Básicamente, la aplicación de los Ensayos No destructivos (END) consiste en la utilización de una serie de técnicas no invasivas para la identificación y caracterización de un material, así como la determinación de su integridad.
Como principales métodos de END destacan, por su aplicación:
- Inspección Visual (VT),
- Radiografiado (RT),
- Ultrasonidos (UT),
- Líquidos Penetrantes (PT),
- Partículas Magnéticas (MT), |
- Detección de Fugas LT (pruebas de presión, pruebas de estanqueidad con halógenos, pruebas de vacío, …),
- Determinación de Posición (ultrasonidos),
- Medidas Dimensionales (ultrasonidos UT, corrientes inducidas ET),
- Caracterización de Microestructuras (Réplicas metalográficas),
- Estimación de Propiedades mecánicas y físicas (durezas, ultrasonidos…),
- Determinación de Composición Química (espectrometría, fluorescencia de Rx),
- Detección de fugas térmicas: Termografía (defectos de aislamiento y puntos calientes en instalaciones eléctricas, frigoríficas…).
Vamos a hacer un repaso de los principales métodos:
La inspeccion visual - VT
La inspección visual es el método de ensayo no destructivo más básico y frecuente. Se realiza mediante diversas herramientas como vibroscopios, boroscopios, lupas, espejos, etc. En soldadura se inicia cuando los materiales llegan al almacén; continúa durante todo el proceso de soldadura y finaliza cuando el inspector examina el equipo terminado.
Esta técnica de inspección nos ayuda a:
- Identificar materiales que no cumplen especificaciones,
- Facilita la corrección de defectos durante el proceso de fabricación y
- Reduce la necesidad de posteriores ensayos no destructivos END.
Ultrasonido - UT
La inspección por ultrasonidos es un método de ensayo volumétrico que permite encontrar discontinuidades internas de los materiales.En los equipos convencionales de Ultrasonidos se produce por un impulso rectangular corto que excita un cristal en un palpador. El impulso se genera con una tensión eléctrica de alto voltaje. Las vibraciones producidas en el cristal pasan de ser eléctricas a ser mecánicas, ya que hay un movimiento en la pieza. La oscilación del cristal es de una frecuencia muy alta (Megahercios) y no es audible por el oído humano. La oscilación producida por el cristal se propaga en el material en forma de ondas sonoras. Las ondas sonoras son reflejadas en una superficie límite y captadas por el palpador. Las ondas captadas, o mejor dicho, el sonido captado por el palpador se ve reflejado en la pantalla del equipo (eco). Si se ajusta bien el eco y la pantalla podemos detectar defectos en una pieza, determinar el espesor o la ubicación de reflectores.
- Control de calidad de los materiales estructurales (END)
- Detección de heterogeneidades
- Determinación de propiedades (caracterización)
- Medida de espesores (metrología)
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Inspección mediante líquidos penetrantes - PT
La inspección con líquidos penetrantes posiblemente sea el método no destructivo más utilizado por la rapidez en cuanto a la obtención de resultados. Mediante esta técnica es posible detectar discontinuidades que afloran a la superficie de sólidos no porosos.
Para su detección se utiliza un líquido que, aplicado sobre la pieza a examinar, penetra por capilaridad en las discontinuidades y, una vez eliminado el exceso, el retenido en el interior de las mismas exuda y con la ayuda del revelador, puede ser observado en la superficie de la pieza.
Inspección mediante Partículas magnéticas - MT
La inspección mediante partículas magnéticas es un método de ensayo no destructivo utilizado tanto para el control superficial como sub superficial.
Esta técnica se utiliza en materiales ferromagnéticos permitiendo detectar grietas y otras discontinuidades tanto superficiales como próximas a la superficie. La sensibilidad es máxima en las discontinuidades superficiales y disminuye rápidamente a medida que aumenta su profundidad.Si a una pieza de acero al carbono se la somete a la acción de un campo magnético y existe una discontinuidad en su superficie cuyo plano sea perpendicular a las líneas de fuerza del campo, éstas tenderán a salvar dicho plano como si se tratara de un obstáculo ya que tendrá una permeabilidad menor que el acero. Si, en estas circunstancias, se extienden sobre la superficie de la pieza partículas finas de material ferromagnético tenderán a acumularse en los campos de fuga para facilitar el paso de las líneas de fuerza colaborando a restablecer el equilibro del sistema y disminuyendo de esta forma la energía.
La imagen o indicación formada por dichas partículas acumuladas nos dará una idea gráfica de la discontinuidad detectada.
La Metalografía
La metalografía no destructiva o réplica metalográfica es una de las técnicas contempladas en los ensayos no destructivos, utilizada en forma no rutinaria para detectar heterogeneidades y defectos superficiales que se manifiestan en equipos y componentes en servicio que trabajan a presión y temperatura en forma continua, toda vez que no se pueda extraer una muestra metalográfica para conocer los cambios micro estructurales que hubiesen ocurrido.La réplica metalográfica consiste en copiar la textura y relieves (interfases como junturas de grano, límites de maclas, depresiones por presencia carburos, microgrietas, etc.) de la superficie de cualquier aleación o metal mediante la utilización de un celuloide, el cual se prepara adecuadamente y se presiona sobre la superficie preparada en forma similar a cualquier probeta metalográfica de laboratorio, pero con un sobreataque químico para magnificar las interfases mencionadas y relieves que puedan ser copiados por el celuloide
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Las etapas críticas de esta técnica, las constituyen, por una parte, la preparación meticulosa y adecuada de la superficie y, por otra parte, el análisis de la réplica con la interpretación correcta y precisa de las marcas y huellas dejadas en el celuloide, por un experto metalógrafo con conocimiento de microestructuras de materiales, por cuanto rayas o zonas sin un copiado exacto de los relieves, dan lugar a malas interpretaciones por parte de personas no especializadas.
Así, en este trabajo, se exponen las condiciones y componentes críticos con zonas específicas y materiales a evaluar, el procedimiento para la toma de réplicas “in situ”, y los resultados del análisis microestructural - defectológico realizado en microscopio óptico a los paneles o placas de tubos, con las conclusiones y recomendaciones.
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