imende-inspeccion visual i y ii

Instituto Mexicano de Ensayos No Destructivos, A. C.

Ensayos No Destructivos por el Mtodo de

Inspeccin Visual

Alfonso R. Garca Cueto

Mxico, 2005

Ensayos No Destructivos por el mtodo de Inspeccin Visual es una obra protegida por la legislacin sobre Derechos de Autor vigente en la materia. Est prohibido copiar o transferir la informacin que este documento contiene por cualquier medio o tecnologa sin autorizacin previa y por escrito del autor.

Mxico, D. F., 2005

Alfonso R. Garca Cueto Inspeccin Visual

Tabla de Contenidos

Captulo 1, Introduccin al Estudio de los Ensayos No Destructivos

Captulo 2, Principios Fsicos de la Luz y el Color

Captulo 3, Descripcin y Funcionamiento del Ojo Humano

Captulo 4, Instrumentos pticos Empleados en la Inspeccin Visual

Captulo 5, Instrumentos Mecnicos de Medicin

Captulo 6, Conceptos y Nomencaltura Empleados en Soldadura

Captulo 7, Discontinuidades de los Materiales

Bibliografa

In


Utilice esta pgina para anotar sus observaciones

IV


Presentacin

Introduccin Durante la segunda mitad del siglo XX, tras la generacin de nuevas tecnologas, tambin

cambiaron las formas de produccin y surgi la necesidad de mejorar los productos y los

serVIcIOs.

Un efecto de esta situacin es el desarrollo de los Ensayos de Materiales o pruebas de materiales,

diseadas para asegurar que los materiales, las piezas, los componentes y las uniones soldadas

cumplan su funcin con eficiencia.

sta es nuestra primera edicin de Inspeccin Visual. Es otro nuevo ttulo, que el IMENDE, A. c., pone a disposicin del pblico, tras quince aos de trabajo en los que hemos difundido a los

hispanohablantes los mtodos de Ensayos No Destructivos en nuestro idioma de manera

completa y organizada.

Se suma a los textos de Introduccin a los Ensayos No Destructivos, Ultrasonido Industrial,

Lquidos Penetrantes, Partculas Magnticas, Radiografia Industrial e In:,peccin de Soldadura.

Agradecimientos Agradecemos a todas aquellas personas e instituciones que hicieron posible la realizacin de esta

obra en sus distintos aspectos.

A.R.G.C.

v


Novedades de los Mapas de Informacin

Para presentar los contenidos de este manual, elegimos el mtodo de documentacin Informatiol1 Mapping@ que divide los temas como "mapas de informacin".

Algunas de las novedades o diferencias de los "mapas de informacin" respecto de las pginas tradicionales son las siguientes:

Captulos divididos en secciones y secciones divididas en temas

ndices de entrada en cada captulo y en cada seccin, llamados "Visin General"

Ttulos notables al principio de cada tema y un aviso de continuacin del tema en la siguiente pgina, cuando ste no se agota en una sola

Temas divididos en pequeas partes o aspectos, con lneas que separan visiblemente cada una de stas

Palabras importantes o clave, a la izquierda de los textos que ayudan a identificar el aspecto del tema que se trata en esa parte

Vietas para alertar al lector y presentar informacin en prrafos breves con una redaccin sencilla

Tablas que contienen informacin redactada en forma sencilla, para hacer la lectura fluida

Imgenes y tablas de informacin justo donde se mencionan al lector, para evitar los anexos

El tipo de letra que se usa es Times New Roman, en lugar de usar el tradicional tipo Arial

Los ttulos de los temas aparecen con maysculas iniciales en algunas de sus las palabras

Los prrafos estn alineados a la izquierda, no estn justificados

Todo lo anterior genera pginas como la que se ve a continuacin:

VI


El ttulo del tema avisa al lector sobre qu va tratar esta parte del documento.

Ejemplo de un Tema de Este Manual Estas lneas avisan que comienza y termina el tratado sobre un aspecto especfico del tema.

Introduccin Aqu presentamos informacin sobre un solo aspecto del tema que aparece en el ttulo.

Estas palabras en negritas a la izquierda informan al lector sobre el aspecto que tratan los textos de la derecha.

El aspecto del tema desarrollado aparece entre dos lneas para aislar la informacin. Esto permite hacer correcciones en donde hace falta, sin modificar el resto del ma o del documento.

Vietas Usamos vietas para:

Los prrafos estn alineados a la izquierda porque as la vista del lector se cansa menos.

Grficos

avisar al lector sobre informacin importante sin distraer su atencin escribir prrafos breves usar una redaccin ms sencillas (menos signos de puntuacin) hacer la lectura fluida

Las grficos, como tablas e imgenes, insertados en el texto permiten una lectura ms veloz y mostrar informacin complicada de fonna ms sencilla, como este diagrama de un equipo ultrasnico convencional:

Con estas palabras clave, el lector se gua, encuentra lo que necesita ms rpido y slo consulta lo que le es til. mejor con una imagen.

Contenido Este docu1 Tablas como sta permiten saber de qu temas trata un captulo o seccin. I ~

Tema Pgina Los Principales Elementos de un Tema 3-6 Anexos 3-11 Bibliografa 3-14

e ontinla en la siguiente pgina Cada captulo tiene numeracin individual (captulo 3, seccin A, pgina 5). Esta leyenda le avisa al lector que el tema

que se est tratando no se ha agotado y hay que leer ms en la pgina siguiente.

3-A-5 VII



VIII


Captulo 1

Introduccin al Estudio de los Ensayos No Destructivos

Visin General

Introduccin

Contenido

El campo de los Ensayos No Destructivos es amplio y diverso; por eso, antes de entrar de lleno al estudio de la Inspeccin Visual es conveniente revisar los aspectos ms generales del marco terico al que este mtodo pertenece.

Este captulo trata acerca de:

los aspectos generales de los Ensayos No Destructivos el proceso que avala la formacin y capacidad de un individuo para realizar

Ensayos No Destructivos la Inspeccin Visual en relacin con los Ensayos No Destructivos

Este captulo contiene las siguientes secciones:

Seccin Pgina A. Los Ensayos No Destructivos l-A-l B. La Capacitacin, la Calificacin y la Certificacin en

l-B-I Ensayos No Destructivos C. Informacin General sobre la Inspeccin Visual l-C-l

1-1



1-2


Seccin A

Los Ensayos No Destructivos

Visin General

Introduccin

Contenido

Al evolucionar los modos de produccin, la industria y el mercado exigen el cumplimiento de requisitos de seguridad ms estrictos. Ahora se requieren procesos de inspeccin y pruebas para verificar los componentes crticos hasta en un 100% en algunas industrias como la aeronutica, la aeroespacial, la ncleo-elctrica y la petroqumica, entre otras.

Tal circunstancia plantea una severa dificultad para las reas de Calidad y de Seguridad Industrial. La solucin al problema es la aplicacin de los Ensayos No Destructivos (END).

Los END ocupan un amplio campo de estudio. Se han desarrollado a partir de las diferentes necesidades de informacin y del mbito de trabajo que cada mtodo puede abarcar.

Este captulo es una introduccin a los Ensayos No Destructivo, que facilita al lector entender los distintos mtodos de END y ubicar su campo de accin.

Esta seccin contiene los siguientes temas:

Tema Pgina Los Ensayos de Materiales l-A-2 Los Ensayos Destructivos l-A-3 Descripcin de Los Ensayos No Destructivos (END) l-A-4 Mtodos de END l-A-6 Caractersticas del Campo de Accin de los END I-A-IO Ventajas y Limitaciones de los END I-A-12 Aplicaciones de los END en los Procesos Productivos I-A-13 Beneficios de los END en las Distintas reas de una Empresa l-A-16

I-A-l


Los Ensayos de Materiales

Qu son?

Tipos de ensayos

Los Ensayos de Materiales son pruebas que evalan las propiedades mecnicas, qumicas y fsicas de los materiales que la industria usa y de los productos que fabrica y que consume.

Una de sus aplicaciones especficas consiste en detectar y evaluar las discontinuidades o defectos en:

Materias primas Procesos de fabricacin Productos finales Materiales en servicio Reparaciones o reconstrucciones

Existen dos tipos de Ensayos de Materiales:

Ensayos Destructivos Ensayos No Destructivos (END)

En los siguientes temas de esta seccin se describen este tipo de pruebas y su funcin.

l-A-2


Los Ensayos Destructivos

Qu son?

Para qu sirven?

En qu cantidad se realizan?

Los Ensayos Destructivos son mtodos fsicos directos que dai1an o alteran de forma permanente las propiedades fsicas, qumicas, mecnicas o dimensionales del material, parte o componente sujeto a inspeccin.

Los Ensayos Destructivos se usan para conocer las propiedades mecnicas de un material como:

resistencia a la tensin tenacidad dureza composicin qumica real resistencia al desgaste o a la corrosin

Los Ensayos Destructivos se realizan slo sobre muestras representativas obtenidas de un lote de producto.

l-A-3


Descripcin de los Ensayos No Destructivos (END)

Qu son?

Para qu sirven?

En qu cantidad se realizan'?

Los Ensayos No Destructivos son mtodos fsicos indirectos, que no daan o alteran de forma pennanente las propiedades fsicas, qumicas, mecnicas o dimensionales del material, parte o componente sujeto a inspeccin.

Estos mtodos fsicos indirectos aprovechan fenmenos como:

la capilaridad de los lquidos la alteracin de los campos magnticos la transmisin del sonido la opacidad al paso de la radiacin

Los Ensayos No Destructivos tambin se conocen como Pruebas No Destructivas y se abrevian con las siglas END.

Los END se usan para:

evaluar la homogeneidad de un material inspeccionar todo un lote sin destruir una muestra conocer el cambio de una propiedad cuando el material est en servicio

como: - su espesor remanente - la ausencia de daos por servicio

Importante: los END no sustituyen a los Ensayos Destructivos porque sus campos de accin son distintos. stos ltimos se usan para determinar las propiedades fsicas inherentes de los materiales, como la resistencia a la tensin, la dureza y la maleabilidad.

