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1. ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
(LIQUIDOS PENETRANTES)
1. INTRODUCCION :
Los Ensayos No Destructivos son herramientas de control de calidad o proceso que permite
diagnosticar preventivamente las condiciones de un equipamiento, deterioro de un
componente o su mal funcionamiento, análisis de piezas recién fabricadas o reparadas. Entre
los más importantes métodos de ensayos no destructivos podemos citar los ensayos por
Ultrasonido (EU), Líquidos Penetrantes (EP), Rayos X (ER), Análisis de Vibraciones (EV),
Termografía, Partículas Magnéticas, entre otras. (Echevarría, 2001)
1.1 DEFINICIONDE LIQUIDOS PENETRANTES :
El ensayo por líquidos penetrantes es un
método no destructivo que permite la
detección de discontinuidades en
materiales sólidos no porosos tales como
metales cerámicos vidrios y plásticos y
siempre que las discontinuidades se
encuentren abiertas a la superficie. Este
método esta basado en la penetración de
un liquido dentro de las fisuras y esto
ocurre debido al fenómeno de la
Capilaridadque eslapropiedaddepenetraciónde unliquidoenlugaresextremamente
pequeños debido a sus características físico-químicas, tal como la tensión superficial
de este liquidomencionado.Unavezdentrode lafisurase provocalaabsorciónde este
líquido hacia la superficie del material a través del uso de un agente absorbente
denominadoRevelador.Encomparacióncon otros métodosde ensayonodestructivo
(Radiografía, Ultrasonidos, Corrientes Inducidas...), la aplicación práctica del ensayo
por líquidos penetrantes, en general, es menos compleja y no requiere el empleode
equiposcomplicadosocostosos.Peronohay que cometerel errorde pensarpor esto
que su ejecución se pueda realizar de forma menos cuidadosa.
1.2 CARACTERISTICAS DE LOS LIQUIDOS NO PENETRANTES :
El líquidopenetrantetienela propiedad de penetrar en cualquier abertura u orificio
en la superficie del material.
El penetrante ideal debe reunir lo siguiente:
- Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estrechas.
- Habilidad de permanecer en aberturas amplias.

2. - 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.
- Inoloro.
- No corrosivo.
- Antiinflamable.
- Estable bajo condiciones de almacenamiento.
1.3 PRINCIPIOS FISICOS DE ENSAYOS :
Las propiedades físicas del líquido penetrante que hacen que obtenga las
características señaladas en el apartado anterior, son las siguientes:
- FUERZA DE COHESION Y ADHERENCIA. Los líquidos se componen de moléculas
(laspartículas separablesfísicamente máspequeñasque tienenlascaracterísticas
propias del líquido que integran). Las moléculas se atraen entre sí por fuerzas de
cohesiónmientrasque enlasuperficie límite de separaciónentre dossubstancias
diferentes(sólidolíquido),oenel interiorde unamezcla,lasmoléculasde distinta
naturalezase atraenpor fuerzasde adherencia.Lasfuerzasde adherenciadel aire
sobre el líquidosonmuypequeñasyse suelendespreciar.Enel interiordel líquido,
cada molécula atrae y es a su vez atraída por todas las que la rodean. Como hay
homogeneidad,lasfuerzasigualesque actúanen todas las direccionesysentidos
sobre una molécula, como las señaladas con A, se equilibran.
- CAPILARIDAD .

3. La capilaridadestáestrechamenterelacionadaconlatensiónsuperficialyel poder
humectante. Debido a este fenómeno físico, si se introduce un tubo de pequeño
diámetro interior (tubo capilar) en un liquido, puede ocurrir alguno de los casos
que se representanenlaIlustración2:(a) si el ángulode contactoaentre el líquido
y la pared del tubo capilar es inferior a 90º el líquido moja la pared, asciende por
el tuboy forma un meniscocóncavo,(b) si α = 90º no mojay no se forma menisco
y (c) si α es superiora 90º el líquidono moja,desciende porel tubo y su menisco
es convexo
- TENSION SUPERFICIAL .
Es una de las propiedades más importantes. Se requiere una tensión superficial
baja para obtener buenas propiedades de penetración y mojado
- VISCOSIDAD.
Esta propiedadnoproduce efectoalgunoenlahabilidaddel líquidoparapenetrar,
aunque afecta la velocidad de penetración. Los penetrantes de alta viscosidad
penetran lentamente, entanto que los de baja viscosidades escurren muy rápido
y tiene latendenciaanoser retenidosenlosdefectosde pocaprofundidad;porlo
tanto se recomienda una viscosidad media.
- VOTALIDAD .
Los líquidospenetrantesnodebenservolátiles.Si existeunaevaporaciónexcesiva
se losproductosdelpenetrante,severáafectadalasensibilidadde todoel proceso,
debido tanto al desequilibrio de la formula, como a la perdida del poder
humectante.
2. CLASIFICACIONDE LOS LIQUIDOS NO PENETRANTES:

4. La clasificaciónbásicade lostiposde líquidospenetrantesexistenteseslaque los
agrupa en función de la fuente de luz que se precisa para la observación de las
indicacionesque proporcionael ensayo.Se clasificanentresgruposofamiliasque
son:
1. Líquidos penetrantes coloreados, observación con luz visible blanca.
2. Líquidospenetrantesfluorescentes, observación con luz negra (ultravioleta).
3. Líquidos penetrantes mixtos (fluorescentes -coloreados),
observaciónbajolosdostiposdeluz anteriores.Paralelamente,encadafamilia,se
puedenencontrartrescasosposiblesde empleoenfuncióndelaformade eliminar
de la superficie el exceso de penetrante:
a. Líquidos penetrantes lavables con agua.
b. Líquidos penetrantes postemulsionables.
c. Líquidos penetrantes eliminables con disolventes.
Los penetrantes postemulsionables se llaman así porque necesitan la adición
posterior de un emulsionante para hacerlos lavables con agua.
3. LIQUIDOS PENETRANTES COLORIADOS VISIBLES :
Contienen pigmentos coloreados
disueltos que los hacen visibles con luz
natural (de día) o con luz artificial blanca
(lámparas eléctricas). El color más
utilizado es el rojo que hace claramente
visibles las indicaciones sobre el fondo
normalmente blanco del revelador.
Aunque la sensibilidad de estos
penetrantesrojossueleserinferioralade
los fluorescentes, resultan adecuados
para ungran númerode aplicaciones.Así,
losmásempleadosengeneral enlostalleresyeninspeccionesque se realizanapié de obra
son los penetrantes rojos eliminables con disolvente, suministrados en botes aerosol por
ser los de aplicación más sencilla (pulverización sobre la zona de ensayo) y no requieren
agua para lavado ni lámparas especiales para la observación, como los fluorescente
4. LIQUIDOS PENETRANTES FLUORESENTES:

5. Este tipo de líquido penetrante incorpora en su composición pigmentos fluorescentes de
color generalmente amarilloverdoso,que sonsensiblesauna iluminaciónespecial llamada
luz negra que los hace fluorescer. En general, estos líquidos penetrantes fluorescentes
tienen una mayor sensibilidad que los coloreados, es decir, son capaces de detectar
indicaciones más finas.
5. VENTAJAS Y LIMITACIONEXS DE LOS LIQUIDOS PENETRANTES :

6. 6. LIQUIDOS PENETRANTES CON AGUA :
Este tipo de penetrante es de uso muy cómodo y su empleo está bastante extendido, a
pesar de su menor sensibilidad. 1 “Los líquidos penetrantes (líquidos tipo aceite ligero,
derivados del petróleo) por sí mismos no son solubles en agua”. El tipo de penetrante
“Iavable con agua” incorpora ensu composiciónunagente emulsionante que permiteque
el productose puedaeliminarporlavadoconagua.Unaemulsiónesunlíquidoformadopor
al menosdossustanciasque nosonmiscibles,de las cualesunaestádispersaenlaotra(fase
continua) en estado de gotas muy finas
Por ejemplo, si se agita agua que contiene una pequeña cantidad de aceite, la agitación
mecánicahace que éste se dispersaenel aguayformaunaemulsiónde aceiteenagua, que
es aquí la fase continua. Una emulsión así no es estable y los dos líquidos se separarán de
nuevo después de un tiempo. La estabilidad se consigue añadiendo un tercer elemento
Gabón, o detergente que es aquí el emulsionante) y que es un elemento tenso activo que
disminuye la tensión entre caras y permite obtener una emulsión estable y finamente
dividida.

