Inspeccin y Reacondicionamiento de Piezas

Inspeccin y Reacondicionamiento de Piezas

CURSO:

TECNOLOGIA MATERIALES AVANZADOS

LABORATORIO N 04

Integrantes:NOTA:

Programa:GRUPO:

Profesor:

Fecha de entrega:Hora:

TECNOLOGIA DE MATERIALES AVANZADOS

LIQUIDOS PENETRANTES - PT PARTICULAS MAGNETICAS- MT

CODIGO:

OBJETIVOS: Detectar discontinuidades superficiales de los materiales tales como: poros, grietas, fisuras, inclusiones de escoria, socavaciones, diferencia de espesores, etc. Analizar, evaluar e interpretar las discontinuidades segn normas aplicables y registros de inspeccin. Seleccionar el ensayo no destructivo ms apropiado para la localizacin de defectos.

CODIGO DE CURSO:

TAREAS: Inspeccin por Lquidos Penetrantes. Inspeccin por Partculas Magnticas Evaluacin y Elaboracin de registros de Inspeccin

LUGAR DE REALIZACIONDURACION DE LA TAREATOLERANCIA

TALLER M101 SESIONES5min

1. IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD

2. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

1 Kit de Lquidos Penetrantes (Cleaner, Penetrante, Revelador)1 Lmpara de Luz ultravioleta

1 Yugo de mano

1 Kit de Partculas Magnetizables

3. MATERIALES

- Probeta para deteccin de discontinuidades superficiales

Fig1: Fuente Propia

4. ANLISIS DE RIESGOS (PELIGROS POTENCIALES)

4.1 SeguridadRIESGODESCRIPCIN DEL PELIGRO

CortocircuitosLos alumnos que realizan trabajos con componentes mecnicos y/o elctricos, no debern conectar inadecuadamente a los toma corrientes.

Agentes que pueden daar los instrumentos de comprobacin.Los alumnos que realizan trabajos de equipos, debern tener cuidado con el empleo correcto de los instrumentos de medicin y comprobacin

Medio AmbienteLos alumnos que realizan trabajos con diferentes contaminantes como grasas, aceites o similares, debern tener cuidado con el empleo correcto y eliminacin de los residuos despus del ensayo.

INSTRUCCIONES DE TRABAJO.Trabajar en forma ordenada. Nunca juntar instrumentos de comprobacin y medicin con otras herramientas

5. FUNDAMENTO TEORICO:

5.1 LQUIDOS PENETRANTES PT

El fundamento del ensayo consiste en la aplicacin de un lquido de alta tensin superficial sobre la superficie de la pieza que se va a examinar, que penetra por capilaridad en las discontinuidades o grietas del material, y que, por esta razn se denominan lquidos penetrantes.Posteriormente y una vez que se ha eliminado el exceso del penetrante de la superficie , el liquido contenido en la discontinuidad exuda y es observado en las superficie aplicando un revelador que absorbe dicho liquido remanente , y que da lugar a una identificacin clara y contrastada de la discontinuidad.El ensayo se utiliza para detectar defectos o discontinuidades como grietas, pliegues, porosidades, faltas de fusin, etc., que afloran en la superficie examinada

Lquidos penetrantes y reveladores

Existen dos mtodos de ensayo basados en diferentes lquidos: fluorescentes y coloreados. El mtodo con penetrables fluorescentes incorpora en su composicin un pigmento de color amarillo verdoso, claramente visible en una cmara oscura bajo una iluminacin con luz ultravioleta adecuada. Dentro del mtodo con penetrantes fluorescentes, se puede distinguir los autoemulsionables, que son los que se eliminan directamente con agua debido a que poseen en su composicin productos emulsificadores, y los postemulsionables, que no llevan emulsificador incorporado , necesitndose una etapa intermedia de aplicacin del emulsificador entre la aplicacin del penetrante y el lavado con agua y conseguir la eliminacin del penetrante. Este ltimo mtodo proporciona mayor sensibilidad para detectar discontinuidades pequeas, pero tiene el inconveniente del tipo de lmpara que se debe utilizar.

El mtodo con penetrantes coloreados utiliza disoluciones de pigmentos fuertemente coloreados (rojo) en disolventes orgnicos no inflamables, normalmente hidrocarburos halogenados. Al igual que los fluorescentes, pueden ser lavados con agua, postemulsionables o eliminables con disolvente. Tienen la ventaja de que no se necesita una fuente luminosa especial para su observacin, por lo que son los ms empleados.En ambos casos se utilizan reveladores secos, hmedos acuosos o hmedos no acuosos. Sin embargo, con penetrantes coloreados se utilizan reveladores hmedos no acuosos que son de color blanco para intensificar el contraste de color con el rojo.

Etapas del procedimiento

En primer lugar la superficie sobre la que se va aplicar el penetrante debe estar libre de contaminantes como grasas aceites, oxido, etc., y perfectamente seca; la aplicacin del penetrante se realiza por inmersin, con brocha o por pulverizacin con un spray, y el tiempo necesario para su penetracin optima es aproximadamente de unos 10 minutos. A continuacin se elimina el exceso de penetrante, con agua o disolvente, se seca y luego se aplica el revelador. Este revelador es un polvo blanco muy fino, que se aplica en seco o por va hmeda en suspensin en disolvente o alcohol, y que provoca la succin del penetrante desde el interior de la discontinuidad

La inspeccin y el anlisis se realiza pasado unos 10 minutos, tiempo suficiente para que el penetrante exude de las discontinuidades; las indicaciones se observan bajo luz natural o ultravioleta.

Fig. N: 2 fuente:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Liquidos_penetrantes.jpg

Norma Aplcale-ASTM E165

En un ensayo no destructivo macroscpico que se emplea generalmente para evidenciar discontinuidades superficiales sobre casi todos los materiales no porosos, como metales, cermicos, vidrios, platicos, etc., caractersticas que lo hace utilizable en innumerables campos de aplicacin.

Materiales utilizados en la Inspeccin por Lquidos Penetrantes

Lquidos Penetrantes Emulsificadoresa. Hidrofilicosb. Lipoiclicos Reveladores Luz negra

Clasificacin de los Lquidos Penetrantes

Etapas de las Inspeccin por Lquidos Penetrantes

a. Preparacin, limpieza y secado de las superficies del objeto a ser inspeccionado:

Durante este paso es necesario retirar por completo la pintura, recubrimiento, grasas y cualquier otro contaminante, ya que si permanecen en la pieza es posible que enmascaren las discontinuidades.

b. Aplicacin del lquido penetrante a la superficie a inspeccionar: (8-12 min)

Es necesario permitir que el lquido se introduzca en las discontinuidades, por lo que tambin es importante evitar un exceso de aplicacin de penetrante, una aplicacin de forma ms uniforme, as mismo es importante tomar en cuenta que si una pieza fue inspeccionada previamente con penetrante visible ya no se debe aplicar penetrantes fluorescentes.

c. Remocin del exceso de lquido penetrante en la superficie:

Existen diversas formas de remocin de lquido penetrante, por lo que es importante tomar en cuenta el tipo de penetrante utilizado para seleccionar el medio de remocin adecuado. Por ejemplo, para penetrantes removibles con solvente nunca se debe aplicar el solvente directamente sobre el penetrante.

d. Aplicacin del revelador para producir indicaciones: (4-8 min)

Los reveladores actan de muchas formas, todas aumentando la visibilidad. Los reveladores deben ser absorbentes, ser de grano fino y la forma de la partcula deber producir indicaciones definidas, debe producir buen contraste, ser fcil de aplicar y de remover.

e. Inspeccin de la superficie para detectar indicaciones:

Se requiere de una iluminacin adecuada para que no exista prdida de sensibilidad durante la inspeccin. Para la inspeccin de penetrantes visibles y de acuerdo con ASTM E-165, la intensidad de luz mnima recomendada es de 1000 luxes y para la inspeccin de penetrantes fluorescentes el mismo documento recomienda que la luz visible no exceda de 20 luxes.

f. Limpieza posterior para remover los residuos del proceso:

Ser necesario remover los residuos del proceso, ya sea con un pao o en algunos casos ser necesario un tratamiento especial para prevenir la corrosin.

5.2 PARTICULAS MAGNETICAS MT

Este ensayo sirve para detectar discontinuidades superficiales o internas muy cercanas a la superficie, en materiales ferro magnticos (hierro, aceros de baja, media y alta aleacin, incluyendo los aceros inoxidables, ferriticos y martensticos, nquel, cobalto, etc.). La sensibilidad de este mtodo depende de factores como el tamao y la forma de las discontinuidades, profundidad y orientacin, etc.El mtodo se basa en la alteracin que experimentan las lneas del campo de induccin magntica por la presencia de discontinuidades en el material. Si se somete a una pieza a la accin de un campo magntico, cuyas lneas de fuerza estn orientadas de manera horizontal, y si existe una discontinuidad superficial, como en la figura, perpendicular a las lneas de fuerza, estas intentan salvar dicho obstculo, al presentarse una zona de menor permeabilidad que el acero, provocando una distorsin de estas lneas, obligando as a las ms prximas a la superficie a salir al exterior, construyendo un campo de fuga.Si se extiende sobre la superficie de la pieza partculas finas de un material ferromagnticos, estas sern atradas y se acumularan donde existan dichos campos de fuga. La concentracin de partculas en dicha zona refleja la forma de la discontinuidad.

Norma Aplicable ASTM E 709

Es unmtodoque utiliza principalmente corriente elctrica para crear un flujo magntico en una pieza y al aplicarse un polvo ferro magntico produce la indicacin donde exista distorsin en las lneas de flujo (fuga de campo). Presenta propiedadesfsicasen las que se basa el concepto de permeabilidad.

Propiedad de algunos materiales depoderser magnetizados. La caracterstica que tienen las lneas de flujo de alterar su trayectoria cuando son interceptadas por uncambiode permeabilidad.

Aplicar la tcnica de partculas magnticas, para la deteccin de posibles discontinuidades en la inspeccin dematerialesferromagnticos.

La tcnica de partculas magnticas es una tcnica no destructiva relativamente sencilla, basada en lapropiedadde ciertos materiales de convertirse en un imn.

Etapas de Aplicacin de las Partculas Magnticas

6. PROCEDIMIENTO:

TAREA N 1: Evaluacin de Discontinuidades Superficiales

6.1 Usando diferentes probetas de inspeccin, realizar un ensayo de lquidos penetrantes segn las indicaciones previas y generar un registro de inspeccin.

Preparacin, limpieza y secado de las superficies del objeto a ser inspeccionado:

Fig. N: 3 Fuente Propia

Aplicacin del lquido penetrante a la superficie a inspeccionar: (8-12 min)

Fig. N: 4 Fuente Propia

Remocin del exceso de lquido penetrante en la superficie:

Fig. N: 5 Fuente Propia

Aplicacin del revelador para producir indicaciones:

Fig. N: 6 Fuente Propia

Fig. N: 7 Fuente Propia

6.2. Con los resultados obtenidos en la inspeccin, cuantificar las discontinuidades encontradas y compararlas con la norma aplicable. Los resultados de sus criterios de aceptacin y rechazo tambin deben ser mostrados en su registro o reporte de inspeccin.

REPORTE DE PRUEBA POR LQUIDOS PENETRANTES

REPORTE : N 1

Especificacin de la pieza Componente Engrane

Material Acero

Plano de referencia Frontal

Limpieza inicialTipo Solvente Marca Cantesco

Modo de aplicacin Spray Secado3 min

Liquido penetrante Coloreado Rojo

Fluorescente:No

Aplicacin Spray Tiempo10 minMarca Cantesco

Limpieza intermedia Procedimiento Trapos humedecidos con disolventes MarcaCantesco

Revelador Tipo Acuoso

Modo de aplicacin Spray

Marca Cantesco Tiempo 8 min

Tiempo de observacin 20 min

Evaluacin:Se inspecciono una zona del engrane y el liquido revela que en ella se presenta una gran concentracin de fisuras, que se contabilizaron dividindolas en 5 grupos, adems es posible visualizar una gran cantidad de dao alrededor que no se muestran por los lquidos penetrantes, pero se pueden distinguir a simple vista, el elemento de prueba no podr soportar cargas y debe ser reemplazado.

Fig. N: 8 Fuente Propia

TAREA N 2: Evaluacin de Discontinuidades Superficiales y Sub-superficiales

6.1 Usando diferentes probetas de inspeccin, realizar un ensayo de partculas magnticas segn las indicaciones previas y generar un registro de inspeccin.

Limpieza del material: libre de aceite, grasa, suciedad, oxido, arena y otro material lo cual pueda inferir con el ensayo.

Figura 1

Aplicacin de partculas liquidas

Magnetizacin: que depende del tipo de pieza, el tipo de discontinuidad y la localizacin de la misma.

Fig. N: 9 Fuente Propia

Aplicacin de la luz UV para identificar las grietas y discontinuidades superficiales y sub-superficiales

Figura 4

Observacin de las discontinuidades

6.2. Con los resultados obtenidos en la inspeccin, cuantificar las discontinuidades encontradas y compararlas con la norma aplicable. Los resultados de sus criterios de aceptacin y rechazo tambin deben ser mostrados en su registro o reporte de inspeccin.

Las normas de aceptacin fueron ASTM E 709 standadt

INFORME DE INSPECCION CON PARTICULAS MAGNETICAS

Informe N:1Fecha de exanimacin

Cliente

MaterialAcero

Equipo de pruebaYugo DEUTROPULSCorriente de magnetizacinAlterna

Estndar de aceptacinASTM E709

Partculas magnticasVisible :Fluorescente: X

RESULTADOS: El control realizado arrojo rajaduras o grietas que compromete el rodaje en la zona central.

7. EVALUACION DE ENSAYOS:

1. Mencione 3 aplicaciones que Ud. realizar para el uso de tintes.Deteccin de posibles defectos o disconformidades en la parte superficial o sub-superficial.de: Material soldado Material mecanizado Material moldeado2. Explique sus observaciones visuales de la pieza ensayo con tintes.Presenta grietas las cuales estn sealizadas de un color diferente al resto del material, se ve claramente un tono color rojizo en medio de todo el material el cual se encuentra de color blanco, esto evidencia que hay fallas en la superficie.3. Cul es el principio de funcionamiento del ensayo por partculas magnticas?Procedimiento utilizado para determinar la presencia de defectos cerca de la superficie de objetos ferromagnticos. Se basa en el principio de que, si un objeto es magnetizado lo cual hace que se cree un campo magntico y las partculas fluorescentes se renan en las superficies agrietadas.4. Cules son las limitaciones del uso de partculas magnticas? Slo es aplicable a materiales ferromagnticos El campo magntico debe tener una direccin lo ms perpendicular posible al plano de la discontinuidad, lo que suele obligar a dos o ms etapas de magnetizacin en diferentes direcciones En general, es necesario desmagnetizar despus de la inspeccin La presencia de capas de pintura o recubrimientos electrolticos puede afectar negativamente a la sensibilidad A veces es necesario aplicar corrientes de muy elevada intensidad5. Explique sus observaciones visuales en la aplicacin de la prueba de partculas magnticas.Luego de magnetizar nuestra probeta, nos cubrimos con una tela negra y alumbramos con luz ultravioleta la probeta esto con el fin de hacer ms visible la grieta como se puede aprecia en la figura 5.6. Explique si es, o no es posible inspeccionar pieza de duraluminio mediante partculas magnticas.No, porque es una combinacin de materiales paramagnticos y diamagnticos, materiales que no pueden ser inspeccionados por este mtodo ya que solo es aplicable en ferro magnticos.7. Explique si la utilizacin de un mtodo de inspeccin es determinante, o se complementa con otros mtodos.Es determinante pues con solo con este mtodo se puede saber si hay discontinuidades, no requiriendo de otros mtodos para completar el procedimiento de deteccin.8. Puede utilizarse cualquier lquido como lquido penetrante. Sustente su respuesta.9. No, para este ensayo no destructivo el liquido penetrante cumple un papel fundamental en la deteccin de fallas y/o fracturas; el liquido penetrante debe tener caractersticas como: no secarse ni evaporarse rpidamente, no ser toxico, no ser voltil ni viscoso, no ser corrosivo a materiales y contenedores, conservar su color; el utilizar cualquier liquido como penetrante no cumplira por completo los requerimientos, por ende se realizara una inspeccin deficiente.

10. Se puede utilizar tintes penetrantes en cualquier zona del elemento a analizar?

Si se puede aplicar, pero este ensayo solo puede detectar fallas superficiales o sub-superficiales ms all no.

11. Que caractersticas debe tener el material que va a ser analizado con partculas magnticas?

El ensayo de partculas magnticas es aplicado sobre materiales capaces de atraerse magnticamente. Por ello el material debe ser ferromagnetico, de lo contrario no se pude analizar.12. Pueden las partculas magnticas detectar fallas internas?

Pueden detectar fallas internas sub superficiales, las fallas internas que se alejen mucho de la superficie no sern detectadas.

13. Qu problema traera el no limpiar bien la superficie antes de realizar el ensayo con tintes penetrantes?

La inspeccin seria errnea, ya que podra haber objetos que puedan alterar la correcta inspeccin en la superficie.

14. Mencione algunas medidas de seguridad para la manipulacin del equipo de partculas magnticas.

Usarlo con sumo cuidado, ya que el equipo puede sufrir u ocasionar algn dao por una cada. Aislamiento de zona de trabajo segn las normas establecidas Usarlo con cuidado y fuera del alcance del fuego pues el lquido es inflamable.

15. Conclusiones del Ensayo

Por medio del ensayo de lquidos penetrantes logramos detectar discontinuidades superficiales de nuestro material (engrane) grietas y fisuras, que no se detectaron visualmente. Al aplicar el ensayo de partculas magnticas sobre la misma zona de nuestro material analizado, se determino que este era el ensayo adecuado para este tipo de fisuras superficiales, ya que se lograron observar ms fisuras que no se lograron ver con los lquidos penetrantes.

16. Observaciones

No se realizo el ensayo sobre otras superficies, por una deficiencia en la cantidad de los lquidos penetrantes.

ANEXOS:

Realice una Investigacin sobre otros mtodos de aplicacin de estos ensayos, anexe, videos, diapositivas, bibliografa de libros, etc.

Partculas Magnticas PruebaDEUTROPULSyugos ManoDeteccin de grietas mvil: Seguro y confiable

El Yugo mano DEUTROPULS es un yugo mvil para la inspeccin de partculas magnticas con extra de magnetizacin rendimiento, fcil manejo y para aplicaciones diversas.El diseo robusto permite la deteccin de grietas por partculas magnticas fiable tambin en condiciones difciles.El diseo mecnico hace las exigencias de seguridad ms estrictas en cuenta.El instrumento est completamente sellado con resina de colada de alta calidad contra la humedad.El posicionamiento ptimo en las diferentes piezas de trabajo es posible con la ayuda de polos intercambiables de fijacin extendidos, en ngulo o flexible, respectivamente.

Caractersticas Peso diseo optimizado con un rendimiento de alta magnetizacin Forma fcil de usar con el interruptor de corto recorrido Resistente a altos voltajes y alta resistencia dielctrica Resina de alta calidad fundido vivienda Cable fcilmente intercambiable Interruptor reemplazable, sellado de acuerdo a la estabilidad de conmutacin IP65, muy alto Ciclo de trabajo de alta Caractersticas de conformidad con la norma DIN EN ISO 9934-3:2002, ASTM E1444-05 Todo yugo mano DEUTROPULS se somete a una prueba de conductor de tierra y es resistente de alta tensin.Die 230 versin V est protegido contra el sobrecalentamiento mediante un sensor de temperatura integrado.Los postes de sujecin intercambiables del yugo mano

