Ensayo por Inspeccin Visual y Lquidos Penetrantes

Kevin Brenes Valverde, 201115139

kevinbrenesvalverde@gmail.com

Resumen

En el siguiente informe se estudiarn dos

ensayos no destructivos: por inspeccin

visual y por lquidos penetrantes.

Para la realizacin de ambas pruebas se

utilizaron varias piezas de aluminio

fundido que se encontraban en el taller.

Cada una fue sometida en primer lugar a

inspeccin visual con el objetivo de

determinar defectos significativos en la

superficie y deterioros estructurales.

En segundo lugar cada pieza fue

sometida a la prueba de lquidos

penetrantes para detectar las

discontinuidades abiertas en la superficie.

Para ambas pruebas se anotaron las

observaciones correspondientes, se

realizan las tablas comparativas y las

conclusiones finales de los ensayos.

Abstract

In the following report will be studied two

non-destructive testing: By visual

inspection and liquid penetrant inspection

To perform both tests several pieces of

molten aluminum were used in the

workshop. Each was first subjected to

visual inspection in order to determine

significant surface defects and structural

damage.

Secondly, each part was subjected to

liquid penetrant testing to detect

discontinuities open to the surface.

For both tests the relevant observations

were noted, comparative tables and the

conclusions of the tests are performed.

K. Brenes

1 ME3209 Laboratorio de Tecnologa de Materiales

Palabras Claves

Inspeccin visual

Lquidos penetrantes

Penetrantes fluorescentes

Penetrantes coloreados

Keywords

Visual inspection

Liquid penetrant inspection

Fluorescent penetrant inspection

Visible penetrants

Introduccin

Los mtodos de inspeccin visual y

lquidos penetrantes representan un

pequea parte de los ensayos no

destructivos (END) realizados a los

materiales.

En la nota de prensa Investigadores y

empresas de todo el mundo abordan en la

Politcnica de Valencia los ltimos

avances en Ensayos no Destructivos

escrita por Zurano Conches (2011). El

Director Tcnico de la Asociacin

Espaola de Ensayos no Destructivos,

Rodolfo Rodrguez define textualmente

como END:

Los ensayos no destructivos son pruebas

que se realizan a diferentes objetos para

conocer sus propiedades, su defectologa

u otras caractersticas sin daarlo;

pueden aplicarse a cualquier objeto y en

cualquier fase de la produccin, incluso

durante toda la vida til del componente.

Es importante destacar que este tipo de

ensayos no destructivos son aparte de no

provocar dao alguno en la mquina, una

manera efectiva de detectar posibles

daos en la estructura y superficie de la

pieza.

Segn la Corporacin ISOTEC S.A

(2010), la inspeccin visual es la tcnica

ms usada por su versatilidad y su bajo

costo.

En ella se emplea como instrumento

principal, el ojo humano, el cual es

complementado frecuentemente con

instrumentos de magnificacin,

iluminacin y medicin.

Esta tcnica es, y ha sido siempre un

complemento para todos los dems END,

ya que a menudo la evaluacin final se

hace por medio de una inspeccin visual.

El examen visual tiene 3 tipos de tcnicas:

Visin directa: Utilizada para la

deteccin de defectos

superficiales en produccin.

Transmisin de imgenes: Se

utiliza para la deteccin de

corrosin, erosin, etc.

Rplicas: Evaluacin de rugosidad

y de estructuras metalogrficas.

K. Brenes

2 ME3209 Laboratorio de Tecnologa de Materiales

En el caso del ensayo mediante lquidos

penetrantes se emplea para la deteccin

de discontinuidades abiertas en

materiales metlicos y no metlicos;

segn menciona Conejo & Jimnez

(2004).

Este mtodo se fundamenta en la accin

capilar de los lquidos, los cuales pueden

penetra en las cavidades de una

discontinuidad abierta en la superficie.

El ensayo por lquidos penetrantes utiliza

2 tcnicas para su utilizacin:

Coloreadas: Se inspeccionan a

simple vista. Solamente hay que

contar con una buena fuente de luz

blanca. Esta tcnica fue la utilizada en

este ensayo.

Fluorescentes: Se inspeccionan con

la ayuda de una lmpara de luz

ultravioleta. Sin sta son invisibles a

la vista.

La manera en la que se inspecciona el

material mediante este mtodo tiene 4

fases (Figura 1):

1. Corte de un material que presenta

una grieta.

2. La superficie del material se cubre

con penetrante.

3. Se elimina el exceso de

penetrante.

4. Se aplica el revelador, volvindose

visible el defecto.

Ambos ensayos se realizaron con el

objetivo de analizar la superficie de varias

piezas de aluminio fundido. Con estos

mtodos nicamente se puede realizar

una inspeccin superficial de la pieza.