Dado que los END no afectan permanentemente las propiedades fsicas , qumicas o mecnicas del material sujeto a inspeccin, se pueden aplicar en la totalidad de una pieza o en todo un lote de produccin y se realizan de acuerdo con el tipo de discontinuidad o dao que se requiere detectar.

Contina en la siguiente pgina

-AA


Descripcin de los Ensayos No Destructivos (END), Continuacin

Clasificacin Los END se clasifican segn su campo de aplicacin en:

Inspeccin Superficial Inspeccin Volumtrica Inspeccin de la Integridad o Hermeticidad Otros mtodos de inspeccin no destructivos

El siguiente tema, "Mtodos de Ensayos No Destructivos", describe de forma general cada uno de estos grupos y los mtodos que los integran.

l-A-5


Mtodos de END

Introduccin

Mtodo y tcnica

Inspeccin Superficial

Como se mencion en el tema anterior los Ensayos No Destructivos (END) se clasifican en tres grupos:

Inspeccin Superficial Inspeccin Volumtrica Inspeccin de la Integridad o Hermeticidad Otros mtodos de inspeccin no destructivos

A continuacin se describen stos.

A menudo los trminos mtodo y tcnica se usan indistintamente. Para el mbito de los END, se definen de la siguiente manera:

Mtodo es una disciplina que aplica un principio fsico para realizar una inspeccin no destructiva; por ejemplo, los Lquidos Penetrantes son un mtodo.

Tcnica es la aplicacin especfica de un mtodo de END; por ejemplo, los lquidos penetrantes posemulsificables son una tcnica de Lquidos Penetrantes.

En este texto se procura respetar y aplicar estas definiciones.

Nota: la NMX-B-133-1987, ASME, SEC V, SE-l65, ASTM E-165 y la especificacin militar MIL-1-6866 denominan a las distintas tcnicas de PT como mtodos.

La Inspeccin Superficial se usa para detectar solamente discontinuidades abiertas o muy cercanas a la superficie del material o pieza en inspeccin (3 mm de profundidad como mximo).

Los mtodos de Inspeccin Superficial son:

Inspeccin Visual

Lquidos Penetrantes

Partculas Magnticas Electromagnetismo (ET)

Mtodo

, Corrientes de Eddy (materiales no ferromagnticos)

, Campo remoto (materiales ferromagnticos)

I-A-6

Siglas en ingls VT

PT MT

ET

Contina en la siguiellte pgina


Mtodos de END, Continuacin

Inspeccin Volumtrica

Inspeccin de la Integridad o de la Hermeticidad

La Inspeccin Volumtrica se usa para detectar las discontinuidades o daos dentro del material u objeto en inspeccin y que no son visibles en la superficie de la pieza.

Los mtodos de Inspeccin Volumtrica son:

Ultrasonido Industrial

Radiografa Industrial

Radiografa Neutrnica

Emisin Acstica

Mtodo Siglas en ingls UT RT

NT

AH

Estos mtodos de END se describen ampliamente en el captulo 5 de este manual.

La Inspeccin de la Integridad o de la Hermeticidad se usa para verificar la capacidad de un recipiente para contener un fluido (lquido o gaseoso) a una presin superior, igualo inferior a la atmosfrica; pero sin que existan prdidas apreciables de presin o del volumen del fluido de prueba en un periodo previamente establecido.

En resumen, esta prueba sirve para detectar si un recipiente tiene fugas o no.

Los mtodos de Inspeccin de la Integridad o de la Henneticidad son:

Mtodo Pruebas por cambio de presin:

Hidrosttica

Neumtica Pruebas por prdidas de fluido:

Cmara de burbujas

Detector de halgeno

Espectrmetro de masas

Detector ultrasnico

Siglas en ingls

HLT PLT

BLT SLT

ULT

Importante: la Inspeccin de la Integridad o de la Hermeticidad no sirve para probar la resistencia de un material.

ConTina en la siguienTe pgil/a

l-A-7



Otros mtodos de inspeccin no destructivos

Existen otros mtodos de inspeccin no destructivos y se describen brevemente a continuacin:

Termografia infrarroja Este mtodo se basa en la deteccin mediante cmaras o sensores especiales de las zonas donde existe un diferencial de temperatura que puede poner en riesgo la operacin segura de un equipo. Sus aplicaciones ms comunes son:

en la industria aeronutica, para inspeccionar estructuras en forma de panal para conocer la presencia de contaminacin con agua que puede congelarse y daar los tecnolaminados

en la industria de energa, para inspeccionar: - los "puntos calientes" en las lneas de transmisin de energa elctrica,

debidas a problemas de corto circuitos y en la zona de contacto de las navajas de los interruptores de alta tensin

- los aislantes dielctricos en las lneas de conduccin de media y baja tensin

en la industria qumica y petroqumica, para detectar - las zonas de altas temperaturas en el caso de calderas o calentadores que

indican daos en los aislantes trmicos o en los refractarios -las zonas sobre enfriadas en el manejo de materiales criognicos o que son

indicio de contaminacin por condensacin de humedad en el mantenimiento de instalaciones comerciales de oficinas o

habitacionales, para detectar zonas de mal aislamiento que ocasionan prdidas en los sistemas de aire acondicionado

Emisin acstica Este mtodo se basa en la deteccin, por medio de sensores, de la emisin de energa que los tomos o molculas emiten cuando un material se deforma o se fractura. Los sensores se colocan en ciertos puntos y la emisin que captan permite conocer en qu lugar est creciendo el defecto.

Este mtodo tiene como limitacin que slo detecta discontinuidades que estn creciendo y que el esfuerzo que debe aplicarse siempre debe ser un poco superior al esfuerzo al que opera el equipo que se inspecciona.

Continla en /(/ siguiente pgin({

l-A-8



Otros mtodos de inspeccin no destructivos ( Continuacin)

Complemento entre mtodos

La aplicacin principal de la Emisin Acstica es en materiales cargados dinmicamente, como es el caso de:

estructuras de puentes y edificios los ejes de carros de ferrocarril partes de algunas estructuras aeronuticas, y los brazos telescpicos empleados en la inspeccin de lneas elevadas de

energa elctrica o tuberas

Holografa con luz lser Este mtodo se emplea para detectar daos superficiales en materiales como son las llantas de servicio aeronutico o las partes fabricadas con materiales compuestos, como las fibras de carbono monodireccionadas o los materiales cermico metlicos.

Los mtodos de un grupo de END no sustituyen a los mtodos de otro grupo; se complementan entre s.

El Ultrasonido Industrial no sustituye a los Lquidos Penetrantes y las Partculas Magnticas no sustituyen a la Radiografa Industrial. Unos mtodos son efectivos en la superficie del material y otros lo son al interior de su cuerpo.

Esta circunstancia se expone con ms detalle en el siguiente tema, "Limitaciones del Campo de Accin de los Ensayos No Destructivos".

l-A-9


Caractersticas del Campo de Accin de los END

Introduccin

Los grupos de ensayos no son sustituibles

Limitaciones de la Inspeccin Superficial

Limitaciones de la Inspeccin Volumtrica

Una de las actividades ms importantes relacionadas con la aplicacin de los END es elegir el mtodo y la tcnica que generen resultados tiles y confiables para el usuario.

Este tema describe algunas circunstancias que se deben considerar para elegir el mtodo de Ensayo No Destmctivo adecuado, principalmente de acuerdo con el campo de accin y sensibilidad de cada gmpo de mtodos.

Los distintos mtodos y tcnicas de un mismo gmpo (Inspeccin Superficial, Inspeccin Yolumtrica'e Inspeccin de la Integridad o Hermeticidad) se pueden intercambiar entre s. Esto permite aumentar la velocidad de la inspeccin o la sensibilidad en la deteccin de discontinuidades

Sin embargo, los ensayos de un gmpo de mtodos no sustituyen a los de otro gmpo. Lo anterior es porque, como se mencion anteriormente, unos mtodos son efectivos en la superficie del material o a muy poca profundidad; y otros lo son slo al interior de su cuerpo.

Los mtodos de Inspeccin Superficial tienen grandes limitaciones para detectar discontinuidades sub superficiales.

Los Lquidos Penetrantes no pueden detectar discontinuidades que no estn abiertas a la superficie del material en inspeccin. De igual modo, las Partculas Magnticas (MT) y el Electromagnetismo (ET) disminuyen notablemente su sensibilidad cuando aumenta el espesor de la muestra que se inspecciona. Esto es consecuencia de que la intensidad del campo magntico generado o la corriente inducida decrecen de forma cuadrtica o exponencial con la profundidad, representada por el espesor del material.

Las pmebas de Inspeccin Volumtrica tienen limitaciones cuando se intenta encontrar defectos cercanos a la superficie.

ste es el caso del campo muerto del haz ultrasnico o la falta de definicin (penumbra) en una radiografia.

COlllil/la ('1/ /(( siguiente pgin((

l-A-IO


Caractersticas del Campo de Accin de los END, Continuacin

Limitaciones de la Inspeccin de la Integridad o Hermeticidad

Conclusin

En el caso de las pruebas de henneticidad stas no sustituyen de modo alguno a los ensayos de los otros grupos; ya que tan slo aseguran que un recipiente pueda contener un fluido sin que existan prdidas apreciables del mismo.

Debido a lo anterior es posible que, en una primera prueba, el recipiente pase con xito. No obstante, el recipiente puede contener un defecto que debi detectarse previamente con alguno de los dems ensayos.

Al paso del tiempo, el defecto podra crecer hasta convertirse en una falla del material del recipiente. La consecuencia podra ser desastrosa, al acarrear prdidas de bienes materiales e incluso de vidas humanas.

En conclusin, los ensayos de distintos grupos se complementan; pero no se sustituyen debido a sus propias limitaciones.