7. 7. LIQUIDOS PENTRANTES POST-EMULSIONABLES :
Comoeste tipode penetrantesnollevanensucomposiciónelemulsionante,necesitanuna
etapa intermedia (después de transcurrido el tiempo de penetración y antes de la
eliminación del exceso de penetrante con agua) en la que se aplica el emulsionante. La
mezclapenetrante-emulsionante esyaunaemulsiónque se puede eliminarporlavadocon
agua. El tiempo de contacto entre el penetrante y el emulsionante es crítico y debe ser el
máscorto posible,conformeal especificadoporel fabricantedelproducto.Si seincrementa
el tiempo de contacto, el emulsionante se mezclará, además de con el penetrante de la
superficie,conel que se encuentraenel interiorde ladiscontinuidad.Estopuede ocasionar
que en la etapa de lavado del exceso de penetrante de la superficie se extraiga a la vez
penetrante del interior de la discontinuidad, alterando el resultado del ensayo.
8. LIQUIDOS PENETRANTES ELIMINABLES CON DISOLVENTES :

8. Estos penetrantes requieren para su eliminación el empleo de un disolvente que se
denomina“eliminador”.Porlogeneralloseliminadoresabase dedisolventessonproductos
especiales, particularmente formuladosporcadafabricante yapropiadospara eliminarsus
propiospenetrantes.Al igual que enel caso anterior,el eliminadordebe estarencontacto
con el penetrante el tiemposuficienteparaeliminarel excesodel mismo,peroeste tiempo
debe ser el mínimopara no correr el riesgode eliminarparcial o totalmente el penetrante
del interior de las discontinuidades
9. METODO DE APLICACIÓN DE
LOS LIQUIDOS PENETRANTES :
- LIMPIEZA PREVIA .Es necesaria la Limpieza Previa de la superficie antes de la
aplicación del Liquido Penetrante, pues si la superficie de la pieza estuviera
conteniendoaceites,grasasuotrassuciedadesquepuedanobstruirlaaberturade
la fisura, el Liquido Penetrante cuando es aplicadoen la superficie no conseguirá
penetrar en la fisura por lo que el ensayo estará totalmente comprometido.

9. - APLICACIÓNDE LIQUIDO PENETRANTE. El LiquidoPenetrante puede seraplicado
en lasuperficie de lapiezade variasmaneras,puesel objetivoprincipal esformar
un filme sobre estasuperficie,paraque encualquierparte del material a ensayar
este cubiertoconLiquidoPenetrante yporlotantopuedaserposible detectaruna
fisura. Las técnicas de aplicación más utilizadas son la aplicación a pincel, pistola
de pintura, aerosol. La inmersión, se utiliza cuando se analizan piezas pequeñas,
aplicándose normalmente a un proceso de producción seriada. El Líquido
penetrante deberá estar sobre la superficie en inspección por un periodo
denominado Tiempo de Penetración, que es el tiempo necesario para que el
Líquidopenetre enel interiorde lafisura.Este tiempoenpromediovariaentre 10
a 30 minutos
- REMOCION DE LIQUIDO PENETRANTE .
Luego de terminar el tiempo de penetración, el líquido penetrante debe ser
removido de la superficie de inspección. El modo como es realizada la remoción
también es una forma de clasificación del tipo del líquido penetrante:

10. a) Lavable al Agua: Se remueve el excesode LiquidoPenetrante de lasuperficie
a través de un lavado con agua. Este tipo de penetrante ya posee en su
composición un aditivo emulsionante que facilita su remoción cuando entra en
contacto con el agua.
b) Post Emulsificable: (Normalmente para Líquidos Penetrantes Fluorescente)
Como este tipo de Penetrante no posee ningún emulsionante en su composición
esnecesarioque elexcesodelPenetrantequeestaenlasuperficiede ensayoentre
en contacto primero con un producto especial llamado Emulsificador. El
emulsificador tiene la función de tornar el Penetrante lavable al agua. Un lavado
posterior con agua remueve todo exceso de Penetrante de la superficie de
inspección. Es el tipo de penetrante mas sensible y mas utilizado en el sector
aeronáutico.c) Removible al solvente:El excesode este penetrante normalmente
se remueve con el auxilio de un solvente de limpieza. Con la utilizaciónde paños
secos y de algodón se puede remover gran parte del exceso del Penetrante y
posteriormente con el mismo tipo de paño pero ahora humedecido con un
solvente,se remueveelrestodel exceso.Este tipode Penetrantese tornabastante
sensible cuando se aplica en superficies planas.
- REVELACION .La etapa de la revelación es la etapa en que se forman las
indicaciones sobre la superficie en inspección. La función del Revelador es
exactamente lade absorberhacialasuperficieel restodel LiquidoPenetrante que
quedo contenido dentro de la discontinuidad (fisura) después de la etapa de
remoción del exceso.

