E N S A Y O SN OD E S T R U C T I V OS

El uso de un material depende de ciertas propiedades caractersticas que varios ensayos destructivos han demostrado que posee.Sin embargo, no existe ninguna seguridad de que la pieza utilizada sea igual a las ensayadas, en lo que respecta a las propiedades mecnicas y a la ausencia de defectos.Existen dos tipos de Ensayos no Destructivos: Aquellos utilizados para localizar defectos. Y los utilizados para determinar caractersticas dimensionales, fsicas o mecnicas.

Ensayos no destructivos para localizar Defectos

Examen Visual Tintas Penetrantes Tcnicas Radiograficas Rayos X Rayos (gamma) Partculas Magnticas Ultrasonido

Examen VisualSe pueden utilizar lentes magnificadoras de baja potencia.Lupas Estereoscpicas, microscopios equipados con aditamentos fotogrficos, usados para obtener registros permanentes de los defectos, zonas dudosas y variaciones estructurales.

Estructura de la piezaRplica metalogrfica

Tintas PenetrantesEs un mtodo para detectar discontinuidades abiertas a la superficie.Las discontinuidades superficiales tales como grietas, costuras, traslapes, laminaciones, o falta de adhesin son indicadas por estos mtodos. Son aplicables a la inspeccin en proceso, final y de mantenimiento.Los lquidos usados ingresan por pequeas aberturas, tales como fisuras o porosidades, por accin capilar. La velocidad y la extensin de esta accin dependen de propiedades tales como tensin superficial, la cohesin, la adhesin y la viscosidad.

Pasos a seguir para realizar el ensayo:Las piezas a examinar deben ser limpias y de superficie seca.Se pintan o impregnan con un lquido fuertemente coloreado o fluorescente.Pasados unos minutos de la operacin anterior, se limpia el excedente del lquido colorante o fluorescente, con lo cual ste habr quedado retenido tan slo en la grieta o falla.Se cubre la superficie examinada con revelador, generalmente blanco.El revelador absorbe el colorante de la grieta, sealndola ntidamemente.

Tintas fluorescentes vistas con luz negraTintas penetrantes comunes vistas con luz comn

Partculas MagnticasEl mtodo de partculas magnticas se basa en que toda partcula ferrosa suceptible de ser magnetizada al entrar en contacto con un imn se orienta de acuerdo con su repectiva polaridad y sigue las lneas de fuerza del campo magntico.Dichas lneas se interumpen tan pronto como en el cuerpo principal se presenta alguna discontinuidad en forma de grieta. Tanto sea superficial o subsuperficial, en sus inmediaciones, se producir una acumulacin de partculas.

UltrasonidoLos ultrasonidos se emplean en los ensayos no destructivos para detectar discontinuidades tanto en la superficie como en el interior de los materiales.Los ultrasonidos son una forma de energa vibrante.10 a 20.000 Hz ondas sonoras> 20.000 Hz ultrasonidosParmetros que definen una onda ultrasnica Longitud de onda Ciclo Frecuencia f Periodo T = 1/f Velocidad de propagacin c = *f Amplitud

La direccin de oscilacin de las partculas individuales coincide con la direccin de propagacin de la onda. Es tambin llamada onda de presin.La direccin de oscilacin de las partculas individuales, es perpendicular a la direccin de propagacin de la onda

La velocidad con que viaja una onda ultrasnica depende del material, siendo constante dentro de este. E = mdulo de Young = peso especfico = constante o mdulo de PoissonLa energa transmitida a una pieza pude ser pulsante o continua.

GENERANCION DE LAS ANDAS ULTRASNICAS Las ondas ultrasnicas se generan por el llamado efecto piezoelctrico. Si aplicamos una tensin a una plaquita de material piezoelctrico, esta se contraer o se dilatar en funcin de la polaridad de la tensin.

Si se aplica una corriente alterna, la plaquita se contraer o se dilatar con la frecuencia, obtenindose adems ondas ultrasnicas debido a la vibracin del cristal. Cuando la plaquita es sometida a una presin de sonido, genera una pequea tensin elctricaA la plaquita externa se la denomina Transductor

HAZ ULTRASNICO

La presin sonora ser menor a medida que nos alejamos del centro. Si el dimetro es grande y la frecuencia elevada, nos dar una zona N larga y un haz poco divergente

AtenuacinPrdida de energa que sufre el haz ultrasnico. Es funcin del elemento atravesado por el haz.