Sustituir el ensayo de un grupo con el de otro genera riesgos.

I-A-II


Ventajas y Limitaciones de los END

Ventajas

Limitaciones

Las principales ventajas de los END son que:

El material inspeccionado es til despus de la inspeccin si est sano. No hace falta detener la produccin, pues no son pruebas destructivas. Se aplican con relativa rapidez. Los resultados son repetibles y reproducibles. Se pueden aplicar en procesos de produccin con un control automatizado

(inspeccin on line). Slo hay "prdidas" cuando se detecta un material defectuoso. Aumentan la seguridad y confiabilidad de un producto. Se pueden emplear en cualquier parte del proceso de produccin.

Las principales limitaciones de los END son que:

La inversin inicial en equipo es alta; pero se justifica al analizar la relacin costo - beneficio; en especial en lo referente a tiempos muertos en las lneas de produccin. En EUA los END aplicados a los componentes aeronuticos representan un 0.03% del precio al consumidor.

El personal que realiza los END se debe capacitar, calificar y celiificar; adems de contar con experiencia acumulada para interpretar correctamente las indicaciones y evaluar los resultados.

Sus determinaciones son slo cualitativas o semicuantitativas. Sus resultados siempre dependen del patrn de referencia empleado en la

calibracin. Cuando no existen procedimientos de inspeccin debidamente preparados y

calificados; o cuando no hay patrones de referencia o calibracin adecuados, distintos inspectores pueden interpretar y ponderar una misma indicacin de forma diferente.

La confiabilidad de los resultados depende en gran medida de la habilidad y experiencia del inspector.

l-A-12


Aplicaciones de los END en los Procesos Productivos

Introduccin

Recepcin de materias primas

Los END pueden usarse en cualquier etapa de un proceso productivo:

Recepcin de materias primas Procesos de fabricacin Inspeccin final o de liberacin Inspeccin de partes y componentes en servicio

A continuacin se describen estas aplicaciones de los END.

Se aplican END durante la recepcin de las materias primas que llegan al almacn para comprobar la homogeneidad, la composicin qumica y evaluar ciertas propiedades mecnicas.

Este tipo de inspeccin es muy rentable cuando se inspeccionan partes o componentes crticos, en los procesos de fabricacin controlada o en la produccin de piezas en gran escala.

La siguiente imagen muestra una inspeccin durante la recepcin de materiales:

Conrillla en la siguiente plgina

-A-l3


Aplicaciones de los END en los Procesos Productivos, Continuacin

Subprocesos de fabricacin

Durante los diferentes subprocesos de un proceso de fabricacin, los END sirven para comprobar si el componente est libre de defectos producto de:

un mal maquinado un tratamiento trmico incorrecto, o una soldadura mal aplicada

La siguiente imagen muestra una inspeccin durante el proceso de fabricacin:

Inspeccin final En la inspeccin final o de liberacin de productos terminados; para garantizar al usuario que la pieza cumple o supera sus requisitos de aceptacin; que la parte es del material que se haba prometido o que la parte o componente cumplir de manera satisfactoria la funcin para la que fue creada.


l-A-14


Aplicaciones de los END en los Procesos Productivos, Continuacin

Inspeccin y comprobacin de partes y componentes en servicio

En la inspeccin y comprobacin de componentes y partes que se encuentran en servicio, los END permiten: verificar que stos todava se pueden emplear de forma segura conocer el tiempo de vida remanente, o programar adecuadamente los paros de mantenimiento para no afectar el

proceso productivo

La siguiente imagen muestra una inspeccin de una tubera en servicio:

l-A-15


Beneficios de los END en las Distintas reas de una Empresa

Introduccin

Beneficios

Produccin

Para generar beneficios, los END deben ser parte de un buen programa de aseguramiento de calidad.

La informacin que de ellos se obtiene se debe analizar y aplicar en medidas de tipo preventivo para evitar la repeticin de los problemas. De lo contrario, la aplicacin de los END no reduce los costos de produccin o de mantenimiento; pero s aumenta los costos de inspeccin.

Los END generan beneficios en las distintas reas dentro de una empresa: Produccin Mantenimiento Aseguramiento de la Calidad

A continuacin se describen stos.

En el rea de Produccin, los END generan estos beneficios:

Aplicados correctamente reducen los costos de produccin. Reducen la entrada de materia prima defectuosa. Reducen tiempos muertos en proceso. Aumentan la productividad sin aumentar la capacidad instalada. Permiten detectar los errores y corregirlos en los diferentes pasos de un

proceso: - mal maquinado - tratamientos trmicos incompletos - defectos de soldadura

Continla en /a siguiente pgina

l-A-16


Beneficios de los END en las Distintas reas de una Empresa, Continuacin

Mantenimiento En el rea de Mantenimiento, los END generan estos beneficios:

Aseguramiento de la Calidad

Beneficio de los END como medida preventiva

Ayudan a predecir el estado del equipo o material inspeccionado. Ayudan a programar las fechas ms convenientes de reparacin. Aumentan la seguridad de las reparaciones. Permiten vigilar la vida remanente de los materiales. Reducen los riesgos de accidentes. Reducen los paros imprevistos. Aumentan los tiempos de operacin sin arriesgar la seguridad.

En el rea de Aseguramiento de la Calidad, los END generan estos beneficios:

Ayudan a reducir el recibir materias primas defectuosas. Ayudan a conocer y corregir los defectos ocasionados en la fabricacin. Permiten mejorar la confiabilidad del producto. Ayudan a reducir los costos de otros tipos de inspeccin.

Si se desean altos beneficios a partir de los END, debe aplicar stos como medida preventiva y no como medida correctiva.

Prevenir permite economizar.

Corregir cuesta ms que prevenir.

l-A-17



l-A-18


Seccin B

La Capacitacin, la Calificacin y la Certificacin en END

Visin General

Introduccin

Contenido

En la secciones C, D y E de este captulo se habl acerca de la informacin general relacionada con los END.

Para efectuar una aplicacin correcta de los END, debe seleccionarse previamente con un esquema a seguir para capacitar, calificar y certificar al personal que realiza este tipo de inspecciones.

En el caso de los END, existen normas internacionales y nacionales que rigen la forma en que un individuo debe prepararse para realizar actividades de END y los medios documentados con que debe demostrar esta preparacin y su experiencia prctica.

Esta seccin trata acerca de:

la normatividad que regula la preparacin en END la definicin de los conceptos de capacitacin, calificacin y certificacin

en el campo de los END las jerarquas de preparacin y experiencia END

Este captulo contiene los siguientes temas:

Tema Pgina La Capacitacin l-B-2 La Calificacin l-B-3 La Certificacin l-B-5 Las Normas de la Capacitacin, la Calificacin y la

l-B-6 Certificacin en END Los Niveles de Habilidad en END l-B-8

I-B-l


La Capacitacin

Qu es?

Qu caractersticas tiene?

Qu abarca?

La capacitacin es el desarrollo de las habilidades tericas y prcticas de un individuo para que realice una actividad de forma:

confiable

segura repetitiva, y reproducible

La capacitacin en END debe tener estas caractersticas:

Se debe realizar con base en un temario preparado segn la norma e igual para todos los tcnicos.

El instructor debe tener conocimiento y experiencia en el mtodo, demostrable con documentos.

El participante debe ser capaz de aplicar los conocimientos adquiridos al trmino del curso.

Una buena capacitacin abarca:

Textos preparados para el mtodo Principios bsicos del mtodo Lectura de las normas aplicables Sesiones tericas y sesiones prcticas Equipo y materiales para las prcticas Exmenes de evaluacin de la capacitacin

1-B-2


La Calificacin

Qu es?


Tipos de exmenes

Exmenes de aptitud fsica

La calificacin es la demostracin mediante exmenes de que un individuo posee los conocimientos y habilidades necesarios para realizar COlTectamente su trabajo de forma:

Confiable Segura Reproducible Repetitiva

Un examen de calificacin en END debe tener estas caractersticas:

Debe evaluar la habilidad o el conocimiento deseados. Debe calificar al individuo de fonna clara y definida.

Los exmenes de calificacin en END se dividen en tres grupos:

de Aptitud Fsica de Conocimientos de Habilidad Prctica

A continuacin se describe stos y las condiciones de aprobacin.

Los exmenes de aptitud fsica verifican la capacidad fsica del individuo para realizar determinadas actividades relacionadas con los END de forma correcta y sin riesgo para su salud. Se aplican en periodos no mayores de un o.

Los exmenes de aptitud fsica son los siguientes:

Agudeza visual - Agudeza visual lejana - Agudeza visual cercana

Discriminacin cromtica (para descartar daltonismo)

Estado de salud general (para radigrafos)

Continla e/1 la siglliente pgina

l-B-3


La Calificacin, Continuacin

Exmenes de conocimientos

Los exmenes de conocimientos evalan la teora en relacin con los END que un individuo debe poseer y su capacidad para entender y obedecer las instrucciones de un procedimiento.

Estos exmenes son distintos segn el nivel de capacitacin y calificacin del individuo que se requiere comprobar.

Niveles 1 Y II Los exmenes de conocimientos para los niveles 1 y II son los siguientes:

El examen general, que evala los conocimientos sobre el mtodo. El examen especfico, que evala la comprensin de un procedimiento de

inspeccin.

Nivel III Los exmenes de conocimientos para el nivel III son los siguientes:

El examen bsico, que evala los conocimientos generales de las disciplinas relacionadas con los END.

El examen de mtodo, que evala a profundidad los conocimientos sobre los principios y aplicaciones del mtodo de END.

El examen especfico, que evala la comprensin de los criterios de aplicacin de un procedimiento de inspeccin.

Exmenes de El examen de habilidad prctica evala al individuo en su desempei1o: habilidad

prctica al realizar una inspeccin

al aplicar los criterios de aceptacin o rechazo al redactar o revisar un procedimiento de inspeccin

Condiciones de Para aprobar los exmenes de calificacin el individuo debe cumplir estas aprobacin condiciones:

Aprobar cada examen con un mnimo de 70 aciertos de 100; Y Lograr un promedio mnimo de 80 sobre 100 al sumar los tres exmenes

Importante: un examen con promedio de 60 sobre 100 se considera reprobado.

