pared gruesos.
128. Método de Contacto Directo: Consiste en dos contactos
fijos directos en los extremos de la pieza, sobre todo aquellas
que no tengan orificios interiores pasantes, el campo circular
se produce por medio del contacto directo de la pieza.
Aplicaciones Ventajas Desventajas
Piezas sólidas
relativamente
pequeñas; que se
puedan inspeccionar
en un banco
horizontal.
Rápido, campo circular
completo alrededor de la
pieza, piezas simples y
complejas útil para
detectar discontinuidades
cercanas a la superficie.
Posibilidad de quemado de la
pieza si las condiciones de
los contactos no son las
adecuadas.
130. Contacto con Puntas: por lo general son de cobre, usado en la
inspección de piezas grandes y muy voluminosas, usa puntas
de contacto estas pasan la corriente directamente por la pieza a
través de una zona localizada.
Aplicaciones Ventajas Desventajas
Grandes fundiciones
y forjados así como
también para
soldaduras.
Genera un campo
magnético circular
localizado, el equipo es
portátil.
La cobertura de grandes áreas
puede llevar tiempo, el espacio
entre puntas debe estar en
concordancia con los niveles
de corrientes de magnetización
requeridos.
131.
132. Ensayo de Radiografía Industrial
Es un método no destructivo para
inspeccionar piezas u objetos en busca de
discontinuidades internas, el método se basa
en la mayor o menor transparencia a los
rayos x o gamma de los materiales según su
naturaleza y espesor.
El objeto es irradiado, la radiación atraviesa el material siendo
absorbida parcialmente por él y emerge con distintas intensidades
en las que son interceptados por un film fotográfico; luego se
procesa la película para su evaluación.
Los rayos x o gamma son ondas electromagnéticas que tienen
casi las mismas propiedades físicas, pero difieren en su origen.
Estos rayos tienen la capacidad de penetrar los objetos , y su
penetrabilidad depende el tipo de material, espesor, densidad, y la
existencia de discontinuidades en la pieza.
133. Su principales usos son la detección, interpretación y
evaluación de discontinuidades internas tales como grietas,
porosidades, inclusiones metálicas o no metálicas, faltas de fusión
etc., en uniones con soldadura, piezas de fundición y piezas
forjadas. Norma ASTM E 1742 estándar; ASTM E 142 control de
calidad en RT; y ASTM E 164 – 08 para soldaduras.
VENTAJAS
•Puede usarse en materiales metálicos y no metálicos, ferrosos y no ferrosos.
•Proporciona un registro permanente de la condición interna de un material.
•Es mas fácil poder identificar el tipo de discontinuidad que se detecta.
•Revela discontinuidades estructurales y errores de ensamble.
LIMITACIONES
•Difícil de aplicar en piezas de geometría compleja o zonas poco accesibles.
•La pieza o zona debe tener acceso en dos lados opuestos.
•Se requiere señalar con medidas de seguridad para la protección contra la
radiación.
•El resultado no es inmediato se requiere del procesado de la película.
134. Origen de los Rayos X y Rayos gamma.
Los rayos
gamma son
radiaciones de origen
nuclear que se
producen por la
desexcitación de un
Los rayos X son producto de
la desaceleración rápida de
electrones muy energéticos (del
orden 1000eV) al chocar con un
blanco metálico.
nucleón de un nivel excitado a otro
de menor energía y en la
desintegración de isótopos
radiactivos.
135. •Si la estructura de este es no uniforme los rayos serán absorbidos en
mayor o menor medida por el material.
• Las porciones mas oscuras indican las
partes menos densas.
• Las porciones mas claras indican las partes
mas densas.
Interpretación de una radiografía
136. Comparación de la Radiografía
con Rayos X y con Rayos Gamma
• En general la radiografía con rayos X aún a 2000 kV está limitada a
espesores de 9”.
• Los rayos Gamma pueden usarse para espesores de hasta 10”.
• Los rayos X son mejores para la detección de pequeños defectos en
piezas de espesores menores a 2” (mayor sensibilidad a menores
espesores).
• El método de rayos X requiere un menor tiempo de exposición.
• Los rayos Gamma tienen menor dispersión por lo que pueden ser más
apropiados para examinar piezas de espesores variables.
• Con espesores uniformes los rayos X proporcionan negativos más claros.
137. Unidades de Medida de la Radiación.
Las Unidades tradicionales son el Roentgen, el Rad, el rem.