Impedancia Acstica (Z)Es la resistencia que opone un material al ser atravesado por un haz ultrasnico.Z = . c

Si el haz atraviesa dos materiales de diferente impedancia acstica, al llegar a la superficie de separacin una parte se refleja y otra parte pasa. Si las impedancias acsticas de los diferentes maeriales son parecidas, la mayor parte del haz pasar de un material a otro. En cambio si las impedancias acsticas son diferentes pasar todo lo contrario.

Procedimientos utilizados para ensayar materiales con aparatos de ultrasonido

Existen tres tipos de procedimientos:

Procedimiento de impulsos y sus ecos Procedimiento de transicin Procedimiento de resonancia

Procedimiento de impulsos y sus ecosSe utiliza un transductor que funciona como emisor y receptor. Cuando un impulso es introducido en un material homogneo, este atravesar todo el maerial hasta llegar a la superficie opuesta, donde existe una inerfase (pieza-aire). Si la pieza tiene una discontinuidad, al tener esta una impedancia acstica distinta, constituye una interfase y el impulso es reflejado.

Procedimiento de transicin Se utiliza en instalaciones automticas La pieza se situa entre dos transductores Puede utilizar ondas pulsantes o continuas Se analiza la energa que es tranmitida a travs de la pieza

Procedimiento de resonancia Se utiliza para comprobar la zona de unin de dos materiales de distinta naturaleza. Utiliza una onda longitudinal continua.Se posiciona el transductor sobre una superficie de la pieza en una parte sin defecto. Se regula la frecuencia para obtener la resonancia en el material (onda estacionaria).Al colocar el transductor sobre la discontinuidad; es como si la onda estuviera en una zona de menor espesor y la longitud demasiado larga, no obtenindose la onda estacionaria.

R A D I O G R A F A

I N D U S T R I A LRayos XRayos (gamma)Excitacin de la envoltura del tomo mediante bombardeo de electrones aceleradosNcleo atmico de los radioistopos Leyes del decaimiento radiactivo

El objeto del ensayo es obtener informacin sobre la macroestructura interna de un pieza o componente.Propiedades de interes de las radiaciones X y : se propagan en lnea recta no siendo desviadas por campos elctricos ni por campos magnticos ionizan gases exitan radiacin fluorescente en ciertos compuestos qumicos. sensibilizan emulsiones fotogrficas daan los tejidos vivos y no son detectados por nuestros sentidos atraviesan todos los materiales incluso los opacos a la radiacin luminosa, sufriendo una absorcin o prdida de energa en relacin a los espesores o densidad del material atravesado

Cuando los rayos atraviesan un material de estructura no uniforme, que contenga defectos tales como grietas, cavidades, o porciones de densidad variables, los rayos que atraviesan las partes menos densas del objeto son absorbidos en menor grado que los rayos que atraviesan las partes ms densas.

Comparacin de la radiografa a base de rayos X y gamma El uso de los rayos X est limitado a 9 pulg de espesor de acero, mientras que los rayos gamma pueden usarse para espesores de hasta 10 pulg. Los rayos X son mejores que los gamma para la deteccin de pequeos defectos en secciones menores a 2 pulg de espesor, los dos poseen igual sensibilidad para secciones de unas 2 a 4 pulg. El mtodo de rayos X es mucho ms rpido que el de los rayos gamma y requiere de segundos o minutos en ves de horas. Debido a su menor dispersin, los rayos gammas son ms satisfactorios que los rayos X para examinar objetos de espesores variables. Para un espesor de material uniforme los rayos X parecen proporcionar negativos mas claros que los gammas.

Interpretacin de una radiografa Las porciones mas oscuras indican las partes menos densas Las porciones mas claras indican las partes mas densasDefectos mas comunes y su apariencia caracterstica sobre los negativos de fundiciones: Las cavidades de gas y solpladuras son indicadas por reas oscuras circulares bien definidas. La porosidad por contraccin aparece como una regin oscura, fibrosa e irregular que posee un silueta indistinta. Las grietas aparecen como reas oscurecidas de ancho variable. Las inclusiones de arena estan representadas por reas grises o negras de textura irregular o granular. Las inclusiones en las fundiciones de acero aparecen como reas oscuras de silueta definida.