Este documento describe el método de inspección por líquidos penetrantes para detectar discontinuidades superficiales en materiales no porosos. Explica que este método utiliza líquidos que penetran grietas y defectos menores a 4 micras mediante capilaridad. También cubre el equipo necesario, los tipos de penetrantes, desarrolladores y procesos involucrados en esta técnica de inspección no destructiva.

1. INSPECCIÓN CON LÍQUIDOS PENETRANTES

2. DEFINICION
Es un método de ensayo no destructivo que permite la determinación de
discontinuidades superficiales en materiales solidos no porosos. El
procedimiento esta limitado a discontinuidades que se encuentran abiertas
en la superficie, si por lo contrario el defecto es subsuperficial no se puede
detectar usando esta técnica.
Estos líquidos pueden penetrar dentro
de varios tipos de aberturas diminutas
en la superficie, tan finas como 0,1 µm a
4µm de espesor, por acción de
capilaridad, por tanto el proceso es
apropiado para detectar todos los tipos
de grietas superficiales, juntas,
porosidad, rechupe, laminaciones y
discontinuidades similares.

3. APLICACIÓN
Se emplea ampliamente para inspeccionar metales ferrosos y no ferrosos en
forma de productos trabajados, o en productos fundidos, en piezas de
metalurgia de polvos, en objetos cerámicos, plásticos y vidrios.
Este método de inspección es relativamente fácil de realizar, dado que existen
pocas limitaciones de material y de geometría y es muy económico.
El equipo es muy simple y la inspección se puede realizar en muchas etapas en
la manufactura de una pieza y también después de que la pieza se ha puesto en
servicio y para realizar la inspección se requiere poco entrenamiento
especializado.

4. LIMITACIONES
La principal limitación de este método es que puede detectar únicamente
imperfecciones abiertas en la superficie. Se deben utilizar otros métodos para
hallar defectos por debajo de la superficie.
Otro factor que puede inhibir la efectividad de la inspección es la rugosidad de
la superficie del objeto ya que en superficies extremadamente rugosas y
porosas son propensas a producir indicaciones falsas.

5. PRINCIPIOS FÍSICOS
Este método depende principalmente de la habilidad del líquido para humectar
la superficie de la pieza o de la muestra, para fluir sobre la superficie para
formar una película razonablemente uniforme y para migrar dentro de la
cavidad abierta de la superficie .
La habilidad de un líquido determinado para fluir sobre la superficie y de
penetrar en las cavidades de la superficie depende en especial de:
1. La limpieza de la superficie
2. La configuración de la cavidad
3. El tamaño de la cavidad
4. La tensión superficial del líquido
5. La habilidad del líquido para humectar la superficie

6. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

7. SISTEMAS DE PENETRACIÓN

8. MATERIALES PARA DETECCIÓN POR LÍQUIDOS
PENETRANTES

9. EMULSIFICADORES
Los emulsificadores son líquidos utilizados para lavar con agua el exceso
de penetrante aceitoso de la superficie. Pueden ser de base aceite o base
agua.
Los emulsificadores de aceite funciona por difusión. El emulsificador se
difunde dentro de la película del penetrante y lo vuelve soluble
espontáneamente de agua
Los emulsificadores de base de agua se suministran generalmente como
líquidos concentrados, los cuales se diluyen en agua en concentraciones
de 5 al 30% para aplicaciones de inmersión en tanques y el 0,05 al 5% para
aplicaciones por aspersión.

10. LIMPIADORES DE SOLVENTE

11. DESARROLLADORES
Los desarrolladores se utilizan para esparcir el penetrante disponible en el
defecto, para incrementar por tanto la cantidad de luz emitida o la
cantidad de contraste que haga el defecto visible del ojo
Propiedades y características para una funcionalidad optima
1-debe observarse para maximizar la marcha.
2-debe tener un tamaño de grano fino y una forma de partícula para
dispersar y exponer el penetrante dentro de un defecto.
3-debe ser capaz de suministrar un trasfondo de contraste para las
indicaciones
4-debe ser fácil de aplicar
5-debe formar una película delgada y uniforme sobre la superficie

12. 6- debe ser fácilmente humectable por el penetrante en el defecto (el
liquido debe permitir que se esparza sobre las superficies de las
partículas).
7-no debe ser fluorescente cuando se utilizan con penetrantes
fluorescentes.
8-debe ser fácil de remover después de la inspección
9-no debe contener elementos perjudiciales para las piezas
10-no deben tener elementos perjudiciales ni tóxicos para el operador

13. Formas que están constituidas para los desarrolladores
-polvo seco
-soluble en agua
-suspendible en agua
-suspendible en solvente

14. Desarrolladores secos
Se utilizan ampliamente con penetrantes fluorescentes, pero no se
pueden usar colorantes de luz visible porque no producen contraste
satisfactorio en la superficie de trabajo. Estos deben ser ligeros y blandos
para permitir aplicación fácil, y adherirse a superficies secas en forma de
película fina .