Unidades del sistema internacional: son las más utilizadas el
Culombio/kg, el Gray (Gy) y el Sievert (Sv).
•Gray (Gy). Unidad de dosis de radiación absorbida. Definición: un
gray es la absorción de un julio de energía ionizante por un
kilogramo de material irradiado.
•Sievert (Sv). Unidad de dosis de radiación absorbida equivalente
Definición: un sievert es la absorción de un julio de energía
ionizante por un kilogramo de tejido vivo irradiado
•Culombio/kg. Equivalente a aquella cantidad de radiación X o
gamma (³) que al atravesar un kilogramo de aire seco provoca la
liberación de electrones y iones, los cuales totalizan un culombio de
carga eléctrica de cada signo
138. • El roentgen. Unidad de carga electrostática en un
centímetro cúbico de aire seco a 0ºC y 760mm de mercurio
de presión atmosférica. (lecturas en miliroentgens por hora
mR/hr.
•El rad. Unidad igual a la energia de 100ergios por gramo de material
irradiado, aprox igual a 1.07 roentgen.
•El rem. Es la dosis recibida por la exposición a un rad. Es un rad
multiplicado por un factor de calidad de la fuente generalmente un
rem es igual a un rad.
139. Las radiografías deben ser claras es decir deben presentar un
contraste y nitidez adecuadas. Además se debe conocer la magnitud del
defecto más pequeño que es capaz de revelar.
El contraste en la radiografía es una función de la diferencia de intensidad
emergente de un punto a otro. La intensidad de la radiación emergente es
función de las siguientes variables:
•El espesor del objeto.
•La longitud de onda de la radiación y la densidad del objeto
Variables que Intervienen en las Radiografías.
140. •La distancia entre el punto focal y el objeto y el tamaño de la
fuente, son determinantes a la hora de conseguir la nitidez.
141. •Ubicación de la Fuente “teóricamente” esta debe
ser perpendicular al área de estudio.
142. • El Penetrámetro o Indicador de Calidad de Imagen (IQI); es un
calibrador que se utiliza para determinar la magnitud del defecto
detectable mas pequeño. Es una pequeña pieza de igual o de
características muy similares al estudiado, con espesor menor o
igual al 2% respecto a la pieza en estudio. Puede ser de agujero o
de hilos.
145. •Factores que Intervienen en el Tiempo de Exposición; entre
los mas destacados tenemos naturaleza de la fuente potencia o
actividad, distancia fuente –objeto, tipo de material densidad,
espesor de la pieza y el tipo de película a utilizar de grano
grueso o fino.
146. • Isotopo Radiactivo Cobalto “Co 60” (Edad Media 5,3 años) usado
para espesores de 50 a 115mm
• Isotopo Radioactivo Iridio “Ir 192” (Edad Media 75dias ) usado
para espesores 6mm a 75mm
Elementos Fundamentales en el RT
147. • El Colimador guía el
rayo g o X hacia lo que
se requiere son de
aleaciones de Tg entre
otros.
• La placa debe ir enfundada para
protegerla de la luz por lo general
con un recubrimiento de alogenuro
de plata.
• El contenedor tiene un blindaje
de uranio empobrecido
•El Telemando dispositivo que
permite la salida y regreso de la
fuente al contenedor.
148. • El Dosímetro dispositivo portátil que
mide la radiación absorbida por la
persona en un tiempo determinado.
• El Contador Gayger
dispositivo que mide la
radiación ambiental.
149. • El Negatoscopio
dispositivo que por un
haz de luz permite
interpretar los resultados.
• El Densitómetro mide el grado
de ennegrecimiento de la película
debe estar entre 2.0 y 4.0
El principal uso del ensayo radiográfico es la
detección, interpretación y evaluación de
discontinuidades internas tales como grietas,
porosidades, inclusiones metálicas o no metálicas,
faltas de fusión etc, en uniones de soldadura, piezas de
fundición y piezas forjadas ( estos 2 últimos muy
pocas veces).
151. • Manejo extremadamente
cuidadoso de la fuente de
radiación antes y
durante la preparación y
realización del ensayo.
• Guardar el radio en recipientes
adecuados y certificados.
• Evitar exposiciones largas.
Permanecer a una distancia
mínima de 3 m.
•Vigilar siempre la exposición
indebida mediante la portación de
un trozo de placa radiográfica y
mantener el chequeo de la cantidad
de glóbulos blancos.
•Evitar exposiciones largas.
Permanecer a una distancia
mínima de 3 m.
Medidas de
Seguridad.
