INTRODUCCION A LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

Definición de END (NDT, No Destructive Testing) Ensayos o pruebas que, aplicando algún fenómeno físico, no perjudicará el futuro desempeño del material o pieza. Métodos de medición o detección de la capacidad del desempeño de materiales, estructuras, piezas (metálicos o no).

Selección de la técnica mas adecuada

Piezas, estructuras y otros elementos, que pueden fallar en servicio, deben ser estudiadas del punto de vista mecánico debido al tipo de falla que pudiese aparecer para luego poder seleccionar la técnica END mas adecuada. Tipos de fallas: por excesiva deformación plástica, elástica, por tipo de rotura (dúctil, frágil, corrosión y fatiga)

Tipos de discontinuidades y geometrías

- Discontinuidades artificiales o sintéticasej: Chaveteros, agujeros, cambios de sección, otros

- Discontinuidades naturales

1) Tri dimensionales con formas geométricas aproximadamente definidas (soldaduras)2) Tri dimensionales con formas geométricas no definidas (vacíos, rechupes)3) Bi dimensionales planas 4) Bi dimensionales alabeadas

Cada geometría tendrá asociada un concentrador de tensiones. Al momento de evaluar un componente, estructura, etc, será necesario conocer, además:1) Tamaño2) Posición en el componente 3) Angulo entre el plano de la discontinuidad y el eje de las tensiones principales de la pieza4) Dirección de la discontinuidad alabeada respecto a las tensiones principales.5) Dirección de la discontinuidad lineal respecto a las tensiones principales.6) Densidad y distribución de esa densidad por unidad de volumen o de área.

Con el fin de conocer estas pautas es que se aplican los diferentes END

DefectoFalta o ausencia de algún elemento esencial para el correcto funcionamiento de una pieza, estructura, componente, etc.

Una discontinuidad podría ser un defecto si es que esta impide el correcto o seguro funcionamiento de la pieza, parte estructural, etc. Es decir una discontinuidad no siempre es un defecto. (concepto fractomecanico en particular: tolerancia al daño)

El defecto esta íntimamente relacionado con el desempeño de la pieza, es así que no se puede hablar de un listado de defectos comunes.

Alcances de los ENDCon solo su aplicación no se puede garantizar que un elemento estructural, componente, etc, no falle en servicio. Los END parten de la premisa que los componentes han sido bien diseñados (diseño y elección de materiales).

Ningún END permite determinar las propiedades mecánicas de los materiales en la medida de sustituir los ensayos destructivos. Veremos que alguna técnica permite establecer, comparativamente, propiedades físicas como la conductividad eléctrica.

Etapas básicas para la aplicación de END

a) Elección: del método mas adecuado para el componente o pieza a evaluar.b) Aplicación: del método de inspección, modificación del medio de inspección por la presencia de la discontinuidad. c) Detección: de la modificación o cambio del medio de inspección mediante un detector apropiado.d) Conversión: de la detección a una forma adecuada que permita su interpretación.e) Interpretación: de la información obtenida.

Métodos y selección de ENDDiversas discontinuidades y propiedades de los metales motivan la aplicación de diferentes tipos de fenómenos físicos. Esto da origen a los diferentes métodos:

1) Visual2) Líquidos o tintas penetrantes 3) Partículas ionizantes (RX y Gamma)4) Sonido y ultrasonido5) Magnéticos6) Eléctricos7) Electro magnéticos8) Térmicos

LimitacionesTodas las técnicas tiene limitaciones como cualquier proceso industrial. Al momento de decidir cual es la técnica mas adecuada para un determinado componente o pieza se puede recurrir al siguiente orden:

Sensibilidad de cada uno de los posibles métodos a aplicar.

Facilidad de ejecución o aplicación del método

Costo de la operación (en materiales)

Costo de la operación (mano de obra)

Nivelación de certificación Normas

Se utilizan diferentes normativas a nivel nacional, reconocidas por instituciones internacionales como ANSI/ASNT (American National Standard Institute/American Standard Nodestructive Testing) e ISO (International Standard Institute). Ej: ISO 9712-3 (capacitación, calificación y certificación de personal que realiza END).

Nivel I

Persona que ha sido capacitada y ha demostrado estar debidamente calificada para: efectuar la calibración de un equipo de inspección, realizar una inspección específica, aplicar los criterios de aceptación o rechazo definidos en un procedimiento o instrucción de inspección y reportar o realizar los registros de estas actividades. El inspector Nivel I debe ser entrenado y supervisado por personal certificado como nivel II o III.

