Ensayos No Destructivos

ENSAYOS O PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS

Una prueba no destructiva es el examen de un objeto efectuado en cualquier forma que no impida su utilidad futura. Aunque en la mayoría de los casos, las pruebas no destructivas no dan una medición directa de las propiedades mecánicas, son muy valiosas para localiza defectos en los materiales que podrían afectar el funcionamiento de una pieza de una máquina cuando entra en servicio. Dicha prueba se emplea para detectar materiales defectuosos antes de que las partes componentes sean formadas o maquinadas; para detectar componentes defectuosos antes de ensamblar, para medir el espesor de un metal u otros materiales, para determinar el nivel de liquido o el contenido de sólido en recipientes opacos; para identificar y clasificar materiales y para describir defectos que pudieran desarrollarse durante el procesamiento,

Las pruebas no destructivas se utilizan para hacer productos más confiables, seguros y económicos. Aumentar la confiabilidad mejora la imagen pública del fabricante, que conduce a mayores ventas y ganancias. Además de lo anterior, los fabricantes recurren esta pruebas para mejorar y controlar los procesos de fabricación.

Hay cinco elementos básicos en cualquier prueba no destructiva:

1. Fuente Una fuente que proporciona un medio de sondeo, es decir, algo que puede usarse con el fin de obtener información del artículo bajo prueba.

2 Modificación Este medio de sondeo debe cambiar o ser modificado como resultado de las variaciones o discontinuidades dentro del objeto sometido a prueba.

3 Detección Un detector que puede determinar los cambios en el medio de sondeo.

4. Indicación Una forma de indicar o registrar las señales del detector.

5 Interpretación Un método de interpretar estas indicaciones

Métodos de pruebas o inspecciones no destructivas más comunes son:

Radiografía

Inspección por partículas magnéticas

Inspección por penetración fluorescente

Inspección ultrasónica

Inspección por corrientes eléctricas parásitas

Radiografía de metales

La radiografía de metales se puede realizar mediante rayos X o rayos gamma, rayos electromagnéticos de longitud de onda corta capaces de atravesar espesores de metal relativamente grandes. Los rayos gamma se pueden obtener ya sea de un material radiactivo natural (como el radio) o de un isótopo radiactivo (como el cobalto 60). La radiación gamma es más penetrante que los rayos X, pero su sensibilidad inferior limita su aplicación. No hay forma de que la fuente se pueda regular para examinar espesores variables o con contrastes y generalmente requiere mucho más tiempo de exposición que el método de rayos X.

Los rayos X se producen cuando la materia es bombardeada por un haz de electrones que se mueven que se mueven rápidamente. Cuando los electrones se detienen de repente por la materia, parte de su energía cinética se convierte en energía de radiación o rayos X. Las condiciones esenciales para la generación de rayos X son: (a) un filamento (cátodo) que proporciona la fuente de electrones que se dirigen hacia el objetivo, (b) un objetivo (ánodo) localizado en la trayectoria de los electrones, (c) una diferencia de voltaje entre el cátodo y el ánodo, con lo que se regulará la velocidad de los electrones que inciden sobre el objetivo, regulando la longitud de onda de los rayos X producidos y (d) un medio de regular la corriente del tubo para controlar el número de electrones que chocan contra el objetivo. La figura 1.0 muestra esquemáticamente el uso de los rayos X para examinar una placa soldada.

Una radiografía es una fotografía sombreada de un material más o menos transparente a la radiación. Los rayos X oscurecen la película, de modo que las regiones de menor densidad que permiten fácilmente la penetración de éstos aparecen oscuras en el negativo, comparadas con las regiones de mayor densidad que absorben más radiación. De este modo, un orificio o una fractura aparece como un área más oscura, en tanto que las inclusiones de cobre en una aleación de aluminio aparecen como áreas más claras (ver la figura 2.0).

Figura 1.0 Representación esquemática del uso de los rayos X

en una soldadura

Figura 2.0 (a) Radiografía de una pieza fundida de

acero inoxidable, las manchas oscuras son huecos

de contracción, (b) Pieza fundida de latón fundido en

molde de arena, las manchas negras indican porosidad

Aunque la radiografía de metales se ha utilizado principalmente para revisar piezas fundidas y productos soldados, también puede usarse para medir el espesor de los materiales. La figura 3.0 muestra una forma sencilla de medir el espesor de un material por medio de radiación

Figura 3.0 Medidor del espesor de un material

por medio de radiación

La radiación de la fuente se ve influida por el material sometido a prueba. Conforme el espesor aumenta, la intensidad de radiación que alcanza al detector disminuye. Si la respuesta del detector es calibrada con base en espesores conocidos, la lectura del detector se puede usar para indicar el espesor del material revisado. Con un circuito de retroalimentación adecuado, el detector puede emplearse para controlar el espesor entre limites predeterminados.

Inspección por partículas magnéticas (Magnaflux)

Éste es un método para detectar la presencia de fisuras, recubrimientos, rasgones, inclusiones y discontinuidades semejantes en materiales ferromagnéticos como el hierro y el acero. El método detectará discontinuidades de la superficie demasiado finas para apreciarse a simple vista y también detectará discontinuidades ligeramente por debajo de la superficie. No es aplicable a materiales no magnéticos.

La inspección por partículas magnéticas puede realizarse en diversas formas. La pieza

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