1-B-4


La Certificacin

Qu es?


Importante

La certificacin en END es el procedimiento seguido por el cuerpo de certificacin para confirmar que los requisitos de calificacin para un mtodo, nivel y sector industrial han sido cumplidos antes de emitir un certificado.

Importante: la certificacin no incluye la licencia de trabajo.

El certificado es el documento emitido por el cuerpo certificador bajo las recomendaciones de la nonna ISO 9712, que indica que la persona ha demostrado la competencia definida en el certificado y es el testimonio documental de que un individuo ha demostrado poseer:

la capacitacin adecuada en el mtodo la habilidad necesaria para realizar las inspecciones la experiencia necesaria para asegurar que su trabajo es confiable, seguro,

repetitivo y reproducible

La entidad que emite los documentos de certificacin debe mantener registros que pennitan demostrar que el inspector ha cumplido con los requisitos de certificacin.

Toda la informacin de la certificacin en END debe estar debidamente documentada y registrada para que sea demostrable por una auditora tcnica de Aseguramiento de la Calidad.

l-B-5


Las Normas de la Capacitacin, la Calificacin y la Certificacin en END

Introduccin

ISO 9712

La capacitacin, la calificacin y la certificacin en Ensayos No Destructivos (END) se regula a partir de normas internacionales que definen entre otros requisitos:

los contenidos la duracin las actividades tericas y prcticas los requisitos para la aprobacin los tipos de exmenes y los contenidos de stos los tiempos de experiencia prctica los documentos que dan constancia de la preparacin

A continuacin se describen las normas relacionadas con estas actividades en el campo de los END.

Es la norma internacional que rige las actividades de todas las sociedades afiliadas al Comit Internacional de Ensayos No Destructivos (ICNDT) y que define:

el programa de capacitacin la forma de realizar los exmenes de calificacin el tiempo de experiencia de los inspectores la emisin de los certificados de habilidad

Al Comit Internacional estn asociados poco ms de 105 pases miembros de ISO y de Naciones Unidas. Mxico est representado en este organismo por el IMENDE, A. C.

Contina en l({ siguiente pgina

l-B-6


Las Normas de la Capacitacin, la Calificacin y la Certificacin en EN O, Continuacin

ANSIIASNT CP 189

NormaNMX 482

SNTC-TC-IA

La ANSI/ASNT CP 189 es la nonna americana que sustituir a la prctica recomendada SNT -TC-1 A.

La ANSI/ASNT CP 189 est elaborada segn la norma ISO 9712. Adems es obligatoria, no es slo una prctica recomendada.

La Norma NMX 482 es la norma oficial mexicana elaborada para establecer los lineamientos de capacitacin, calificacin y certificacin de personal de END.

Est elaborada segn la norma ISO 9712.

La SNTC-TC-1 A es un documento emitido por la ASNT y es la prctica recomendada para definir respecto de los END:

el programa de capacitacin dentro de una empresa

la fonna de realizar los exmenes de calificacin para actividades dentro de una empresa

el tiempo de experiencia de los inspectores; y

la emisin de los certificados de habilidad

Ha sido por mucho tiempo el documento ms conocido para preparar los programas de calificacin y certificacin de personal.

La SNTC-TC-l A es de adopcin voluntaria y las responsabilidades de la certificacin tan slo son asumidas por el contratante del personal.

Actualmente, la SNTC-TC-1A esta siendo sustituida por la nonna ANS1/ASNT CP 189.

l-B-7


Los Niveles de Habilidad en END

Introduccin

Aprendiz

Nivel I

Los tcnicos en END estn organizados en niveles de habilidad que reflejan:

el grado de conocimientos, habilidad y experiencia acumulados las actividades pueden realizar con autorizacin

A esta clasificacin se le conoce como los niveles de habilidad en END y son:

Aprendiz Nivel 1 Nivel II Nivel III

A continuacin se describe estos niveles.

El aprendiz en END es el individuo que est en etapa de entrenamiento inicial y que:

no puede realizar una inspeccin de forma autnoma siempre debe realizar su trabajo bajo la supervisin directa de un Nivel 1, II o III debe registrarse para posteriormente comprobar que ha acumulado el tiempo

de experiencia necesario para certificarse

El Nivel 1 en END es el individuo capacitado y calificado para:

conocer los principios bsicos del mtodo realizar una inspeccin con base en un procedimiento calificado realizar inspecciones especficas aplicar criterios de inspeccin establecidos en un procedimiento

El Nivel 1 en END es el nivel de habilidad ms frecuente entre el personal operativo de inspeccin.

Para obtener el certificado como Nivel 1 en END, se recomienda acumular una experiencia en la aplicacin del mtodo de por lo menos 6 meses.

COlltinl({ ell la siguiente pgina

l-B-8


Los Niveles de Habilidad en END, Continuacin

Nivel II

Nivel III

El Nivel II en END es el individuo capacitado y calificado para:

realizar las mismas actividades de un Nivel I ajustar y/o verificar la calibracin de un instrumento o sistema de

inspeccin interpretar los resultados de la inspeccin con base en un cdigo o norma supervisar a los niveles 1 ser el responsable de los resultados

El Nivel II en END es el nivel de habilidad por excelencia de los inspectores de END y es un verdadero experto en el mtodo de END en el que est certificado.

Para obtener el certificado como Nivel II en END, se recomienda acumular una experiencia previa en la aplicacin del mtodo como Nivel 1, de por lo menos un ao.

El Nivel III en END es el individuo capacitado y calificado para:

ser el responsable de todo el trabajo de inspeccin en el mtodo en el que est calificado

ser el responsable de preparar y calificar los procedimientos de inspeccin entrenar a los niveles 1 y II en la aplicacin de los procedimientos de

inspeccin evaluar los resultados discordante s

Para obtener el certificado como Nivel III en END, se requiere:

acumular una experiencia previa en la aplicacin del mtodo de por lo menos 4 o 5 aos como NivellI

tener conocimiento de los otros mtodos de END tener conocimiento y experiencia en Aseguramiento de la Calidad

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1-B-10


Seccin e Informacin General Sobre la Inspeccin Visual

Visin General

Introduccin

Contenido

Esta seccin contiene la infonnacin de contexto para entender qu es la Inspeccin Visual y qu aplicaciones tienen como un mtodo de Ensayos No Destructivos.


Tema Pgina Generalidades de la InsQeccin Visual l-C-2 Campo de Accin de la Inspeccin Visual l-C-5 Ventajas y Limitaciones de la Inspeccin Visual l-C-6

l-C-l


Generalidades de Inspeccin Visual (VT)

Qu es la VT? La Inspeccin Visual (VT) es un mtodo de Inspeccin Superficial que consiste en la observacin de los materiales a simple vista o con la ayuda de instrumentos pticos.

Para qu sirve?

Las actividades e infonnacin relacionadas con la Inspeccin Visual se identifican por medio de las siglas VT (Visual Testing).

La siguiente imagen muestra una inspeccin visual de recubrimientos auxiliada de un detector electrosttico:

La VT sirve para detectar con relativa rapidez:

las indicaciones de posibles discontinuidades expuestas en la superficie de los materiales en inspeccin; y

algunos problemas que pudieran ser mayores en los pasos subsecuentes de produccin o durante el servicio de la pieza

Importante: la VT es un paso inicial de la inspeccin no destructiva y debe complementarse con otros mtodos y tcnicas de END.

Contina en la siguiente pgil/a

l-C-2


Generalidades de Inspeccin Visual (VT), Continacin

En que se basa?

La VT se basa en la capacidad y experiencia del inspector para detectar indicaciones relevantes mediante el sentido de la vista.

Las observaciones que el inspector realiza durante la Inspeccin Visual no son arbitrarias o improvisadas.

La VT como mtodo de END requiere que el inspector posea la mayor cantidad posible de informacin acerca de las caractersticas de la pieza en inspeccin. Esta condicin asegura que l interprete acertadamente las posibles indicaciones que detecte en su labor.

Qu requisitos Para realizar una correcta VT, el inspector debe satisfacer estos requisitos: exige?

Debe tener un "ojo entrenado". Esto significa que ha aprendido a ver las cosas en detalle. Tal habilidad requiere de ardua preparacin y amplia experiencia.

Debe someterse a un examen de la agudeza visual cercana y lejana cada 6 o 12 meses y aprobarlo.

De ser necesario por prescripcin mdica, debe usar lentes para toda labor de VT e interpretacin de indicaciones. Este examen nicamente verifica que la persona posee una vista con cierto nivel de sensibilidad.

Para algunas actividades de inspeccin, debe someterse a un examen de discriminacin cromtica, que se aplica a fin de comprobar que detecta variaciones de color o tonos cromticos. En algunos casos, la capacidad para detectar pequeas variaciones de un tono de color o la de distinguir un color en particular es fundamental.

Debe saber las tolerancias, de acuerdo con las normas, para aceptar o rechazar una indicacin.

Debe saber qu tipo de discontinuidades pueden detectarse visualmente y cules son las que aparecen con ms frecuencia a partir de ciertas condiciones. Este requisito involucra el conocimiento que tenga el inspector acerca de la historia previa del material o pieza en inspeccin.

Nota: el examen de discriminacin cromtica se realiza slo una vez; ya que quien no distingue colores sufre de daltonismo y sta es una alteracin gentica incorregible.

Continla ell la siguiente pgina

l-C-3


Generalidades de Inspeccin Visual (VT), Continacin

Cmo se realiza?

