Lquidos Penetrantes 1.Introduccin a los Lquidos Penetrantes 2.Caractersticas de los lquidos penetrantes 3.Mtodo de aplicacin de los lquidos penetrantes en Pruebas No Destructivas 4.Tiempo de Penetracin 5.Gua de Seleccin del proceso 6.Diagramas 7.Bibliografa Introduccin a los Lquidos Penetrantes Discontinuidades que detecta, defectos superficiales como: poros, grietas, rechupes, traslapes, costuras, laminaciones, etc. Materiales: Slidos metlicos y no metlicos VENTAJAS Muy econmico Inspeccin a simple vista No se destruye la pieza Se obtiene resultados inmediatos. DESVENTAJAS Solo detecta fallas superficiales Difcil establecimiento de patrones La superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos No se puede inspeccionar materiales demasiado porosos PRINCIPIOS FSICOS Capilaridad: Es la accin que origina que un liquido ascienda o descienda a travs de los llamados tubos capilares. Cohesin: Es la fuerza que mantiene a las molculas de un cuerpo a distancias cercanas unas de las otras. Adherencia: Es la fuerza de atraccin entre molculas de sustancias diferentes. Viscosidad: Es la resistencia al deslizamiento de una capa de un fluido sobre otra capa. Tensinsuperficial:Eslafuerzanocompensadaqueejercelasuperficiedelliquido debidoalatensinnocompensadadelasmolculassubsuperficialessobrela membrana superior. Caractersticas de los lquidos penetrantes El liquido penetrante tiene la 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 pequeas y estrechas. Habilidad de permanecer en aberturas amplias. Habilidad de mantener color o la fluorescencia. Habilidad de extenderse en capas muy finas. Resistencia a la evaporacin. De fcil remocin de la superficie. De difcil eliminacin una vez dentro de la discontinuidad. De fcil absorcin de la discontinuidad. Atoxico. Inoloro. No corrosivo. Antiinflamable. Estable bajo condiciones de almacenamiento. Costo razonable. Propiedad fsicaPenetranteRevelador CapilaridadAltaBaja Tensin superficialBajaAlta AdherenciaBajaAlta CohesinBajaAlta ViscosidadBajaAlta PartculasPequeas Grandes Tensin superficial: Es una de las propiedades mas importantes. Se requiere una tensin superficial baja para obtener buenas propiedades de penetracin y mojado Poder humectante: El penetrador debe ser capaz de mojar completamente la superficie del material y es una de las propiedades mas importantes. Esto se refiere al ngulo de contacto del lquido con la superficie, el cual debe ser lo mas bajo posible. Viscosidad:Estapropiedadnoproduceefectoalgunoenlahabilidaddelliquidoparapenetrar, aunque afecta la velocidad de penetracin. Los penetrantes de alta viscosidad penetran lentamente, en tanto que los de baja viscosidades escurren muy rpido y tiene la tendencia a no ser retenidos en los defectos de poca profundidad; por lo tanto se recomienda una viscosidad media. Volatilidad: Los lquidos penetrantes no deben ser voltiles. Si existe una evaporacin excesiva se los productosdelpenetrante,severafectadalasensibilidaddetodoelproceso,debidotantoal desequilibrio de la formula, como a la perdida del poder humectante. Gravedadespecificaodensidadrelativa:Nojuegaunpapeldirectosobreelcomportamientodeun penetrante dado; sin embargo, con densidades bajas se facilita el transporte de materiales extraos que tendern a sedimentar en el fondo cuando se usan tanques abiertos. La mayora de los lquidos penetrantestienendensidadesrelativasquevaranentre0.86y1.06a16C,porlogeneralla densidad es menor a 1. Puntodeinflamacin:Comomedidadeseguridadpracticaloslquidospenetrantesdebernposeer un punto de inflamacin elevado con el fin de reducir los peligros de incendio. Generalmente el punto de inflamacin es mayor de 95 C y en recipientes a biertos no debe ser menor de 65 C. Inactividadqumica:Losproductosusadosenlaformulacindeloslquidospenetrantesdebense inertesynocorrosivosconrespectoalosmaterialesaserensayadosyalosrecipientesquelos contienen. Capacidaddedisolucin:Elpenetrantedebetenerunaelevadacapacidadparacontenergrandes concentraciones de pigmentos coloreados o fluorescentes usados y mantenerlos en solucin. Mtodo de aplicacin de los lquidos penetrantes en Pruebas No Destructivas Se aplica el liquido penetrante a la superficie de la pieza a ser examinada, permitiendo que penetre en las aberturasdelmaterial,despusdelocualelexcesodelliquidoesremovido.Seaplicaentoncesel