11. Los Reveladores se presentan en tres formas básicas:
a. Reveladores Acuosos
b. Reveladores No Acuosos
c. Reveladores Secos
Siendo que el mas sensible de ellos es el revelador No Acuoso por propiciar una
camada de revelador mucho mas uniforme y que por ser diluido en un solvente
especifico posee un tiempo de secado adecuado a la mejor definición de las
indicaciones que se formen.
Cuandoel Penetrante utilizadoesdel tiporojo,se utilizaun Reveladorque forme
una película bien blanca y mas espesa, pues así el color rojo de la indicación
revelada forma un excelente contraste con la película blanca del revelador. Por
otro lado cuando el Penetrante utilizado es del tipo fluorescente, el revelador
utilizado (seco o acuoso) forma una película menos espesa, pero es altamente
absorbente,puesel contraste visual enelmomentode lainspección( eneste caso
realizadobajoluzultravioletayencámaraoscura) se deberádarentre lasuperficie
en ensayo ( que aparece levemente azulada) y el color bajo luz ultravioleta del
Penetrante que formo la indicación.
- INSPECCION FINAL .
La inspección visual que se realiza despuésde la preparación de la superficie por
las etapas anteriormente explicadas puede ser realizada bajo luz blanca o visible
cuando el Líquido Penetrante utilizadoes del tiporojo. En este caso la incidencia
de la luz visible en el punto de la inspeccióndebe tener una intensidad luminosa

12. de no menos 1000 lux, según la recomendación de la Norma ASTME 1417. En el
caso del uso de Liquido Penetrante Fluorescente la inspección final deberá ser
realizada bajo luz ultravioleta (Negra) y también en una cabina oscura exenta de
luz visible (luz común). Para este caso la intensidad de luz ultravioleta mínima
exigidaporlaNormaASTME1417 esde 1000 uW/cm2. La inspecciónfinaltodavía
esta totalmente ligadaal Criteriode Aceptaciónutilizadoparala aprobacióno no
de una pieza o área inspeccionada. En un ámbito general se utiliza normalmente
comoreferencialaaplicaciónfinalde lapiezaoinformacionesquesontransmitidas
por el propio departamento de ingeniería responsable del proyecto. (OSHMA,
2000)
DIAGRAMA GENERAL DE LAS
APLICACIONES DE LOS LIQUIDFOS PENETRANTES:

13. INFORME DEL ENSAYO :
Las Normas sobre ensayo no destructivo indican que el resultado obtenido en el
ensayo, así como
toda la información relacionada, se tiene que presentar en el

14. documento que se conoce como “Informe
del ensayo”.
El informe del ensayo debe contener la información siguiente:
a) Empresas que intervienen:
• Nombre de la entidad que realiza el ensayo.
• Nombre del cliente, dirección.
b) Datos de identificación del trabajo:
• Nº informe, fecha, referencia del trabajo, nº de pedido, plano.
c) Información sobre la pieza ensayada:
• Denominación, dimensiones.
• Material (acero inoxidable, aluminio...), nº de colada...
• Tratamiento térmico (temple, normalizado...).
• Estado superficial (forjado, laminado, mecanizado...).
• Extensión del ensayo: 100%, muestreo, por zonas (indicar).
d) Condiciones del ensayo:
• Familia de productos: por ejemplo, penetrante coloreado visible eliminable con
Disolvente y revelador húmedo no acuoso.
• Referencia de los productos, nº de lote y fabricante de los mismos.
• Limpieza previa (con disolvente, vapor...).
• Tiempos de penetración, secado, revelado.
• Temperatura de ensayo, temperatura de secado.
• Modo de iluminación: luz blanca y nivel (Lux), luz negra y nivel (W/m2)
e) Resultados de ensayo:
• Puede resultar práctico presentarlos en forma de tabla, numerando las indicaciones, tipo
de indicación (lineal, redondeada, agrupadas ), situarlas con referencia a un origen y
dimensionarlas (longitud, anchura).
.
f) Croquis:
Se incluye la siguiente información:
• Croquis de la pieza.
• Zona ensayada.
• Situación de indicaciones
• Observaciones.
g) Normas (de ensayo, aceptación/rechazo), procedimiento de ensayo de la empresa.
h) Lugar de ensayo, fecha de ensayo, nombre del operador y nivel
j) Si se ha acorado con el cliente, inspector del cliente, fecha y firma
MODELO DE FICHA DE ENSAYO DE LIQUIDOS PENETRANTES: