INSPECCIN Y CONTROL DEL MANTENIMIENTO INDUSTRIALEnsayo de partculas magnticas.

Integrantes: Mauricio Jara Aguirre Oscar Ordenes Leiva Diego Romero Valladares

OBJETIVO

La prueba de partculas magnticas es un mtodo de prueba no destructivo que tiene como objetivo la deteccin de imperfecciones sobre o justamente debajo de la superficie de metales ferrosos que tambin se puede aplicar en soldadura. Es una tcnica rpida y confiable para deteccin y localizacin de grietas superficiales. Un flujo magntico es enviado a travs del material y en el lugar de la imperfeccin se forma un campo de fuga que atrae el polvo de hierro que se roca sobre la superficie, as la longitud de la imperfeccin puede ser determinada de forma muy confiable. Criterios de aceptacin definen si la indicacin es o no aceptable, es decir si se trata de un defecto o no. En el ensayo no destructivo de partculas magnticas inicialmente se somete a la pieza a inspeccionar a una magnetizacin adecuada y se espolvorea partculas finas de material ferromagntico. Es un tipo de ensayo no destructivo que permite detectar discontinuidades superficiales y sub-superficiales en materiales ferro-magnticos. Se selecciona usualmente cuando se requiere una inspeccin ms rpida con los lquidos penetrantes.

VENTAJAS

Es porttil Fcil de utilizar con piezas grandes Determina la fisura mas rpidamente Determina grietas superficiales y subsuperficiales Se puede usar en materiales ferro magnticos

DESVENTAJAS

Difcil de aplicar en piezas de geometra irregular No se puede inspeccionar sobre cabeza No se puede usar en materiales no ferro magnticos Es imposible detectar grietas internas

PRINCIPIOS FSICOS

En la prctica de las partculas magnticas se usa con materiales ferrosos ya que lo materiales no ferrosos como el aluminio no tienen propiedades ferro magnticas y no sirve para hacer este tipo de prueba con partculas magnticas. En un material ferro magntico como el hierro se utiliza este tipo de prueba. La mquina que se llama yoque o yugo trabaja con corriente alterna AC y corriente continua DC .El yugo es metlico con recubrimiento de plstico cuyo interior tiene un en bobinado de cobre para que se puede generar un campo electromagntico lo cual la norma especfica el nmero de vueltas que debe tener el dispositivo. Tiene dos extremidades o patas que no tienen recubrimiento de plstico, son de metal ferro magntico y son articuladas lo cual se pueden cerrar hasta dos pulgadas o desplegarse aproximadamente de segn sea conveniente. La norma especfica que debe alzar un peso muerto de 10 libras con las patas con una distancia de 6 pulgadas para que el yugo tenga una ptima funcin. Las partculas magnticas son ms finas que la limadura de hierro cuyo tamao esta entre 40-60 micras.

ELEMENTOS O PIEZAS A TESTEAR

Los elementos a testear fueron ejes de una bomba ubicados en el laboratorio de ensayos del departamento de mecnica y una pieza de material duraluminio aportada por un alumno del curso.

DESCRIPCIN DE LOS EQUIPOS O INSTRUMENTOS A UTILIZAR

YugoEl yugo debe ponerse en una pieza ferro magntica y apretando el gatillo del yugo hace contacto entre la pieza y el yugo provocando que el circuito se cierre generando un campo electromagntico despus de generar dicho campo se le agrega las partculas magnticas provocando que las partculas busquen su polaridad y se dirijan al polo que las atrae por lo cual si hay un agrietamiento las partculas no se puedan dirigir al polo se aglomeren un dicha fisura ,se pueden detectar fisuras longitudinales y transversales dependiendo la posicin del yoque.

Particulas magnticas

Esta especificacin se refiere al tamao de las partculas de xido ferroso (xido de hierro) utilizadas en el proceso de inspeccin. Hay tres tipos comunes de partculas de xido de hierro utilizadas en inspeccin de partculas magnticas, que incluyen las partculas de sistema hmedo, las partculas de sistema seco y las partculas de aerosol. Las partculas de sistema hmedo tienen menos de 10 micrmetros de tamao y generalmente se aplican en la superficieutilizando medios como aceite o agua, mientras que las partculas de sistema seco se aplican como un polvo seco con partculas de entre 10 a 140 micrmetros. En contraste, las partculas de aerosol se pulverizan sobre lasuperficiede un objeto ferroelctrico, y cada una de ellas tiene un tamao idntico al de las partculas del sistema hmedo.

Segn la solubilidad Penetrantes lavables con agua o auto-emulsificables: Para su limpieza y remocin de excesos simplemente se usa agua. Resultan muy econmicos de utilizar. Penetrantes postemulsificables: No son solubles en agua. Para la remocin de los excesos superficiales se utiliza unemulsificadorque crea una capa superficial que se remueve con agua. Es el mtodo con el mayor sensibilidad se obtiene y en el que mayor dominio de cada una de las etapas tiene el operador. Existen dos tipos de emulsificadores: los hidroflicos, de base acuosa, que se utilizan en solucin de agua, en una saturacin determinada por las necesidades del caso; y lipoflicos, de base aceite, que se utilizan tal como los entrega el fabricante. Penetrantes eliminables con disolvente: Tampoco son solubles en agua. Para su remocin se utiliza undisolventeno acuoso, denominado eliminador. Son muy prcticos de utilizar ya que el solvente generalmente se presenta en aerosol.