revelador, el cual es humedecido o afectado por el penetrante atrapado en las discontinuidades de esta maneraseincrementalaevidenciadelasdiscontinuidades,talquepuedanservistasyasea directamente o por medio de una lmpara o luz negra. Tipo I = Penetrante fluorescenteTipo II = Tintas permanentes o visibles Proceso A = Penetrante lavable en agua Proceso B = Penetrante postemulsificado Proceso C = Penetrante removido con solvente Revelador seco: Grano fino se aplica por espolvoreado, rociado o sumergido. Revelador no acuoso: Es una suspensin absorbente, aplicado por roco Revelador hmedo: Es una suspensin absorbente de polvo en agua, se aplica por inmersin. Porttil ( atomizador ) Estacionario ( inmersin ) Simple vista Spoteheck (porttil) Luz negra Syglo (estacionario) PorttilEstacionario Liquido penetranteRojoVerde (fluorescente) RemovedorIncoloroIncoloro ReveladorBlancoBlanco PREPARACIN Y LIMPIEZA DE LA PIEZA: Limpiar cuidadosamente la superficie a inspeccionar de pintura, aceite, grasa y otros contaminantes. Ser necesarioeliminarlosrestosdexidos,pinturas,grasas,aceites,taladrinas,carbonilas,etc.Yestose hacepormtodosqumicos,yaquelosmecnicos,estnprohibidosporlaposibilidadquetienesu aplicacin de tapar defectos existentes. Sepuedenusartodosaquellosprocesosquedejenalasuperficielimpiayseca;quenodaenal espcimen y que no empleen productos que sean incompatibles con los componentes. Soluciones detergentes en caliente por inmersin, desengrase en fase de vapor o desengrase mediante disolvente,sonlosprincipalesmtodosparaeliminargrasasyaceites.Losxidosylascarbonillas trmicasseeliminarancondesoxidantesalcalinosocidosyaveces,principalmenteensuperficies rectificadas se hace un ataquecidoafondo queabre las grietas durante la operacin. Las pinturas se eliminan con productos custicos en caliente o basados en ellos. APLICACIN DEL PENETRANTE. Lospenetrantesseaplicanporinmersin,rociadoconuncepilloobrocha,vertiendoelliquidosobrela piezaocualquierotromtodo,vertiendoelliquidosobrelapiezaocualquierotromtodoquecubrala zona que se inspecciona. Sernecesarioobtenerunapelculafinauniformeentodalasuperficieysedeberesperaruntiempo llamado tiempo de penetracin para que el liquido penetre en grietas. Este tiempo oscila entre los 5 y 15 minutos dependiendo del material y la clase de grietas. ELIMINACIN DEL EXCESO DE PENETRANTE. Sedeberetirarlacapasuperficialdelpenetrantedeformaquelonicoquepermanezcaseaelquese hubiera alojado en las discontinuidades. Seentiendeporexcesodepenetrantetodoliquidoquenosehaintroducidoenlosdefectosyque permanece sobrante sobre la superficie de la pieza a inspeccionar.. Esta etapa es critica y de su correcta realizacin depender el resultado final de la inspeccin, ya que es necesarioeliminarylimpiarelexcesodepenetrantedetalmodoquenoextraigamoselpenetrante introducidoenlosdefectos.Sinosehaeliminadoperfectamenteelliquidopenetrante,enlainspeccin final aparecern manchasde penetrante produciendo indicaciones falsas e incluso, el enmascaramiento delasgrietas.Parasabersihemoseliminadobienelexcesodepenetranteesnecesariohaceruna inspeccin visual. Es aconsejable quitar en primer lugar la mayor parte del penetrante con trapos o papel absorbente y despus eliminar el resto utilizando trapos o papel ligeramente impregnados en disolvente. APLICACIN DEL REVELADOR. Aplicar el revelador y dejarlo actuar. Elreveladoeslaoperacinquehacevisiblealojohumanolaposicindeldefecto.Elreveladores bsicamente un producto en polvo de compuestos qumicos blancos, inertes y con una granulometra tal que dispone de ungranpoderdeabsorcin. Unavez aplicado el revelador, hayque esperar un tiempo para que absorba el penetrante, este tiempo oscila entre 5 y 15 minutos. Durantelapreparacindelaspiezas para lainspeccin es necesario secarlasdespus delaaplicacin del revelador hmedo o eliminar el remanente antes del uso del polvo revelador seco. INSPECCIN FINAL DE LA PIEZA. Unaveztranscurridoeltiempoderevelado,seprocedealainspeccindelosposiblesdefectosdelas piezas procesadas.Eltiempodereveladodependedeltipodepenetracin,delreveladorydeldefecto,perodeber permitirse tiempo suficiente para que se formen las indicaciones. La inspeccin se realiza antes de que el penetrante comience a exudar sobre el revelador hasta el punto de ocasionar la perdida