Malformaciones
152. Ensayo por Ultrasonido.
Usualmente se puede escuchar el sonido entre 20 y 20.000Hz
“ondas sónicas” , llamándose ondas ultrasónicas aquellas que
tienen mayor frecuencia.
Las ondas ultrasónica tienen la propiedad de propagarse en
sólidos y líquidos, en una pieza son reflejadas parcial o totalmente
por un reflector “un defecto o fondo de la pieza”.
Comúnmente el ultrasonido utiliza
frecuencias entre 0.5 y 25 MHz, pudiéndose detectar
discontinuidades que tengan un tamaño mayor a la
mitad de la longitud de onda , y ésta es inversamente
proporcional a la frecuencia por lo que al usar ondas
ultrasónicas de mayor frecuencia es posible detectar
defectos mas pequeños. Norma ASTM E213-04 para
tubos de metal.
153. Transductores y/o Palpadores
Las ondas ultrasónicas son generadas por un cristal o un cerámico
piezoeléctrico (cuarzo, sulfato de litio, titanato de bario entre otros)
dentro del palpador; este elemento, que llamaremos transductor, tiene la
propiedad de transformar la energía eléctrica en energía mecánica y
viceversa. Al ser excitado eléctricamente, y por el efecto piezoeléctrico, el
transductor vibra a altas frecuencias (lo que genera ultrasonido).
154. Zapatas
Son adaptadores que se acoplan al palapador para darle cierta
inclinación de manera que la dispersión de la frecuencia ultrasónica se
adapte a las necesidades del inspector según la geometría de la pieza
155. En la década de 1940 el Dr. Floyd Firestone
logró desarrollar el primer equipo que empleaba un
mismo palpador como emisor y receptor, basando su
técnica de inspección en la propiedad característica del
sonido para reflejarse al alcanzar una interfase acústica. Es
así como nace la inspección de pulso eco supera las
limitaciones técnicas de la radiografía, ya que se podían
inspeccionar piezas de gran espesor o de configuraciones
que sólo permitían el acceso por un lado.
156. Al iniciar un ensayo ultrasónico durante el trayecto en el
material, la intensidad de la energía sónica sufre una atenuación,
que es proporcional a la distancia del recorrido. Cuando el haz sónico
alcanza la frontera del material, dicho haz es reflejado. Los ecos o
reflexiones del sonido son recibidos por otro (o por el mismo) elemento
piezoeléctrico y su señal es filtrada e incrementada para ser enviada a
un osciloscopio de rayos catódicos.
157. Inspección por Ultrasonido Industrial.
Antes de iniciar una inspección por UT, es necesario definir los
siguientes parámetros, el tipo de discontinuidad que puede
encontrarse, la extensión y orientación que pueda tener en la pieza y
qué tolerancias se pueden aplicar para aceptar o rechazar la
indicación.
Las frecuencias mas usadas
son 1.0, 2.25 y 5.0 MHz.
158. Acoplante.
Liquido más o menos viscoso que se utiliza para permitir el
paso de las ondas del transductor a la pieza bajo reexaminación, ya
que las frecuencias que se utilizan para materiales metálicos no se
transmiten en el aire. Entre los usados tenemos el agua, aceite, grasa,
glicerina y vaselina. Éstos deben ser con alta humectabilidad,
viscosidad adecuada, baja atenuación “que transmita el sonido
100%”, no toxico y no corrosivo.
163. Se detectan discontinuidades internas
Puede delinearse claramente el tamaño de la discontinuidad, su
localización y su orientación.
Sólo se requiere acceso por un lado del material a inspeccionar.
Tiene alta capacidad de penetración y los resultados de prueba
son conocidos inmediatamente.
Ventajas del Ultrasonido Industrial.
164. Limitaciones del Ultrasonido Industrial.
• Limitado por la geometría, estructura interna, espesor y acabado
superficial de los materiales sujetos a inspección.
• Localiza mejor aquellas discontinuidades que son perpendiculares
al haz de sonido. Las partes pequeñas o delgadas son difíciles de
inspeccionar por este método.
• El equipo puede tener un costo elevado, que depende del nivel de
sensibilidad y de sofisticación requerido.
• El personal debe estar calificado y generalmente requiere de mucho
mayor entrenamiento y experiencia para este método que para
cualquier otro de los métodos de inspección.
• La interpretación de las indicaciones requiere de mucho
entrenamiento y experiencia de parte del operador.
• Requiere de patrones de referencia y generalmente no proporciona
un registro permanente