La VT es un proceso que abarca las siguientes etapas:

P reparacin de la superficie

l-CA

Inspeccin Interpretacin y Evaluacin


Campo de Accin de la Inspeccin Visual (VT)

Introduccin

Materiales metlicos

Materiales no metlicos

Trabajo en campo

La Inspeccin Visual (VT) se aplica en todas las ramas de la Ingeniera, pues . . se usa para InSpeCcIOnar:

piezas forjadas, laminadas o fundidas recipientes a presin obras civiles corno edificios y puentes plataformas marinas uniones soldadas

La VT sirve para inspeccionar materiales metlicos como:

fundiciones de acero aluminio y sus aleaciones

La VT tambin pueden usarse en materiales no metlicos corno:

vidrio cermica plstico

La VT trabajan a partir de principios fsicos. Por eso algunas de sus tcnicas pueden emplearse en zonas a campo abierto donde no existen fuentes de energa; o con el auxilio de fuentes de energa porttiles.

l-C-5


Ventajas y Limitaciones de la Inspeccin Visual

Ventajas

Limitaciones

Qu sigue?

La VT tiene las siguientes ventajas:

Es el mtodo de END ms barato y tambin puede producir grandes ahorros si se aplica correctamente.

Si se aplica correctamente como inspeccin preventiva, detecta problemas que pudieran ser mayores en los pasos subsecuentes de produccin o durante el servicio de la pieza.

Se puede aplicar durante cualquier etapa de un proceso productivo o durante las operaciones de mantenimiento preventivo o correctivo.

Muestra las discontinuidades ms grandes y generalmente seala otras que pueden detectarse de forma ms precisa por otros mtodos, como los Lquidos Penetrantes (PT), Partculas Magnticas (MT) o Electromagnetismo (ET).

Puede detectar y ayudar en la eliminacin de discontinuidades que podran convertirse en defectos.

La VT tiene las siguientes limitaciones:

La calidad de la Inspeccin Visual depende en gran parte de la experiencia y conocimiento del Inspector.

Est limitada a la deteccin de discontinuidades superficiales. Cuando se emplean sistemas de observacin directa, como las lupas y los

endoscopios sencillos, la calidad de la inspeccin depende de la agudeza visual del inspector o de la resolucin del monitor de video.

La deteccin de discontinuidades puede ser difcil si las condiciones de la superficie sujeta a inspeccin no son correctas.

Se han revisado las generalidades acerca de la Inspeccin Visual como una tcnica de Ensayos No Destructivos.

A continuacin, en el captulo 2 se presentan los principios fsicos del mtodo que es indispensable conocer para realizar la VT acertadamente al inspeccionar materiales y evaluar discontinuidades.

l-C-6


Captulo 2

Principios Fsicos de la Luz y el Color

Visin General

Introduccin

Contenido

En el captulo anterior revisamos las generalidades de los Ensayos no Destructivos. Antes de entrar de lleno a la materia de este texto, debemos estudiar los principios fsicos que rigen y explican el comportamiento de la luz y el color; pues en estos fenmenos se basa la Inspeccin Visual.


Tema P~na A. La Luz

Evolucin del Estudio de la Luz 2-A-I Los Modelos de la Luz 2-A-3 La Velocidad de la Luz 2-A-5 Teora de la Radiacin de Cuerpo Negro 2-A-8 Las Fuentes de Luz 2-A-ll

B. Comportamiento de la Luz Reflexin de la Luz 2-B-1 Refraccin de la Luz 2-B-4 Difraccin de la Luz 2-B-7

C. El Color Cmo Sucede la Visin de los Colores 2-C-1 Factores que Intervienen en la Generacin de los Colores 2-C-4 Generacin del Color Superficial 2-C-7 Colores de los Metales 2-C-9

D. Formacin del Color por Adicin y por Sustraccin Mezcla de los Colores del Espectro 2-D-l Mezcla de Colores por Adicin 2-D-4 Mezcla de Colores por Sustraccin 2-D-6

2-1



2-2


Seccin A

La Luz

Evolucin del Estudio de la Luz

Introduccin

Tolomeo

Tycho Brahe

Hooke y Huygens

Young y Fresnel

Maxwell

En este tema abordamos la evolucin del estudio de la luz y los principales cientficos que han intervenido en este avance.

Claudio Tolomeo (c. 100 - c. 170) descubri la refraccin ptica, el efecto que consiste en la imagen distorsionada de un cuerpo que parece flexionado o quebrado cuando est parcialmente sumergido en agua.

Tycho Brahe (1546-1601) estudi el efecto de refraccin de la luz por la atmsfera, que permite ver el sol despus de que se ha ocultado bajo el horizonte.

Robert Hooke (1635-1703) y Christiaan Huygens (1629-1695) son los primeros cientficos en defender la postura de que la luz es una onda.

Thomas Young (1773-1829) Y Augustin Fresnel (1788-1827) realizaron experimentos durante el siglo XIX que atrajeron nuevamente el inters sobre la teora ondulatoria de la luz.

Las ecuaciones James Clerk Maxwell (1831-1879) unificaron la electricidad y el magnetismo en una teora completa, que permite predecir la radiacin electromagntica. Este avance culmin en el reconocimiento de que la luz es una forma de radiacin.

Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnticas con una velocidad igual a la de la luz.

ContinLa en la siglliellfe pgina

2-A-I


Evolucin del Estudio de la Luz, Continacin

Hertz

poca actual

Enfoque de este texto

Heinrich Hertz (1857-1894) aclar y ampli la teora electromagntica de la luz, formulada por Maxwell en 1884.

Hertz demostr que la electricidad puede transmitirse en forma de ondas electromagnticas, que se propagan a la velocidad de la luz y tienen muchas de sus propiedades.

Qu es la luz de acuerdo con la visin contempornea de la fsica?, ondas o partculas? No existe una respuesta simple a esta pregunta.

De hecho, la mecnica cuntica ha demostrado que la diferencia entre una onda y una partcula depende en gran medida de nuestro punto de vista. Las ondas y las partculas slo son modelos simplificados de la realidad.

La luz es un fenmeno complicado que no se ajusta perfectamente a ninguno de estos modelos por separado. Ambos se utilizan ampliamente y, por lo general, adoptamos cualquiera de ellos, en tanto que proporcione una explicacin del comportamiento ptico que se estudia .

. Ms adelante, en esta seccin tratamos este tema con ms amplitud.

En este texto estudiaremos el comportamiento ptico que no depende de la naturaleza de la luz, sino slo de la trayectoria que sta sigue, estudio que se denomina ptica geomtrica y que incluye:

la reflexin la refraccin la difraccin, y la dispersin.

2-A-2


Los Modelos de la Luz

Introduccin

Onda o partcula

Electromagne-tismo y ptica

Como mencionamos anteriormente, la luz es un fenmeno complicado y para estudiarla se usan los modelos de las ondas y las partculas.

En este tema describimos con ms detalle estas teoras.

Segn como se estudie, la luz tiene distintos comportamientos:

Si consideramos que la Entonces ... Ejemplo

luz es ...

es un haz que viaja en lnea la formacin de imgenes una onda en lentes y espejos

recta el rayo lser la luz solar que activa la

interacta con la materia y clorofila y genera la

una partcula fotosntesis genera resultados

la reaccin qumica de la pelcula fotogrfica

Cuando la comunidad cientfica reconoci que la luz es lo mismo que la radiacin electromagntica predicha con las ecuaciones de Maxwell, esto uni los estudios de electromagnetismo y la ptica.

El intervalo de longitudes de onda que abarca la luz visible conforma slo una pequea porcin del espectro electromagntico completo, que se extiende en muchos rdenes de magnitud.

No existen lneas divisoras claras que separen las diversas regiones; slo se presenta una mezcla continua de una regin a la siguiente. Es decir, en este caso, la luz presenta un comportamiento propio del movimiento ondulatorio y se transmite por medio de ondas luminosas.


2-A-3


Los Modelos de la Luz, Continacin

Espectro de luz Cuando la luz solar se dispersa en un espectro, vemos la banda caracterstica de colores visibles desde el rojo hasta el violeta.

Comporta-miento del espectro

Mas all del violeta del espectro visible, se encuentran las frecuencias de radiacin que son mayores a la del color violeta. Utilizamos el termino ultravioleta para identificar esta extensin invisible del espectro.

Por abajo del extremo rojo del espectro visible, se ubica las frecuencias inferiores a las que podemos observar. Estas longitudes de onda conforman la regin infi'arroja del espectro.

La siguiente imagen muestra un diagrama del espectro visible y su lugar en el espectro electromagntico:

'" ." ~ uv " ''g, 300 400 500 e . o,. --l

Longitud de onda en nm 1

Rayos X

10 10 2 10 3

Luz visible

UV (Ultravioleta)

600

IR

700 800

10 4 )()5

IF (Infrarrojo)

c.

" o " c. " ~ '" "

10 6

El comportamiento fundamental de todos los componentes del espectro electromagntico es el mismo; slo difieren en sus longitudes de onda y frecuencia y en los tipos de dispositivos que pueden utilizarse para generarlos y detectarlos.

2-A-4


La Velocidad de la Luz

Introduccin

Galileo Galilei

Olaus Roemer

Huygens

Fizeau

La velocidad de la luz es una de las caractersticas de este fenmeno que el hombre ha estudiado con ms inters a lo largo del tiempo.

Actualmente, la velocidad de la luz es uno de los parmetros ms importante para la ciencia.

En este tema abordamos la evolucin del estudio de la velocidad de la luz y los principales cientficos que han intervenido en este avance.

Galileo Galilei (1564-1642), fsico y astrnomo italiano, fue quiz la primera persona en sugerir un mtodo para medir la velocidad de la luz.

Olaus Roemer (1644-1710), astrnomo dans, descubri las variaciones sistemticas en los intervalos de tiempo, segn se observaba en la Tierra, entre las desapariciones sucesivas de las lunas de Jpiter a medida que se movan dentro de la sombra del planeta.

l asoci estas variaciones con la distancia variable entre Jpiter y la Tierra. Determin una diferencia de tiempo de casi 22 minutos a lo largo de los seis meses; lo que corresponda al tiempo necesario para que la luz cruzara el dimetro de la rbita terrestre.