Los objetivos de los ensayos son:

-Inspeccin visual:

Conocer los principios fsicos en

los cuales se basa la inspeccin

visual.

Realizar inspecciones sobre

piezas que presentan

defectologas conocidas.

-Lquidos penetrantes:

Conocer las etapas requeridas

para efectuar, el anlisis de

Figura 1. Aplicacin de los lquidos penetrantes

K. Brenes

3 ME3209 Laboratorio de Tecnologa de Materiales

materiales, por medio de la tcnica

de lquidos penetrantes.

Conocer los diferentes tipos de

lquidos penetrantes utilizados y

sus caractersticas.

Conocer las ventajas y

desventajas de un ensayo

mediante lquidos penetrantes.

Materiales y Equipos

-Inspeccin visual:

Lupa (Figura 2)

Endoscopios (Figura 3).

Piezas (Figuras 4).

Fuente luminosa (Luz solar).

-Lquidos penetrantes:

Lquidos penetrantes (Penetrant,

Cleaner, Developer). (Figura 5).

Piezas o probetas con

defectologa conocida (Figura 6).

Figura 2. Lupa de largo alcance con luz

Figura 3. Endoscopio elctrico

Figura 4.1. Piezas de aluminio fundido

Figura 4.2. Pieza de aluminio fundido

Figura 5. Lquidos penetrantes

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4 ME3209 Laboratorio de Tecnologa de Materiales

Metodologa

Para lograr obtener los datos

experimentales de estos ensayos fue

necesario seguir una serie de pasos.

Exposicin por parte del profesor

Primero, el profesor encargado del curso

expuso la teora del tema de ensayos no

destructivos, comprendiendo los

conceptos bsicos, la utilidad de los

experimentos y el equipo a utilizar.

En primer lugar el profesor explic en qu

consisten los ensayos no destructivos.

Estos son mtodos de ensayo que

permiten detectar y evaluar

discontinuidades, estructuras o

propiedades de materiales, componentes

o piezas sin modificar sus condiciones de

uso o aptitud de servicio.

Luego explic los distintos tipos de END,

pero en este caso me centrar

nicamente en dos de ellos: Inspeccin

visual y Lquidos penetrantes.

Como lo expuso el profesor el ensayo por

inspeccin visual (IV) es de suma

importancia la experiencia del operario y

de los conocimientos que ste tenga

respecto a la operacin, los materiales y

dems aspectos influyentes en los

mecanismos de falla que el objeto pueda

presentar.

En el caso de los lquidos penetrantes

mencion que este tipo de ensayo si bien

es cierto el lquido se debe rociar en la

pieza y sta queda impregnada del fluido,

es fcil de remover con agua. Este

mtodo en comparacin con el IV, es ms

eficiente porque no depende de la

experiencia del operario, y muestra

defectos que el ojo humano no puede

detectar.

Ambos tipos de END se clasifican como

tcnicas de inspeccin superficial, es

decir, solo se comprueba la integridad

superficial del material.

Figura 6.1. Barreno cortado transversalmente

Figura 6.2. Piezas de aluminio fundido

K. Brenes

5 ME3209 Laboratorio de Tecnologa de Materiales

Reconocimiento de las instalaciones

Se lleg al taller de ensayos no

destructivos en la Escuela de Ingeniera

Electromecnica. Me coloqu la

indumentaria propia del taller y se dispuso

a realizar el reconocimiento de las

instalaciones.

El taller no presenta condiciones

controladas de temperatura y humedad,

pero para los dos ensayos a realizar no es

necesario que existan ese tipo de

condiciones ya que por lo general se

realizan en el campo, por ejemplo, si se

necesita realizar una inspeccin de un

motor de una industria la prueba se

ejecuta en el mismo lugar donde est la

mquina.

En el lugar se encuentra un fregadero,

mesas, y una pequea bodega que

contiene los lquidos penetrantes, los

endoscopios y las piezas a analizar.

Realizacin de las pruebas

Luego de realizar el reconocimiento de las

instalaciones se dispuso a realizar los

ensayos.

-Inspeccin visual:

Primero se realiz el examen visual de las

piezas. Se analiz a la luz del sol cada

pieza (Figura 4.1), se verificaron las

imperfecciones que presentaba cada una

a simple vista.

Luego con la ayuda de un endoscopio

elctrico, se verific el interior de un

motor, comprobando su corrosin, y

daos en el material.

-Lquidos penetrantes:

Este mtodo requiere necesariamente

que los pasos se realicen al pie de la letra,

ya que si no se produce como se debe

podra generar errores en la

determinacin de los defectos.

Es importante destacar que en el caso de

los lquidos penetrantes se debe observar

la fecha de caducidad, adems de utilizar

los lquidos de la misma marca.