Pruebas magnticas

Este mtodo de Prueba No Destructiva, se basa en el principio fsico conocido comoMagnetismo, el cual exhiben principalmente los materiales ferrosos como el acero y, consiste en la capacidad o poder de atraccin entre metales. Es decir, cuando un metal es magntico, atrae en sus extremos o polos a otros metales igualmente magnticos o con capacidad para magnetizarse.De acuerdo con lo anterior, si un material magntico presenta discontinuidades en su superficie, stas actuarn como polos, y por tal, atraern cualquier material magntico o ferromagntico que est cercano a las mismas. De esta forma, un metal magntico puede ser magnetizado local o globalmente y se le pueden esparcir sobre su superficie, pequeos trozos o diminutasPartculas Magnticasy as observar cualquier acumulacin de las mismas, lo cual es evidencia de la presencia de discontinuidades sub-superficiales y/o superficiales en el metal. Este mecanismo puede observarse en la siguiente figura:

Este mtodo de PND est limitado a la deteccin de discontinuidades superficiales y en algunas ocasiones sub-superficiales. As mismo, su aplicacin tambin se encuentra limitada por su carcter magntico, es decir, solo puede ser aplicada en materiales ferromagnticos. An as, este mtodo es ampliamente utilizado en el mbito industrial y algunas de sus principales aplicaciones las encontramos en: El control de calidad o inspeccin de componentes maquinados. La deteccin discontinuidades en la produccin de soldaduras. En los programas de inspeccin y mantenimiento de componentes crticos en plantas qumicas y petroqumicas (Recipientes a presin, tuberas, tanques de almacenamiento, etc.) La deteccin de discontinuidades de componentes sujetos a cargas cclicas (Discontinuidades por Fatiga).En general, existen dos principales medios o mecanismos mediante los cuales se puede aplicar las partculas magnticas, estos son:va hmedayva seca. Cuando las partculas se aplican en va hmeda, stas normalmente se encuentran suspendidas en un medio lquido tal como el aceite o el agua. En la aplicacin de las partculas magnticas va seca, stas se encuentran suspendidas en aire.As mismo, existen dos principales tipos de partculas magnticas: aquellas que son visibles con luz blanca natural o artificial y aquellas cuya observacin debe ser bajo luz negra o ultravioleta, conocidas comnmente como partculas magnticas fluorescentes.Cada medio de aplicacin (hmedo o seco) y cada tipo de partculas magnticas (visibles o fluorescentes) tiene sus ventajas y desventajas. El medio y el tipo de partcula a utilizar lo determinan distintos factores entre ellos podemos enunciar: el tamao de las piezas a inspeccionar, el rea a inspeccionar, el medio ambiente bajo el cual se realizar la prueba, el tipo de discontinuidades a detectar y el costo. El personal que realiza este tipo de pruebas, generalmente realiza un anlisis de los factores anteriores para determinar cul es el medio y tipo optimo de partcula magntica a utilizar para cierta aplicacin especfica. Otro factor importante a considerar, es la forma o mecanismo mediante el cual se magnetizarn las piezas o el rea a inspeccionar, lo cual puede conseguirse de distintas formas, ya sea mediante el uso de un yugo electromagntico, puntas de contacto, imanes permanentes, etc.

BIBLIOGRAFA:

Tecnologa de materiales Jos Antonio Purtolas

http://pndmx.comze.com/particulas.html (pruebas magnticas)

VIDEOS:

http://www.youtube.com/watch?v=qU08-IpnQWo(inspeccin por partculas magnticas - seco) http://www.youtube.com/watch?v=vdRZ6Cm_eF4(Partculas Magnticas Fluorescente-Bobina) http://www.youtube.com/watch?v=wzr0y_UEbzo(inspeccin por partculas magnticas - aplicando polvo magntico) http://www.youtube.com/watch?v=rC0aP8M3xeQ(END partculas magnticas - datos generales)

Realice un video educativo de los ensayos por lquidos penetrantes y partculas magnticas

Realice un Informe Tcnico de acuerdo a las normas ASTM aplicables.

Tenga en consideracin en todo momento acerca de las normas de seguridad.

Usar el sentido comn y el conocimiento para contestar estas preguntas

1