Christiaan Huygens (1629-1695), astrnomo, matemtico y fsico holands, combin las mediciones de tiempo de Roemer con la distancia recorrida estimada para obtener un valor relativo a la velocidad de la luz equivalente ms o menos a 2.3 x 108 mis.

Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819-1896), fsico francs, fue el primer cientfico en medir la velocidad de la luz. En 1849, su experimento proporcion la primera medicin de la velocidad de la luz realizada en la Tierra.

El experimento que Fizeau realiz consista en medir intervalos de tiempo extremadamente cortos. Para ello us una rueda dentada rotatoria y un espejo.

ContiniI en la siguienre pginu

2-A-5


La Velocidad de la Luz, Continacin

Fizeau ( continuacin)

La siguiente imagen ilustra el experimento de Fizeau:

El experimento puede esquematizarse de la siguiente manera:

Etapa

1

2

3 4 5

Descripcin

La luz se enfoca sobre la orilla de la rueda despus de reflejarla en un primer espejo, que est semiplateado. La luz pasa por una de las separaciones entre los 720 dientes del borde de la rueda y contina hacia un segundo espejo. La luz se refleja de regreso por la misma trayectoria hacia la rueda. La luz pasa por una separacin y llega de nuevo al espejo 1. As, parte de la luz que Ileqa al espejo se transmite a un observador.

En el experimento de Fizeau, al girar la rueda a detenninada velocidad, la luz pasa por la separacin y sigue hacia el espejo 2; pero cuando regresa un diente la obstruye y el observador percibe una reduccin en la intensidad de la luz.

A otra velocidad de rotacin, en el recorrido de regreso, la luz pasa por la separacin de los dientes y se observa un aumento en la intensidad.

A partir del conocimiento del nmero de separaciones, la velocidad de rotacin de la rueda y de la longitud de trayectoria de la luz, Fizeau calcul un valor para la velocidad de la luz equivalente a 3.15 x 108 mis.

Continla en la siguiente pgina

2-A-6


La Velocidad de la Luz, Continacin

Valor actual En aos recientes, las mediciones de la velocidad de la luz han aprovechado su comportamiento ondulatorio y el conocimiento de que la velocidad de una onda es el producto de su frecuencia y su longitud de onda.

Durante una investigacin, se usaron tcnicas de alta precisin para determinar la longitud de onda de un lser altamente estabilizado. Al mismo tiempo, se midi su frecuencia al compararla con relojes atmicos de cesio. A partir de los valores obtenidos se estableci que la velocidad de la luz es de 299 792458 +/- 1.2 mis.

Debido a que la limitacin ms importante en estas mediciones corresponda a la incertidumbre en la longitud del metro basado en patrones anteriores, se ha adoptado este valor de la velocidad de la luz en un nuevo orden y ahora el metro se ha redefinido desde el punto de vista de la velocidad de la luz.

2-A-7


Teora de la Radiacin de Cuerpo Negro

Luminosidad y temperatura

Qu es un cuerpo negro?

Cuando un objeto slido se calienta por encima de varios cientos de grados centgrados, se vuelve incandescente y genera un intervalo continuo de longitudes de onda. Algunas estn en el intervalo visible.

Cuando la temperatura del objeto aumenta, cambian las intensidades relativas de la luz a lo largo del espectro visible. Esto ocasiona un cambio o corrimiento perceptible en el color, que se usa para calcular la temperatura aproximada de un objeto luminiscente.

La siguiente imagen muestra distintos grados de luminosidad de una resistencia conforme aumenta su temperatura:

Segn su color, un cuerpo tiene la siguiente temperatura:

Color del objeto luminiscente

Rojo incipiente

Rojo oscuro

Rojo brillante

Rojo amarillento

Blanco incipiente

Blanco

Temperatura aproximada CC) 500 - 550

650 - 750 850 - 950

1 050 - 1 150 1 250 - 1 350

1450 - 1 550

Un cuerpo negro es una superficie u objeto que absorbe toda la radiacin que incide sobre l. Un cuerpo negro tambin es un radiador perfecto.


2-A-8


Teora de la Radiacin de Cuerpo Negro, Continuacin

Ley del desplazamiento de Wien

Constante de Planck

La ley de desplazamiento de Wien dice que la longitud de onda de la intensidad mxima (Am) disminuye con el aumento de la temperatura. De acuerdo con la siguiente ecuacin:

Am T = 2.90 * 10-3 m * k

Max Karl Emst Ludwig Planck (1858-1947) fue el primer cientfico en explicar la forma detallada de la radiacin de cuerpo negro como consecuencia de una novedosa hiptesis; ya que en 1900, Planck propuso que la radiacin era una consecuencia del comportamiento de numerosos osciladores idnticos.

Cuando los osciladores intercambian energa, lo hacen por medio de la emisin y absorcin de la radiacin electromagntica. La radiacin se emite cuando un oscilador efecta una transicin de un nivel de energa a uno superior. La absorcin de la radiacin es un proceso inverso en el que el oscilador brinca de un nivel de energa inferior a uno superior.

Para plantear una frmula emprica exitosa, Planck concluy que la energa de cada oscilador era proporcional a su frecuencia! Asimismo, la energa de la radiacin era proporcional a su frecuencia, es decir:

E=hf

Donde la constante de proporcionalidad h es una constante universal. As Planck propuso un modelo en el cual la energa estaba limitada a ciertas cantidades discretas. Planck tambin determin el valor de h a partir de mediciones experimentales previas de la radiacin de cuerpo negro.

Actualmente, el valor de h se denomina constante de Planck. Y se calcula mediante la siguiente ecuacin:

h = 6.626 * 10 - 34 J * S

Para formular su teora de la radiacin de cuerpo negro, Planck no recurri a ninguna evidencia directa de la cuantizacin existente. Ms bien, introdujo el concepto de cuanto, como una modificacin de las ideas clsicas que hacan recordar su teora con las observaciones experimentales.

El cuanto es la unidad de energa ms pequea posible.

Contina ell la siguiente pgina

2-A-9


Teora de la Radiacin de Cuerpo Negro, Continuacin

Mecnica cuntica

Al sustituir la idea tradicional de que la energa fluye como una corriente continua de agua y proponer que la energa viene en pequeos paquetes (cunticos) de valor discreto, Planck marc el inicio de la mecnica cuntica y el fin de la poca en la que todas las explicaciones fsicas se realizaban en trminos de flujos o movimientos continuos.

Sin embargo, al igual que muchas ideas revolucionarias, la idea de Planck tuvo poca influencia cuando la present por primera vez. Tuvo crdito hasta que Einstein lo us para explicar el efecto fotoelctrico aparentemente sin relacin alguna con la transmisin de la luz.

2-A-IO


Las Fuentes de Luz

Introduccin

Lmparas incandescentes

Adems de las fuentes naturales de luz como el Sol, el hombre ha desarrollado otras, que tienen caractersticas particulares.

Este tema describe las fuentes de luz artificial ms comunes que se emplean en la inspeccin visual y otros mtodos de END:

las lmparas incandescentes y las lmparas fluorescentes

Las lmparas incandescentes son fuentes de luz que producen luz blanca. Son una buena aproximacin a los radiadores de cuerpo negro; pero su luz es deficiente en azul y violeta.

En las lmparas incandescentes, el espectro tiende hacia el rojo debido a su relativamente baja temperatura de operacin: cerca de 2900 K.

Las lmparas incandescentes especiales de alta temperatura operan casi siempre en una de en 3 200 o en 3 400 K. Estas lmparas fueron diseadas para fotografia y televisin y producen ms azul que las lmparas domsticas ordinarias.


2-A-ll


Las Fuentes de Luz, Continacin

Temperaturas de color

La temperatura del color es la distribucin espectral de la luz en trminos de la temperatura correspondiente de un cuerpo negro.

Por ejemplo, a una temperatura de 2900 k, slo el 3% de la energa que se disipa en la lmpara surge como luz visible.

La siguiente tabla muestra las temperaturas de color aproximadas de algunas fuentes luminosas comunes:

Arco de mercurio

Luz de da

Fuente

Arco de carbono de lata intensidad

Fluorescente blanca fra

Tungsteno incandescente (lmpara de alta capacidad)

Tungsteno incandescente (lmpara de alta capacidad)

Fluorescente blanca caliente

Tungsteno incandescente (100 W)

Tungsteno incandescente (40 W)

Arco de sodio a alta presin

Temperatura del color (k)

6000

5500

5500

4200

3400

3200

3000

2900

2650

2200

La distribucin espectral de una fuente luminosa no depende slo de la temperatura de operacin; ya que tambin depende de los espectros de emisin caractersticos de los elementos y que se deben a las transmisiones electrnicas entre niveles de energa atmicos.

La luz proveniente de cada elemento tiene su propio conjunto caracterstico de longitudes de onda e intensidades de emisin, lo cual origina un color caracterstico.

Ejemplos: Una descarga elctrica en el hidrgeno produce luz de la serie de Balmer,

una mezcla de longitudes de onda de color rosa . Las lmparas de vapor de sodio producen una luz amarilla, caracterstica que

se debe a la intensidad de las lneas D. Las lmparas de nen producen una luz rojo naranja.

Continl(/ en la siguiente pgil/a

2-A-12


Las Fuentes de Luz, Continacin

Lmparas fluorescentes

La lmpara fluorescente es un tubo de descarga de gas (argn) que contiene vapor de mercurio y un recubrimiento de polvo fluorescente en el interior del tubo.

La siguiente imagen muestra varios tipos de lmparas fluorescentes:

. Una lmpara fluorescente tiene las siguientes partes:

un tubo revestido con fsforo un cebador, y una bobina de inductancia

La siguiente tabla muestra cmo funcionan las lmparas fluorescentes:

Parte Funcin 1 El tubo est relleno con un gas inerte (argn) y una pequea cantidad de vapor

de mercurio. 2 El cebador aplica corriente a los dos filamentos al encender la lmpara.