Nivel II

Es Nivel I. Además puede ser capacitado para establecer, realizar o verificar la calibración de un equipo de prueba, interpretar los resultados obtenidos durante una prueba, evaluándolos conforme a un código, norma o especificación aplicable. Debe estar familiarizado con los alcances y limitaciones de su técnica y puede ser responsable de la capacitación práctica y supervisión de los individuos de Nivel I y de los aprendices. Tiene la capacidad para responsabilizarse de preparar instrucciones de inspección, organizar y emitir los reportes de resultados de las pruebas efectuadas por el o bajo su supervisión.

Nivel III

Es Nivel II y capaz de establecer técnicas y procedimientos generales de inspección, interpretar los códigos, normas y especificaciones para establecer los métodos y procedimientos específicos a ser empleados. Puede ser responsable de las pruebas por Ensayo no Destructivos para los cuales este, certificado. Debe ser capaz de interpretar y evaluar los resultados con los criterios establecidos por códigos, normas y especificaciones.El nivel III debe tener un conocimiento general sobre los materiales, métodos y tecnologías de fabricación que le permitan establecer la técnica a emplear durante la inspección no destructiva, y para asesorar en la selección de los criterios de aceptación cuando estos no estén definidos. Debe estar familiarizado con los demás métodos de inspección no Destructiva.

General

Forma más antigua, básica y común de realizar END en aeronaves e industria. Aproximadamente el 80% de los END sobre aeronaves se llevan a cabo por métodos visuales directos.Combinación de este método con instrumentos de aumento, boroscopios, fuentes de luz, escáneres de vídeo y otros dispositivos, aumenta el porcentaje de aplicaciones.

Método Visual

Ayudas para la Inspección Visual Simple

La combinación ojo – espejo - linterna es un proceso crítico de inspección visual.

Estructura de las aeronaves y componentes a ser inspeccionados frecuentemente suelen tener difícil acceso, ayudas como una potente linterna, un espejo con una articulación o rótula, lupas con potencias de magnificación entre 2 a 10 aumentos, son esenciales en el proceso de inspección.

a) Linternas

Selección: las siguientes características debe ser consideradas:

1) calificación de los Lux (intensidad lumínica por unidad de área)

2) calificación para atmósfera explosiva 3) dispersión del haz (ajustable, puntual, flujo)4) eficiencia (tasa de uso de la batería)5) brillo después de un extensivo uso 6) baterías recargables o estándar. (recargables,

hs continuas, ¿qué tiempo se requiere para la recarga?).

Niveles de brillo del bulbo:

1) Incandescente estándar (batería larga vida).

2) Krypton (luz 70% más que las bombillas estándar).

3) Halógeno (luz más del 100% que las bombillas estándar).

4) Xenón (luz más del 100% que las bombillas estándar).

b) EspejosSe utiliza para visualizar áreas que no están en la normal de la línea de visión. Tamaño adecuado para ver fácilmente el componente. Superficie libre de suciedad, grietas, revestimiento desgastado, etc, y con capacidad de ajuste de la articulación para asegurar que no haya giro.

c) Lente convergente o lupa simple: Forma simple de microscopio. La Ampliación de una sola lente está determinada por la ecuación M = 10 / f.

M: ampliación, F: distancia focal (pulgadas)"10“ constante, promedio de la mínima distancia a la que los objetos pueden ser visto claramente por el ojo desnudo.

d) Boroscopios

Instrumento óptico de precisión, tubular y largo. Tienen incorporada iluminación. Están diseñados para permitir inspección visual de superficies internas o lugares de difícil acceso. Tubo rígido o flexible con amplia variedad de longitudes y diámetros, proporciona la conexión óptica necesaria entre el extremo de visualización y el objetivo en la punta distante. Diferentes diseños para una variedad de aplicaciones estándar o diseños personalizados para aplicaciones especializadas.

Usos del Boroscopio

- Programas de mantenimiento de aeronaves y motores con el fin de reducir o eliminar desmontajes costosos.

- Turbinas de aviación poseen puertos de acceso que están diseñados específicamente para utilizar boroscopios e inspeccionar alabes y otros elementos.

- Interiores de actuadores hidráulicos- Inspeccionar el adecuado pegado de partes,

posición de sellos (o´rings por ejemplo), entre otros en zonas de difícil acceso.

Procedimientos de inspección visual (AC 43-13 y 43-204, FAA)

- Inspección preliminar: inspección de la superficie, limpieza, presencia de objetos extraños, deformaciones, falta de elementos de fijación y daños. Si la superficie a inspeccionar esta oculta, utilice ayudas visuales tales como un espejo o boroscopio.

- Confortabilidad del personal: un ambiente cómodo aumenta la fiabilidad de la inspección visual.

- Nivel de ruido. Altos niveles sonoros perjudican la inspección visual debido a que distraen al operador.