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Ensayo por Inspeccin Visual y Lquidos Penetrantes
Kevin Brenes Valverde, 201115139
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.
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K. Brenes
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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.
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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
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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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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
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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.
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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
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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
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K. Brenes
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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.
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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.