En primer lugar, se debe eliminar la mayor

cantidad de impurezas en la superficie a

analizar. Esto se realiz con una esponja,

jabn y agua. Luego del lavado se sec

con una toalla limpia.

En segundo lugar, se roca el lquido

penetrante rojo por toda la zona de

anlisis (Figuras 7.1, 7.2, 7.3). Luego de

aplicar el primer lquido se dejaron

reposar las piezas alrededor de 15

minutos.

K. Brenes

6 ME3209 Laboratorio de Tecnologa de Materiales

En tercer lugar, se aplic el lquido

limpiador (Cleaner) para eliminar el

exceso de penetrante en la pieza. Se

aplica con una servilleta limpia, y es

importante pasar la toalla en un solo

sentido para no restarle accin al

penetrante sobre los defectos.

Como cuarto y ltimo paso se roco

directamente en la pieza el lquido

revelador (Developer), que hace visible

los defectos y permite realizar la

evaluacin.

Valoracin de resultados

Luego de obtener los resultados el

profesor expuso las observaciones que se

obtuvieron en los ensayos.

En el caso de la inspeccin visual, la

interpretacin result ms sencilla debido

a la experiencia del profesor, por lo que

siempre existi una explicacin por los

defectos encontrados.

Con el mtodo de lquidos penetrantes

igualmente el profesor detall cada

defecto encontrado en las piezas

manifestando las posibles causas que

produjeron dichas imperfecciones.

Figura 7.1. Pieza con lquido penetrante rojo

Figura 7.2. Piezas de aluminio con lquido penetrante rojo

Figura 7.3. Barreno con lquido penetrante rojo

K. Brenes

7 ME3209 Laboratorio de Tecnologa de Materiales

Resultados

Tabla 1. Valoracin de piezas por inspeccin visual

Pieza Observaciones

Pieza de aluminio por

fundicin.

A simple vista presenta

nicamente unos poros de

tamao pequeo

Pieza de aluminio por

fundicin.

A simple vista presenta unos

poros de tamao pequeo y

mediano

Pieza de aluminio por fundicin

tratada.

A simple vista se encuentra

mejor que las piezas anteriores

por el tratamiento que posee.

Pieza slida de aluminio

fundido.

Se analiza la zona de

soldadura.

Presenta poros grandes

Presenta oxidacin en algunas

zonas.

Barreno industrial

Presenta fracturas en varios

sectores de la pieza.

Presenta ranuras propias del

corte

K. Brenes

8 ME3209 Laboratorio de Tecnologa de Materiales

Tabla 2. Valoracin de piezas por lquidos penetrantes

Pieza Observaciones

Pieza de aluminio por fundicin.

Presenta mucha porosidad por toda la

pieza y de diferentes tamaos.

Algunos sectores en los bordes fueron

revelados pero por mala aplicacin.

Pieza de aluminio por fundicin.

Presenta porosidad y defectos propios

del corte de la pieza, es decir, una

tendencia de defecto hacia los bordes

Pieza de aluminio por fundicin

tratada. Debido al tratamiento que fue

sometida disminuyen notablemente

las imperfecciones. En un sector

presenta revelacin por incorrecta

aplicacin.

Tubos de acero inoxidable soldados.

Anlisis en la soldadura.

Presenta porosidad de tamao medio

a lo largo de toda la soldadura

Barreno industrial

Presenta fracturas en varios sectores

de la pieza de forma mnima.

No presenta mayor diferencia a la

inspeccin visual.

K. Brenes

9 ME3209 Laboratorio de Tecnologa de Materiales

Anlisis de Resultados

Como se pudo observar en las tablas

anteriores se puede notar la diferencia

existente en ambos mtodos.

En el caso de las piezas de aluminio

fundido a simple vista parecen estar en un

buen estado, si bien es cierto se

encuentran algunos defectos no son

todos los que se identificaran con el

mtodo de lquidos penetrantes.

Conclusiones

La valoracin por lquidos

penetrantes revel con mayor

exactitud los defectos en el

mtodo de inspeccin visual.

Las piezas con algn tratamiento

poseen una mayor perfeccin

superficial.

Una pieza brillante no garantiza un

acabado superficial bueno, aparte

de la inspeccin visual es

necesario utilizar otro mtodo ms

evidente.

Referencias Bibliogrficas

1. Zurano Conches, L. (2011).

Investigadores y empresas de

todo el mundo abordan en la

Politcnica de Valncia los ltimos

avances en Ensayos no

Destructivos.

2. ISOTEC S.A (2010). Inspeccin

Visual Recuperado de

http://www.isotec.com.co/portal2/i

ndex.php?id=50

3. Conejo, M. Jimenez, R. (2004).

Laboratorio de Tecnologa de

Materiales. Ensayo mediante

Lquidos Penetrantes. P25.