Ventajas y desventajas del END por líquidos penetrantes

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Índice

1.        Introducción        2

1.1.        Ventajas y desventajas del END por líquidos penetrantes        3

1.2.        Características de los líquidos penetrantes        4

2.        Resumen        6

3.        Procedimiento experimental        6

4.        Conclusión        10

5.        Bibliografía        14

1. Introducción

La inspección por líquidos penetrantes es un tipo de ensayo no destructivo (END) 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 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, que marca el fabricante en cuestión, 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, debido al contraste entre los colores de ambos compuestos.

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. Es muy utilizado en el mantenimiento preventivo de instalaciones en las que se asume gran riesgo, como en las empresas petroquímicas, e incluso en las centrales de energía nuclear. Una de las desventajas que presenta este método es que sólo es aplicable a defectos superficiales y a materiales no porosos.

Existen diferentes tipos de líquidos penetrantes, que se clasifican según el color y según la solubilidad. Veamos que diferentes tipos de cada uno existen.

Según el color:

• Líquidos penetrantes coloreados; se inspeccionan a simple vista. Solamente hay que contar con una buena fuente de luz blanca. Tienen menos sensibilidad.

• Líquidos penetrantes fluorescentes; se inspeccionan con la ayuda de una lámpara de luz ultravioleta (luz negra). Sin ésta son invisibles a la vista. Tienen mayor sensibilidad.

Según la solubilidad:

• Líquidos penetrantes lavables con agua o autoemulsificables; para su limpieza y remoción de excesos simplemente se usa agua. Resultan muy económicos de utilizar.

• Líquidos penetrantes postemulsificables; no son solubles en agua. Para la remoción de los excesos superficiales se utiliza un emulsificador que crea una capa superficial que se remueve con agua. Es el método con el que mayor sensibilidad se obtiene y en el que mayor dominio de cada una de las etapas tiene el operador. Existen dos tipos de emulsificadores: los hidrofílicos, de base acuosa, que se utilizan en solución de agua, en una saturación determinada por las necesidades del caso; y lipofílicos, de base aceite, que se utilizan tal como los entrega el fabricante.

• Líquidos penetrantes eliminables con disolvente; tampoco son solubles en agua. Para su remoción se utiliza un disolvente no acuoso, denominado «eliminador». Son muy prácticos de utilizar ya que el solvente generalmente se presenta en aerosol.

La técnica de líquidos penetrantes detecta discontinuidades físicas tales como poros, grietas, rechupes, traslapes, costuras o laminaciones, entre otras. Como hemos comentado anteriormente, puede emplearse en la detección de defectos en materiales metálicos y no metálicos.

1. Ventajas y desventajas del END por líquidos penetrantes

Como todas las técnicas empleadas para la detección de defectos y discontinuidades empleadas en la industria, la de líquidos penetrantes cuenta con una serie de ventajas y desventajas que nombramos a continuación:

Ventajas:

• Resulta una técnica muy económica, pues para la detección de fallos sólo nos hace falta el eliminador de impurezas superficiales, el líquido penetrante y el revelador.

• Podemos inspeccionar los defectos a simple vista, sin necesidad de equipamientos especiales tales como microscopios.

• Como su propio nombre indica, se trata de un tipo de ensayo que no destruye ni perjudica la pieza.

• Para obtener resultados sólo basta esperar entre 10 y 20 minutos (depende del fabricante) a que actúe el líquido penetrante.

Desventajas:

• Con esta técnica sólo podemos detectar fallos superficiales.

• Resulta difícil el establecimiento de patrones.

• Antes de la aplicación del líquido debemos procurar que la superficie esté limpia de impurezas y que no tenga ningún tipo de recubrimiento.

• No permite la inspección de materiales demasiado porosos.

1. Características de los líquidos penetrantes

El líquido penetrante tiene la propiedad de penetrar en cualquier abertura u orificio en la superficie del material. Un líquido penetrante ideal debe reunir las siguientes características:

• Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estrechas.
• Habilidad de permanecer en aberturas amplias.
• Habilidad de mantener el 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.
• No debe ser tóxico.
• Inodoro.
• No debe ser corrosivo.
• No inflamable.
• Estable bajo condiciones de almacenamiento.
• Coste razonable.

Definición de características

• Tensión superficial: es una de las propiedades más importantes. Se requiere una tensión superficial baja para obtener buenas propiedades de penetración y mojado.

• Poder humectante: el penetrador debe ser capaz de mojar completamente la superficie del material y es una de las propiedades más importantes. Esto se refiere al ángulo de contacto del líquido con la superficie, el cual debe ser lo más bajo posible.
• Viscosidad: esta propiedad no produce efecto alguno en la habilidad del líquido para penetrar, aunque afecta la velocidad de penetración. Los líquidos con alta viscosidad penetran lentamente, mientras que los de bajas viscosidades escurren muy rápido y tienen la tendencia a no ser retenidos en los defectos de poca profundidad; por lo tanto se recomienda una viscosidad media.

• Volatilidad: los líquidos penetrantes no deben ser volátiles. Si existe una evaporación excesiva de los productos del penetrante, se verá afectada la sensibilidad de todo el proceso, debido tanto al desequilibrio de la fórmula, como a la pérdida del poder humectante.

• Gravedad específica o densidad relativa: no juega un papel directo sobre el comportamiento de un líquido penetrante dado; sin embargo, con densidades bajas se facilita el transporte de materiales extraños que tenderán a sedimentar en el fondo cuando se usan tanques abiertos. La mayoría de los líquidos penetrantes tienen densidades relativas que varían entre 0.86 y 1.06 a 16°C, por lo general la densidad es menor a 1.

• Punto de inflamación: como medida de seguridad práctica los líquidos penetrantes deberán poseer un punto de inflamación elevado con el fin de reducir los peligros de incendio. Generalmente el punto de inflamación es mayor de 95 °C y en recipientes abiertos no debe ser menor de 65 °C.

• Inactividad química: los productos usados en la formulación de los líquidos penetrantes deben ser inertes y no corrosivos con respecto a los materiales a ser ensayados y a los recipientes que los contienen.

• Capacidad de disolución: el líquido penetrante debe tener una elevada capacidad para contener grandes concentraciones de pigmentos coloreados o fluorescentes usados y mantenerlos en solución.

1. Resumen

Durante la realización de esta práctica llevaremos a cabo un Ensayo No Destructivo por líquidos penetrantes con el fin de hallar discontinuidades físicas superficiales sobre un engranaje metálico.

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