Los filamentos generan electrones para ionizar el argn, formando un plasma que conduce la electricidad.

3 La bobina de inductancia limita la cantidad de corriente que puede fluir a travs del tubo.

4 El plasma excita los tomos de mercurio que, como consecuencia, emiten luz visible y luz ultravioleta.

S La luz golpea contra el revestimiento de fsforo del interior de la lmpara, que convierte la luz ultravioleta en luz ms visible.

Las lmparas fluorescentes son considerablemente ms eficientes que las incandescentes, al conveliir cerca del 20% de la energa elctrica en luz visible.

2-A-13



2-A-14

I

1

I , 1

I

I

1

J

Itetc0 .\; }'.QO


Seccin B

Comportamiento de la Luz

Reflexin de la Luz

Qu es la reflexin?

Reflexin de la luz

La reflexin es una propiedad del movimiento ondulatorio por la que una onda retoma al propio medio de propagacin tras incidir sobre una superficie.

Cuando una forma de energa -como la luz o el sonido- se transmite por un medio y llega a un medio diferente, lo normal es que parte de la energa penetre en el segundo medio y parte sea reflejada.

La reflexin de la luz regular (en la que la direccin de la onda reflejada est claramente determinada) cumple con dos condiciones:

El rayo incidente y el rayo reflejado forman el mismo ngulo con la normal (una lnea perpendicular a la superficie reflectante en el punto de incidencia) .

El rayo reflejado est en el mismo plano que contiene el rayo incidente y la normal.

Los ngulos que forman los rayos incidente y reflejado con la normal se denominan respectivamente ngulo de incidencia y ngulo de reflexin.

La siguiente imagen muestra un ejemplo de reflexin:


2-B- l


Reflexin de la Luz, Continacin

Ecuacin de reflexin

Ley de la reflexin

Reflexin especular

El fenmeno de la reflexin de la luz se representa mediante la siguiente ecuacin:

Donde: O,. es el ngulo reflejado 01 es ngulo de incidencia

Nota: en ptica los ngulos se miden con base en la normal

Las leyes de la reflexin afirman que el ngulo de incidencia es igual al ngulo de reflexin; y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano.

La reflexin especular se produce cuando se incide en una superficie lisa o uniforme similar a un espejo.

Al mirar un espejo, por lo general no vemos la superficie, sino la imagen que se refleja especularmente.

Reflexin difusa Las superficies rugosas reflejan en muchas direcciones, y en este caso se habla de reflexin difusa.

Si la superficie es rugosa, las nonnales a los distintos puntos de la superficie se encuentran en direcciones aleatorias. En ese caso, los rayos que se encuentren en el mismo plano al salir de una fuente puntual de luz tendrn planos de tanto de incidencia como de reflexin aleatorios. Esto hace que los rayos se dispersen y no puedan fonnar una imagen.

En la siguiente imagen, un inspector observa la imagen especular de una discontinuidad:

COlllilla en la siguiellfe pgina

2-B-2


Reflexin de la luz, Continacin

Sim ultaneidad de la reflexin difusa y especular

Algunas veces tanto la reflexin difusa como la especular se presenta en forma simultanea en la misma superficie.

Ejemplo Cuando la luz solar incide sobre un automvil, podemos verlo desde cualquier direccin alrededor de ste. Lo anterior es reflexin difusa. Si el automvil se encera perfectamente es posible observar la imagen de objetos reflejados en su superficie. Esta es reflexin especular.

2-B-3


Refraccin de la Luz

Qu es?

ndice de refraccin

La refraccin es la capacidad de un material transparente para desviar los rayos de luz.

La siguiente imagen muestra la refraccin de la luz:

El ndice de refraccin (n), de una sustancia o un medio transparente, es la relacin entre la velocidad de la luz en el vaco y la velocidad de la luz en la sustancia o el medio transparente. El ndice de refraccin se calcula mediante la siguiente ecuacin:

Donde: 11 es el ndice de refraccin

e 11=' -

V

e es la velocidad de la luz en el vaci v es la velocidad de la luz en ese medio

El ndice de refraccin, mayor que la unidad y sin unidades, es una constante caracterstica de cada medio y representa el nmero de veces que es mayor la velocidad de la luz en el vaco que en ese medio.

El ndice de refraccin se mide con un aparato llamado refractmetro en el que el ngulo de incidencia se compara con el ngulo de refraccin de la luz de una longitud de onda especfica.

Como el ndice de refraccin es sensible a los cambios de temperatura y vara con la longitud de onda de la luz, deben especificarse ambas variables al expresar el ndice de refraccin de una sustancia.

Contina en la sig uiente pg ll1a

2-B-4


Refraccin de la Luz, Continacin

Cules son sus leyes?

Implicacin

La ley de Snell; llamada as en honor del matemtico holands Willebrord van Roijen Snell, afirma que:

El producto del ndice de refraccin del primer medio y el seno del ngulo de incidencia de un rayo es igual al producto del ndice de refraccin del segundo medio y el seno del ngulo de refraccin.

El rayo incidente, el rayo refractado y la normal a la superficie de separacin de los medios en el punto de incidencia estn en un mismo plano.

La ley de Snell, puede expresarse como:

Donde: 11] depende nicamente de las propiedades pticas del medio 1 112 depende nicamente de las propiedades pticas del medio 2

Es posible comprobar la ley de Snell en un gran nmero de materiales y usarla para detenninar sus ndices de refraccin. En la mayor parte de los materiales, la velocidad de la luz depende de su longitud de onda y, por lo general, el ndice de refraccin disminuye gradualmente con el aumento de la longitud de onda.

La siguiente tabla muestra los diferentes ndices de refraccin de materiales transparentes comunes:

Material Gases (a presin atmosfrica a O oC) Hidrgeno Aire Dixido de carbono (C02) Lquidos (a 20 oC) Agua Alcohol etlico Glicerina Slidos a temperatura ambiente Hielo (O oC) Acrlico (polimetilmetacrilato) Poliestireno Vidrio de alta calidad Cristal de roca Diamante

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Indice de refraccin (n)

1,0001 1,0003 1,0005

1,333 1,362 1,473

1,31 1,49 1,59 1,50 - 1,62 1,57 - 1,75 2,417

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Refraccin de la Luz, Continacin

Comporta-miento del haz luminoso

Si un rayo refractado incide en un espejo, de manera que se refleje de vuelta a lo largo de la misma trayectoria, se refractar en la interfaz y emerger a lo largo de la misma trayectoria del rayo incidente.

Los rayos luminosos son reversibles; es decir, si un rayo de luz que viaja en alguna direccin toma una trayectoria particular, un rayo luminoso que viaje en la direccin opuesta seguir tambin la misma trayectoria.

Cuando la luz pasa de un material con un ndice de refraccin mayor, decimos que la luz ha pasado de un material ptico menos denso a uno ms denso. Es posible utilizar esta terminologa para establecer una versin cualitativa de ley de Snell:

Cuando la luz viaja de un material ptico menos denso a uno ms denso, los rayos se desvan hacia la normal.

Debido a la reversibilidad de los rayos luminosos tambin podemos afirmar que:

Cuando un rayo luminoso viaja de un material ptico ms denso a uno menos denso, los rayos se desvan alejndose de la normal.

Esta desviacin ocurre en la frontera o interfaz entre los dos materiales.

Si un rayo de luz pasa por ms de un medio, la ley de Snell se cumple para cada interfaz.

Ejemplo La luz que entra a un vaso de agua pasa primero del aire al vidrio y luego de ste al agua. La ley de Snell puede aplicarse en cada interfaz para determinar la direccin de la trayectoria de la luz.

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Difraccin de la Luz

La difraccin

Intervalos de longitud de onda

Isaac Newton (1642-1727), matemtico y fsico britnico, en su primer artculo, publicado en 1672, describi un experimento con la luz y el color, que ahora es famoso.

Newton hizo pasar un haz de luz solar por un prisma, que dispers la luz en un espectro de colores, corno muestra la siguiente imagen:

Un segundo prisma colocado en la forma opuesta haca converger el espectro de nuevo en un haz estrecho de luz blanca. Esto es la difraccin de la luz.

El desalTollo posterior de la rejilla de difraccin condujo a las mediciones de las longitudes de onda de luz.

Si bien cada color surge en fonna continua dentro del siguiente a lo largo del espectro, es posible asignar intervalos de longitud de onda aproximados a cada color, corno muestra la siguiente tabla:

Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta

Color

2-B-7

Intervalo de la longitud de onda en nm

630 - 700 590 - 630 570 - 590 500 - 570 450 - 500 400 - 450



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1

1

1

t


Seccin C

Los Colores

Cmo Sucede la Visin de los Colores

Introduccin

Qu es el color?

Luz visible y luz blanca

En este tema se analizan distintos aspectos que explican la naturaleza de la visin del color y los mecanismos que permiten que esto suceda.

El color es un fenmeno fisico de la luz y de la visin, asociado con las diferentes longitudes de onda en la zona visible del espectro electromagntico.

El color es una sensacin visual y depende de mecanismos biolgicos.

Edwin Herbeli. Land (1901-1991) demostr que la sensacin de color depende de la luz que llega a nuestros ojos, ms que de las intensidades espectrales.

La luz visible est formada por vibraciones electromagnticas cuyas longitudes de onda van aproximadamente de 350 a 750 nanmetros (milmillonsimas de metro).

La luz blanca es la suma de todas estas vibraciones cuando sus intensidades son aproximadamente iguales. Esta luz es una mezcla de varios colores. Por eso, cuando un haz de luz blanca pasa a travs de un prisma de vidrio, se decompone en el espectro de colores.

El Sol es una fuente de luz blanca.

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Cmo Sucede la Visin de los Colores, Continacin

Qu es el espectro?

Cmo percibimos el color?

El espectro es una serie de colores semejante a un arcoiris, que se produce al dividir una luz compuesta, como la luz blanca, en los colores que lo constituyen y que estn en el siguiente orden:

rOJo anaranjado amarillo verde azul, y violeta.