15. Desarrolladores humedos
Hay tres tipos: suspensiones del polvo desarrollador en agua, soluciones
acuosas de sales apropiadas y suspensiones de polvo en solventes
volátiles.
Los desarrolladores suspendible en agua permiten altas velocidades de
aplicación en la inspección de piezas pequeñas y se deben aplicar
inmediatamente después de que se lave el exceso de penetrante y antes
del secado

16. Desarrolladores solubles en agua
Se pueden usar penetrantes fluorescentes y visibles posemulsionalbles.
No se recomiendan usarlos con penetrantes de lavado con agua por la
posibilidad de lavar los penetrantes dentro de los defectos cuando el
desarrollador no se controla adecuadamente.
Ventajas:
1-el baño preparado es completamente soluble y no requiere agitación
2- el desarrollador se aplica antes de secar, disminuyendo el tiempo de
desarrollo.
3-la película del desarrollador seco sobre la pieza es completamente
soluble en agua y se remueve con facilidad con agua después de la
inspección.

17. Desarrolladores no acuosos suspendible en solvente
Se emplean en los procesos de penetrantes fluorescentes y visibles. Esta
forma de desarrollador produce una película blanca sobre la superficie de
la pieza
Los desarrolladores suspendibles de solvente no poroso se suministra
listos para su utilización y contienen las partículas del desarrollador
suspendidas en una mezcla de solventes volátiles.
Hay dos tipos de desarrolladores basados en solvente:
1-inflamables
2 -no inflamable

18. Selección del desarrollador
Para seleccionar el desarrollador hay que seguir estas reglas generales:
-usar un desarrollador húmedo en lugar de uno seco en superficies muy
pulidas.
-emplear un desarrollador seco en superficies muy rugosas.
-utilizar desarrolladores húmedos para la inspección de alta producción de
piezas pequeñas por su mejor facilidad de aplicación y velocidad de uso.
-tener cuidado al usar desarrolladores húmedos donde existan filetes
agudos, porque allí se acumulan el desarrollador que puede enmascarar
las indicaciones de los defectos.
-los desarrolladores de solvente son efectivos ara revelar grietas finas y
profundas
- La limpieza y inspección de las superficies rugosas son dificiles

19. REQUERIMIENTOS DE EQUIPO

20. SELECCIÓN DEL SISTEMA PENETRANTE
En una base practica los tres sistemas de penetrante principales se
clasifican en seis sistemas o variaciones de sistemas; ordenados por
sensibilidad y costo decreciente así:
1. Fluorescente posemulsificable.
2. Fluorescente removible con solvente.
3. Fluorescente lavable con agua.
4. Visible posemulsificable.
5. Visible removible con solvente.
6. Visible lavable con agua.

21. SELECCIÓN DEL SISTEMA PENETRANTE
PENETRANTES VISIBLES
Lavables con agua Posemulsificables De remoción en solvente
Tintas penetrantes visibles.
La mas baja sensibilidad.
Mayor sensibilidad que los
lavables con agua.
Cuando el lavado con agua no
es posible o deseable.
Apropiados para áreas de
superficies grandes.
Apropiado para áreas grandes
y para cantidades grandes de
piezas similares.
Para inspección especifica.
Recomendado para áreas
pequeñas y geometrías
simples.

22. SELECCIÓN DEL SISTEMA PENETRANTE
PENETRANTES FLUORESCENTES
Lavables con agua Posemulsificables De remoción en solvente
Menor sensibilidad de los
penetrantes fluorescentes.
Mayor sensibilidad que los
lavables con agua.
Mayor sensibilidad que los
de remoción por solvente
visibles.
Apropiado para áreas de
gran superficie.
Apropiado para grandes
cantidades de piezas
similares.
Donde el lavado con agua
no es posible o no
deseable.
Apropiado para grandes
cantidades de piezas
similares.
Adecuado para defectos
anchos y poco profundos,
y grietas poco anchas.
Para inspección por gota.
Apropiado para
discontinuidades estrechas
y profundas.
Los contaminantes deben
removerse antes de la
inspección.
Recomendado para áreas
pequeñas y geometrías
simples.
Recomendado para
superficies rugosas (piezas
fundidas en arena).
Apropiado para grietas por
esfuerzos, intergranulares
y de rectificado.