de definicin. El proceso de inspeccin se compone de tres etapas. A.Inspeccin. B.Interpretacin. C.Evaluacin. Una regla prctica es que el tiempo de revelado nunca debe ser menor a siete minutos. Indicaciones relevantes. Son las causadas por discontinuidades que estn generalmente presentes en el diseo. Indicaciones falsas. Son el resultado de alguna forma de contaminacin con penetrantes, estas indicaciones no pueden referirse a ningn tipo de discontinuidad. LIMPIEZA FINAL. Se debe llevar a cabo en razn de los productos usados en el ensayo. Tiempo de Penetracin MaterialProcesoTipo de discontinuidad Tipo I Y II Proceso A Tipo I Y II Proceso B Tipo I Y II Proceso C Aluminio Fundicin Extrusin y forja Soldadura Todos Todos Porosidades Traslapes Falta de fusin Porosidades Grietas Grietas de fatiga 5 a 10 min NR 30 30 30 NR 5 min 10 5 5 10 30 3 min 7 3 3 5 5 Magnesio Fundicin Extrusin y forja Soldadura Todos Porosidades Traslapes Falta de fusin Porosidades Grietas 15 NR 30 30 30 5 10 10 10 10 3 7 5 5 5 Grietas de fatigaNR307 Acero Fundicin Extrusin y forja Soldadura Todos Todos Porosidades Traslapes Falta de fusin Porosidades Grietas Grietas de fatiga 30 NR 60 60 30 NR 10 10 10 10 10 30 5 7 7 7 7 10 Latn y bronce Fundicin Extrusin y forja Recubrimientos Todos Porosidades Traslapes Falta de fusin Porosidades Grietas 10 NR 15 15 30 5 10 10 10 10 3 7 3 3 3 Plsticos Todos Grietas 5 a 30 5 5 Vidrio Todos Grietas 5 a 30 5 5 Herramienta con punta de carburo Falta de fusin Porosidades Grietas 30 30 30 5 5 20 3 3 5 Titanio y aleaciones a altas temperaturas TodosNR20 a 3015 Todos metales TodosEsfuerzos oGranulacinInterna NR240240 NR = no recomendable Gua de Seleccin del proceso PROBLEMAPROCESO TIPO I Y II OBSERVACIONES Alta produccin de artculos pequeosAPequeas cantidades mojadas en canastas Alta produccin de artculos grandesBGrandes forjas, extrusiones, etc. Alta sensibilidad para discontinuidades finasBIndicaciones mas claras y mas brillantes Discontinuidades superficiales, rayones, etc. Deben detectarse BPuede controlarse la profundidad de emulsificacin. Artculos con rugosidad superficialA Artculos con cuerdas y cueros.AEl penetrante podra fijarse en las esquinas. Artculos con rugosidad superficial mediaA BLa eleccin depende de los requerimientos de produccin y sensibilidad. Prueba por puntos.C Se necesita equipo porttil.C No se dispone de agua y electricidadC Artculos anodizados, agrietados despus del anodizado C B ADe preferencia el orden indicado Repetir el procesoCCinco a seis repeticiones podran ser el limite. Deteccin de fugasA B CARACTERSTICAS DEL PENETRANTE FLUORESENTE TIPOVENTAJASDESVENTAJAS LAVADOCON AGUA La fluorescencia asegura visibilidad Fcilmente lavable con agua. Grandes cantidades de especimenes pequeos. Superficies rugosas. Cueros y cuerdas. Amplio rango de discontinuidades. Rpido. Proceso sencillo. Requiere luz negra y reas obscuras. No es seguro en la deteccin de rayones y fallas superficiales. No es seguro volver a probar. No es seguro en superficies anodizadas. cidosycromatosafectanla sensibilidad. Fcilmente sobre lavado. Elpenetranteestaexpuestoala contaminacin del agua. POST EMULSIFICADO La fluorescencia asegura visibilidad. Altasensibilidadparadiscontinuidades muy finas. Buenoparadiscontinuidades superficiales. Fcilmentelavableconaguadespusde la emulsificacin. Tiempo de penetracin corto. No puede ser fcilmente sobre lavado Requiere luz negra y reas obscuras. Requiere mas paso. Requiereequipoparalaaplicacinde emulsivo. Difcilremocindelpenetranteen cuerdas,cueros,agujerosciegosy superficies rugosas REMOVIDO CON SOLVENTE La fluorescencia asegura visibilidad Porttil. No requiere agua. Bueno sobre piezas anodizadas. Para verificacin por puntos. Las piezas pueden ser re probadas Requiere luz negra y reas obscuras. Material inflamable. No puede usarse en tanques abiertos. Difcilsuempleosobresuperficies rugosastalescomofundicinde magnesio. Diagrama general de la aplicacin de lquidos penetrantes PROCESO A: PENETRANTE FLUORESCENTE LAVABLE CON AGUA PROCESO B: PENETRANTE FLUORESCENTE POST - EMULSIFICADO PROCESO C: PENETRANTE FLUORESCENTE REMOVIDO CON SOLVENTE PROCESO C: PENETRANTE VISIBLE REMOVIDO CON SOLVENTE PROCESO A: PENETRANTE VISIBLE LAVABLE CON AGUA PROCESO B: PENETRANTE VISIBLE POST EMULSIFICADO