Cada color del espectro corresponde a una longitud de onda diferente.

Ejemplo El arcoiris es un espectro natural producido por fenmenos meteorolgicos.

La siguiente imagen muestra el espectro de colores representados por distintos matices de gris:

Rojo Anaranjado Amarillo Verde

" " 4~t

~ )1 ,:~ i1", 'K~: ,

Azul Violeta

La percepcin del color, como sensacin experimentada por los seres humanos y determinados animales, depende tanto de las caractersticas de la luz como del funcionamiento de los ojos; ya que es un proceso neurofisiolgico muy complejo.


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,


Cmo Sucede la Visin de los Colores, Continacin

Cmo es que vemos los colores?

Podemos ver los colores porque el ojo humano contiene receptores para tres tipos de colores, el rojo, el verde y el azul, que son los colores primarios.

Al estimular esos receptores, los ojos pueden percibir todos los colores.

Cuando se estimulan los receptores de color por pares percibimos el color amarillo, el cian y el magenta.

Otros colores, como el naranja, el gris o el marrn se perciben cuando algunos de los receptores slo estn estimulados parcialmente.

Nota: el captulo 3 de este manual describe a detalle la fisiologa del ojo humano.

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Factores que Intervienen en la Generacin de los Colores

Introduccin

El ojo, la tonalidad y la saturacin

La longitud de onda y la tonalidad

Para que la visin suceda, depende de mltiples factores interrelacionados. Las distintas combinaciones permiten la inmensa gama de manifestaciones del color que conocemos.

En este tema se analizan estos factores ..

En toda radiacin luminosa se pueden distinguir dos aspectos:

el cuantitativo, que es su intensidad el cualitativo, que es su cromaticidad (conjunto o gama de colores)

Esta ltima viene detenninada por dos sensaciones que el ojo percibe: la tonalidad y la saturacin.

Una luz compuesta por vibraciones de una nica longitud de onda del espectro visible es cualitativamente distinta de una luz de otra longitud de onda. Esta diferencia cualitativa se percibe subjetivamente como tonalidad.

La luz con longitud de onda de 750 nm se percibe como roja y la luz con longitud de onda de 350 nm se percibe como violeta.

Las luces de longitudes de onda intermedias, del violeta al rojo y entre 350 y 750 nm, se perciben como azul, verde, amarilla o anaranjada.

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Factores que Intervienen en la Generacin de los Colores, Continacin

Absorcin

Reflexin

Brillo

Todos los objetos tienen la propiedad de absorber y reflejar ciertas radiaciones electromagnticas. La mayora de los colores que experimentamos normalmente son mezclas de longitudes de onda que provienen de la absorcin parcial de la luz blanca.

Casi todos los objetos deben su color a los filtros, pigmentos o pinturas, que absorben detenninadas longitudes de onda de la luz blanca y reflejan o transmiten las dems; estas longitudes de onda reflejadas o transmitidas son las que producen la sensacin de color, que se conoce como color pigmento.

Ejemplo Un filtro rojo deja pasar selectivamente la luz roja, aunque absorbe las longitudes de onda ms cortas. Un filtro azul transmite este color pero no el verde, el amarillo o el rojo; por lo tanto, el color puede producirse mediante absorcin selectiva.

El color se produce tambin por reflexin. El color que se percibe de la mayora de los objetos se debe a la reflexin selectiva de la luz. As, un objeto refleja luz roja, pero absorbe verde y azul.

Ejemplo Una manzana roja exhibe un color rojo vivo cuando se ilumina con luz roja; aunque se observa oscura cuando se ilumina con luz azul y no refleja bien esta ltima.

El brillo es una magnitud sensorial en la ptica producto de la reflexin de la luz sobre la superficie de los objetos.

El brillo obedece a la estmctura de reflexin de los objetos, en la que la distribucin de los tomos en la superficie es fundamental; pero tambin lo es el ngulo de incidencia de la luz sobre el objeto.

El brillo se clasifica atendiendo al ndice de refraccin; es decir, la relacin entre el ngulo de la luz incidente y el de la luz que se refracta dentro del objeto.

Idealmente, el brillo se debe valorar en superficies recientes.

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Factores que Intervienen en la Generacin de los Colores, Continacin

Efecto de la iluminacin sobre el color

Para ver un objeto en su verdadero color, ste debe iluminarse con luz de la misma coloracin.

Por ejemplo, si un objeto de color rojo se coloca bajo los distintos colores de un espectro prismtico, parece ser rojo o brillante en la luz roja; y de color gris o negro en todos las dems colores del espectro.

Si la fuente de iluminacin no emite los colores apropiados, el objeto no se puede ver en su verdadero color; pero si la fuente emite los colores apropiados, el cuerpo puede verse en su verdadero color.

La luz del Sol muestra los objetos en su color real porque los rayos solares contienen todos los colores del espectro.

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Generacin del Color Superficial

Color superficial

Matiz

Brillo

El color superficial es el resultado de la luz que incide sobre un cuerpo. En contacto con la luz, el pigmento de la superficie, en forma de finos granos, refleja y refracta un color especfico, que se proyecta en todas direcciones, y absorbe la mayor parte de los dems colores.

Sin embargo, el cuerpo no absorbe completamente los otros colores: una pequea cantidad de cada color se refleja en la superficie, obedeciendo la ley de reflexin.

El color superficial implica tres aspectos:

el matiz, que se refiere al nombre del color el brillo, que se refiere a la magnitud relativa de la respuesta sensorial; y la saturacin, que se refiere a la fuerza del color.

A continuacin se describen cada uno de estos aspectos de forma general:

El matiz es el nombre del color. Es cualitativo y es el aspecto ms distintivo del color: sin matiz no hay color.

Ejemplo El rojo, el amarillo, el violeta, el prpura y varios son matices.

El blanco est desprovisto de matiz y, por lo tanto, no posee color.

El matiz se puede definir tambin de otras dos formas:

Es la unin de diversos colores mezclados con proporcin.

Es cada una de las gradaciones que puede recibir un color sin perder el nombre que lo distingue de los dems.

El brillo es la magnitud relativa de la respuesta sensorial y es una intensidad subjetiva.

El brillo puede existir solo, como la luz blanca. En cambio, el matiz no existe solo, porque si tenernos un matiz, forzosamente hay cierto brillo y saturacin.

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Generacin del Color Superficial, Continacin

Saturacin La saturacin es la fuerza o firmeza del color. Cuanto menor es la cantidad de luz blanca que se mezcla con un color, mayor es la saturacin.

Los colores que no contienen traza alguna de luz blanca estn saturados. De forma inversa, mientras contienen ms color blanco, estn menos saturados.

Ejemplo El prpura es un color saturado.

Contra - ejemplo El color rosa no es un color saturado; sino una mezcla de los colores rojo y blanco. Esto se puede demostrar al mezclar pigmento de color rojo con pintura blanca.

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Colores de los Metales

Introduccin

Metales y luz

Poder de reflexin

Algunas sustancias parecen ser de un color por la luz reflejada y de un color diferente por la luz transmitida. Esto es cierto especialmente para los metales y para algunos colorantes de anilina.

En este tema, describimos algunas caractersticas propias del color metlico; ya que en la Inspeccin Visual se trabaja constantemente con materiales metlicos. .

La siguiente tabla resume el comportamiento de distintos metales en contacto con la luz:

Metal

El oro

El cobre

La plata

La lmina delgada de cobre

El metal grueso

Comportamiento Siempre es amarillo anaranjado al reflejar la luz; pero si es suficientemente delgado para transmitirla es azul verdoso. Refleja un 80% de toda la luz roja incidente sobre l y solo 40% de la violeta Refleja muy bien todos los colores y, por tanto, es casi blanca. Refleja la luz blanca incidente desprovista de rojo, anaranjado y amarillo, porque un poco de cada uno de esos colores es reflejado y absorbido.

Refleja y absorbe cantidades ms pequeas de verde, azul y violeta. . Se vuelve opaco a todos los colores.

La siguiente grfica muestra el poder de reflexin de algunos metales para los distintos colores del espectro:

(."l~ '--_____ ~ _____ ~~_~_ . .w_,_,"

.4 (;t}n}I(/ Ft%

.'!(~,.)t ar!/:1ClD

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Seccin O

Formacin del Color

Mezcla de los Colores del Espectro

Introduccin

Colores primarios aditivos

Durante muchos aos se han propuesto distintas graficas y teoras para el estudio de los colores, algunas de ellas acertadas y otras poco efectivas.

Debido a que las mejores teoras son complicadas y estn llenas de detalles, aqu slo se exponen de forma simplificada sus principios y conceptos principales.

El espectro se divide en tres partes, que son los colores primarios aditivos:

Rojo

Azul Verde

Combinacin de Al combinarse, los colores primarios aditivos se comportan de la siguiente colores manera:

Cuando se combinan ...

el rojo y el naranja el amarillo y el verde el azul y el violeta el rojo y el verde el rojo y el azul el verde y el azul

2-D-l

Generan un color ...

rojo brillante verde brillante azul violceo amarillo magenta azul verdoso claro

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Mezcla de los Colores del Espectro, Continacin

Colores primarios sustractivos

El espectro tambin se divide en otro grupo de tres colores, que son los primarios sustractivos:

Magenta Amarillo

Cian


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Mezcla de los Colores del Espectro, Continacin

Experimento El siguiente experimento con un haz de luz blanca permite ver el comportamiento del espectro al mezclar los colores:

Paso Accin 1 Genere un haz angosto de luz blanca con un arco de carbn y una lente 2 Dirija el haz de luz blanca sobre un prisma de vidrio y para que esta luz se

disperse hacia afuera y forme un espectro completo. 3 Coloque el prisma cerca de la curvatura de un gran espejo cncavo. 4 Despus de la reflexin, enfoque t

imende-inspeccion visual i y ii

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