23. TÉCNICAS CON EQUIPOS PORTÁTILES
La inspección portátil de penetrante por el sistema de remoción por
solvente se utiliza extensamente para revisar puntos de soldadura en
las cuales solo interesa inspeccionar áreas limitadas y en las cuales la
inmersión total de la soldadura no es práctica.

24. TÉCNICAS CON EQUIPOS PORTÁTILES
ESPECIFICACIONES
1. ASTM – E165: Practica normativa para el método de
inspección por penetrantes.
2. ASTM – E270: Definiciones normativas de los términos
relacionados con la inspección por penetrantes.
3. ASME – SEC. – V: Código ASME, sección V, articulo 6. Calderas
y recipientes de presión.
NORMAS
1. Adopción de estándares que se han utilizado con éxito para
piezas similares.
2. Evaluación de los resultados de la inspección de penetrantes
por examen no destructivo.
3. Análisis experimental y teórico de esfuerzos.

25. REQUERIMIENTOS DE EQUIPO
Una inspección satisfactoria se
puede hacer con equipos mínimos y
simples, ya que haciendo excepción
de la fuente de luz ultravioleta, no
hay equipos esenciales para dicha
inspección. Éste método de
inspección debe considerarse
cuando:
1. No se tienen muchas piezas.
2. Se va a realizar en regiones con
piezas grandes.
3. No es necesaria una máxima
sensibilidad.
4. La inspección debe realizarse en
campo.
Fig. Equipo Típico de siete estaciones para inspección de
piezas que utiliza un sistema de penetración fluorescente
de lavado con agua.

26. REQUERIMIENTOS DE EQUIPO
El sistema descrito anteriormente está diseñado para procesar un flujo
constante de piezas por siete estaciones, las cuales son:
1. Aplicación del liquido penetrante.
2. Drenaje del exceso del liquido.
3. Lavado con agua.
4. Inspección bajo luz ultravioleta.
5. Secado
6. Aplicación de desarrollador
7. Inspección final para detección de defectos.

27. REQUERIMIENTOS DE EQUIPO
• Equipamiento y Materiales
Estos equipos varían desde simples aerosoles hasta equipos
completamente automatizados. Pero principalmente se encuentran
divididos en portátiles y estacionarios
• Portátiles, son aquellos que se utilizan principalmente en campo. Entre
estos equipos se encuentran penetrantes, limpiadores, removedores,
etc.
• Estacionarios, son aquellos que se utilizan en unidades fijas y se
componen de unidades modulares (tanques, plataformas de drenaje,
etc.).

28. PRELIMPIEZA
La limpieza de las piezas es importante en la inspección por líquidos
penetrantes para obtener resultados exactos. La remoción defectuosa de
los contaminantes de la superficie puede resultar en indicaciones
erróneas debido a que:
1. El penetrante pierde su habilidad para revelar el defecto.
2. La superficie adyacente al defecto retiene al penetrante.
3. El líquido no entra en el defecto.
A continuación se muestra la clasificación de los métodos de limpieza.

29. PRELIMPIEZA
•Granallado en tambor
•Chorro abrasivo de metal
•Cepillo de alambre
•Limpieza ultrasónica
Mecánico
•Limpieza alcalina
•Limpieza ácida
•Limpieza con sal fundida
Químico
•Desangrado con vapor
•Frotado con solvente
Solvente
A continuación se muestra la clasificación de los métodos de limpieza.

30. PRELIMPIEZA
video

31. SISTEMAS DE CONTROL
Junto con las especificaciones anteriores e utilizan varios métodos y tipo
de normas para verificar la efectividad de los penetrantes líquidos. Uno
delos métodos mas antiguos y mas utilizados frecuentemente involucran
los tableros agrietado de cromo, los cuales están disponibles en conjuntos
que contienen grietas gruesas mediana y finas.
Los estándares de aceptación y rechazo para la inspección de colorantes
de penetración se establecen generalmente para cada articulo individual o
por grupos de artículos por el diseñador. En muchos casos la aceptación y
el rechazo se fundamentan en la experiencia que se tiene con artículos
similares, cuyo principal factor es el grado de integridad requerido

32. Formando líderes para la construcción
de un nuevo país en paz