NORMAS Y PROCEDIMIENTO.

PASO 1: PREPARACIN DE LAS PIEZAS Las piezas se deben inspeccionar preferentemente segn se acaben de mecanizar, pero siempre antes de la aplicacin de recubrimientos orgnicos tales como: pinturas, grasas, etc. La superficie debe estar limpia y carente de grasa, pintura, xido o cualquier material que interfiera en el ensayo. Todas las superficies que no se vayan a inspeccionar y que se puedan ver alteradas por las partculas magnticas, deben ser tapadas por mscaras. PASO 2: LA MAGNETIZACIN La inspeccin completa, debe de tener dos magnetizaciones perpendiculares entre s a fin de evitar la no-deteccin de daos en cualquier direccin, y adems se debe dar ms prioridad a la magnetizacin circular que a la longitudinal. - MAGNETIZACIN CIRCULAR: Se consigue pasando una corriente elctrica a travs de la pieza o de un conductor que atraviese la pieza. De este modo se consiguen lneas de fuerza en crculos concntricos en planos perpendiculares a la corriente elctrica. Se usa para descubrir defectos longitudinales. La intensidad de la corriente que se usa, vara de 12 a 32 amperios por milmetro de dimetro de la pieza.

Si la pieza es hueca, se utilizan conductores centrales que sean rgidos de cobre o aluminio, de modo que si la pieza es demasiado grande para hacerla en una sola magnetizacin, se debe hacer en diferentes tandas desplazando el hilo conductor para ello. La intensidad necesaria en piezas huecas es I= 79e+20d (e es el espesor de la pared y d el dimetro del conductor central). MAGNETIZACIN LONGITUDINAL: Se puede conseguir mediante uno de los siguientes mtodos: colocando la pieza entre los polos de un electroimn, introduciendo la pieza en un solenoide, o arrollando un cable flexible sobre la pieza formando una bobina. Se obtienen lneas de fuerza con direccin longitudinal permitiendo la deteccin de defectos transversales.

Si la pieza, debido a sus dimensiones, sobresale del solenoide o bobina en la que se realiza el test, la inspeccin se realizar mediante escalones a lo largo de la longitud de la pieza y realizando un solape de un 10% entre dos tramos sucesivos. Si se emplean cables flexibles arrollados sobre las piezas, la bobina deber constar de entre 3 y cinco espiras y debe tener una espira por cada 25 milmetros. La intensidad que se aplica en la magnetizacin longitudinal responde a diversas ecuaciones basadas en la longitud de la pieza, el dimetro y los factores de llenado (cantidad de pieza que entra en la bobina).PASO 3: APLICACIN DEL REVELADOR Los reveladores se aplican mediante rociado, inmersin o por medio de mangueras. Hay dos mtodos de realizacin, el mtodo continuo, el cual usa el flujo total aplicado al magnetizar la pieza (la pieza es magnetizada y en ese momento se aaden las partculas magnticas), y el mtodo residual, que utiliza el magnetismo remanente que presenta la pieza despus de su magnetizacin (las partculas se aaden despus de la magnetizacin). El segundo no es un mtodo tan sensible como el primero y depende en gran parte de la retentividad magntica de la pieza. PASO 4: DESMAGNETIZACIN Se deben realizar desmagnetizaciones entre dos inspecciones por partculas magnticas y despus de completar la inspeccin y antes de la limpieza posterior. Se considera que la pieza est desmagnetizada cuando presenta un campo magntico residual menor de 4 GausLa desmagnetizacin consiste en someter a la pieza magnetizada a la influencia continua de un campo magntico reversible, el cual consigue reducir de manera progresiva la fuerza del campo remanente en la pieza. Nunca desaparece completamente el campo magntico, aunque se se consigue reducir considerablemente. A continuacin se presenta el fenmeno de histresis y cmo se reduce el campo:

PASO 5: LIMPIEZA POSTERIOR Y PROTECCIN Una vez que se finalice la inspeccin, se deben de llevar a cabo las tareas de limpieza y proteccin anticorrosivos. Para ello se usan tanques de tricloroetileno y papel VPI para dichas acciones. 6. PROCEDIMIENTO: 6.1.- Hacer una limpieza ntegra a la probeta, con el fin de eliminar todo rastro de escoria u xidos presentes en la misma, para no tener indicaciones falsas en la inspeccin, se pueden utilizar cepillos de alambre y algunos limpiadores. 6.2.- Si se utilizan limpiadores lquidos, dejar que estos acten durante un lapso de cinco minutos para lograr mejores resultados en la limpieza y en el proceso de magnetizacin. 6.3.- De preferencia deber procurarse enmarcar o sealar el o las reas a inspeccionar con la ayuda de un plumn para obtener mejores lecturas. 6.4.- Limpiamos la superficie o cordn de soldadura utilizando el limpiador Cleaner (Magnaflux), aplicndolo cuidadosamente 6.5.- Adaptamos las articulaciones del yugo de acuerdo al tamao de la probeta con la que se va hacer la inspeccin. 6.6.- Magnetizamos la probeta con el yugo de magnetizacin. 6.7.- Utilizando los guantes, aplicamos uniformemente el polvo magntico sobre la probeta procurando formar una fina capa con los mismos. 6.7.- Magnetizamos nuevamente la placa de forma que los polvos consigan ubicarse en las discontinuidades presentes. 6.8.- Retiramos delicadamente el exceso de polvo magntico de la probeta. 6.9.- Identificamos las discontinuidades presentes, y damos un criterio de evaluacin

DIAGRAMA GENERAL DE LA APLICACIN DE LQUIDOS PENETRANTES

NORMAS INTERNACIONALES SOBRE APLICACIN DE ENSAYOSNormas que la rigen:

ASTM E-709

ASTM E-1444

ASME V Art 7

TABLA Y VALORES

Propiedad fsicaPenetranteRevelador

CapilaridadAltaBaja

Tensin superficialBajaAlta

AdherenciaBajaAlta

CohesinBajaAlta

ViscosidadBajaAlta

PartculasPequeasGrandes

Tiempo de Penetracin

MaterialProcesoTipo de discontinuidadTipo I Y IIProceso ATipo I Y IIProceso BTipo I Y IIProceso C

AluminioFundicinExtrusin y forjaSoldaduraTodosTodosPorosidadesTraslapesFalta de fusinPorosidadesGrietasGrietas de fatiga5 a 10 minNR303030NR5 min105510303 min73355

MagnesioFundicinExtrusin y forjaSoldaduraTodosPorosidadesTraslapesFalta de fusinPorosidadesGrietasGrietas de fatiga15NR303030NR51010101030375557

AceroFundicinExtrusin y forjaSoldaduraTodosTodosPorosidadesTraslapesFalta de fusinPorosidadesGrietasGrietas de fatiga30NR606030NR1010101010305777710

Latn y bronceFundicinExtrusin y forjaRecubrimientosTodosPorosidadesTraslapesFalta de fusinPorosidadesGrietas10NR15153051010101037333

PlsticosTodosGrietas5 a 3055

VidrioTodosGrietas5 a 3055

Herramienta con punta de carburoFalta de fusinPorosidadesGrietas3030305520335

Titanio yaleacionesa altas temperaturasTodosNR20 a 3015

TodosmetalesTodosEsfuerzos oGranulacinInternaNR240240

NR = no recomendable

Gua deSeleccindel proceso

PROBLEMAPROCESOTIPO I Y IIOBSERVACIONES

Altaproduccinde artculos pequeosAPequeas cantidades mojadas en canastas

Alta produccin de artculos grandesBGrandes forjas, extrusiones, etc.

Alta sensibilidad para discontinuidades finasBIndicaciones mas claras y mas brillantes

Discontinuidades superficiales, rayones, etc. Deben detectarseBPuede controlarse la profundidad de emulsificacin.

Artculos con rugosidad superficialA

Artculos con cuerdas y cueros.AEl penetrante podra fijarse en las esquinas.

Artculos con rugosidad superficial mediaA BLa eleccin depende de los requerimientos de produccin y sensibilidad.

Prueba por puntos.C

Se necesita equipo porttil.C

No se dispone de agua y electricidadC

Artculos anodizados, agrietados despus del anodizadoC B ADe preferencia el orden indicado

Repetir el procesoCCinco a seis repeticiones podran ser el limite.

Deteccin de fugasA B

MEDIDAS DE SEGURIDAD Se deber utilizar para la realizacin del ensayo de lquidos penetrantes:1. Capa u overol2. Gafas de seguridad3. Mascarilla 4. Guantes de latex5. Paos

CONCLUSIN El mtodo de Ensayo por lquidos penetrantes puede ser usado en la inspeccin de materiales metlicos ferrosos y no ferrosos, y en materiales como consecuencia de un proceso de fabricacin (fusin, soldadura, tratamiento trmico) o con motivo de su uso (fatiga, corrosin, erosin, etc.). Las uniones saldadas de una construccin nueva son sometidas al examen mediante lquidos penetrantes antes de que se aplique cualquier tratamiento superficial que pueda tapar o disimular los defectos. Por esas propiedades han conquistado ya un gran campo de aplicacin, sobre todo en plantas de procesos, y no queda ninguna duda que van a adquirir la importancia alcanzada ya en pases altamente industrializados.

ANEXOS

BIBLIOGRAFA

http://www.magnaflux.com/NewsDownloads/tabid/396/Default.aspx?EntryId=12682

http://www.monografias.com/download

http://www.isotec.com.co/portal2/index.php?id=56

http://es.wikipedia.org/wiki/Inspecci%C3%B3n_por_l%C3%ADquidos_penetrantes