Ciencia d l m l p

7/26/2019 Ciencia d l m l p

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INTRODUCCIÓN

Los Ensayos No Destructivos son herramientas de control de calidad o proceso que permite diagnosticar

preventivamente las condiciones de un equipamiento, deterioro de un componente o su mal funcionamiento,análisis de piezas recién fabricadas o reparadas. Entre los más importantes métodos de ensayos no destructivos

podemos citar los ensayos por ltrasonido !E", L#quidos $enetrantes !E$", %ayos & !E%", 'nálisis de

(ibraciones !E(", )ermograf#a, $art#culas *agnéticas, entre otras. !Echevarr#a, +-"

Defnición de Líquidos Penetrantes (LP)

El ensayo por l#quidos penetrantes es un método no destructivo que permite la deteccin de discontinuidades en

materiales slidos no porosos tales como metales cerámicos vidrios y plásticos y siempre que las

discontinuidades se encuentren abiertas a la superficie. Este método está basado en la penetracin de un l#quido

dentro de las fisuras y esto ocurre debido al fenmeno de la /apilaridad que es la propiedad de penetracin de

un l#quido en lugares e0tremamente peque1os debido a sus caracter#sticas f#sico2qu#micas, tal como la tensin

superficial de este l#quido mencionado. na vez dentro de la fisura se provoca la absorcin de este l#quido hacia

la superficie del material a través del uso de un agente absorbente denominado %evelador. En comparacin con

otros métodos de ensayo no destructivo !%adiograf#a, ltrasonidos, /orrientes 3nducidas...", la aplicacin

práctica del ensayo por l#quidos penetrantes, en general, es menos comple4a y no requiere el empleo de equipos

complicados o costosos. $ero no hay que cometer el error de pensar por esto que su e4ecucin se pueda realizar

de forma menos cuidadosa.

Características de los Líquidos Penetrantes

El l#quido penetrante tiene la propiedad de penetrar en cualquier abertura u orificio en la superficie del material.

El penetrante ideal debe reunir lo siguiente5

• 6abilidad para penetrar orificios y aberturas muy peque1as y estrechas.

• 6abilidad de permanecer en aberturas amplias.

• 6abilidad de mantener color o la fluorescencia.

• 6abilidad de e0tenderse en capas muy finas.

• %esistencia a la evaporacin.

• De fácil remocin de la superficie.

• De dif#cil eliminacin una vez dentro de la discontinuidad.

• De fácil absorcin de la discontinuidad. 'to0ico.

• No corrosivo.

• 'nti inflamable.• Estable ba4o condiciones de almacenamiento.



• /osto razonable.

Principios ísicos de !nsa"o (LP) Las propiedades f#sicas del l#quido penetrante que hacen que obtenga las caracter#sticas se1aladas en

el apartado anterior, son las siguientes5

a)uer#a de co$esión " ad$erencia:

Los l#quidos se componen de moléculas !las part#culas separables f#sicamente más peque1as que

tienen las caracter#sticas propias del l#quido que integran". Las moléculas se atraen entre s# por fuerzas

de cohesin mientras que en la superficie l#mite de separacin entre dos substancias diferentes !slido

l#quido", o en el interior de una mezcla, las moléculas de distinta naturaleza se atraen por fuerzas de

adherencia. Las fuerzas de adherencia del aire sobre el l#quido son muy peque1as y se suelen

despreciar. En el interior del l#quido, cada molécula atrae y es a su vez atra#da por todas las que la

rodean. /omo hay homogeneidad, las fuerzas iguales que act7an en todas las direcciones y sentidos

sobre una molécula, como las se1aladas con ', se equilibran.

f%&' tensión superfcial

)La capilaridad

Está estrechamente relacionada con la tensin superficial y el poder humectante. Debido a este

fenmeno f#sico, si se introduce un tubo de peque1o diámetro interior !tubo capilar" en un l#quido, puedeocurrir alguno de los casos que se representan en la 3lustracin +5



!a" si el ángulo de contacto a entre el l#quido y la pared del tubo capilar es inferior a 89 el l#quido mo4a lapared, asciende por el tubo y forma un menisco cncavo,

(b) si : ; 89 no mo4a y no se forma menisco y

(c) si : es superior a 89 el l#quido no mo4a, desciende por el tubo y su menisco es conve0o.

En el caso (a), la fuerza resultante <a dirigida hacia arriba y que obliga al l#quido a ascender por el interiordel tubo, es igual al producto de la longitud de la pel#cula !longitud de la circunferencia de la seccininterior del tubo", por la componente vertical de la tensin superficial

c) Tensión superfcial&Es una de las propiedades más importantes. =e requiere una tensin superficial ba4a para obtener buenaspropiedades de penetracin y mo4ado

d)iscosidad

Esta propiedad no produce efecto alguno en la habilidad del l#quido para penetrar, aunque afecta la velocidadde penetracin. Los penetrantes de alta viscosidad penetran lentamente, en tanto que los de ba4a viscosidadesescurren muy rápido y tiene la tendencia a no ser retenidos en los defectos de poca profundidad> por lo tantose recomienda una viscosidad media.



e)olatilidad

Los l#quidos penetrantes no deben ser volátiles. =i e0iste una evaporacin e0cesiva se los productos delpenetrante, se verá afectada la sensibilidad de todo el proceso, debido tanto al desequilibrio de la formula,como a la pérdida del poder humectante.

Clasifcación de los líquidos penetrantes

La clasificacin básica de los tipos de l#quidos penetrantes e0istentes es la que los agrupa en funcin de lafuente de luz que se precisa para la observacin de las indicaciones que proporciona el ensayo. =e clasifican

en tres grupos o familias que son5

-. L#quidos penetrantes coloreados, observacin con luz visible blanca.

+. L#quidos penetrantes fluorescentes, observacin con luz negra !ultravioleta".

?. L#quidos penetrantes mi0tos !fluorescentes 2coloreados", observacin ba4o los dos tipos de luz anteriores.

$aralelamente, en cada familia, se pueden encontrar tres casos posibles de empleo en funcin de la forma deeliminar de la superficie el e0ceso de penetrante5

a. L#quidos penetrantes lavables con agua.

b. L#quidos penetrantes postemulsionables.



c. L#quidos penetrantes eliminables con disolventes.

Los penetrantes postemulsionables se llaman as# porque necesitan la adicin posterior de un emulsionantepara hacerlos lavables con agua

Líquidos penetrantes coloreados *isiles

/ontienen pigmentos coloreados disueltos que los hacen visibles con luz natural !de d#a" o con luz artificialblanca !lámparas eléctricas".

El color más utilizado es el ro4o que hace claramente visibles las indicaciones sobre el fondo normalmenteblanco del revelador. 'unque la sensibilidad de estos penetrantes ro4os suele ser inferior a la de losfluorescentes, resultan adecuados para un gran n7mero de aplicaciones.

's#, los más empleados en general en los talleres y en inspecciones que se realizan a pie de obra son lospenetrantes ro4os eliminables con disolvente, suministrados en botes aerosol por ser los de aplicacin más

sencilla !pulverizacin sobre la zona de ensayo" y no requieren agua para lavado ni lámparas especiales parala observacin, como los fluorescente

Líquidos penetrantes +uorescentes

Este tipo de l#quido penetrante incorpora en su composicin pigmentos fluorescentes de color generalmente

amarillo verdoso, que son sensibles a una iluminacin especial llamada luz negra que los hace florecer. Engeneral, estos l#quidos penetrantes fluorescentes tienen una mayor sensibilidad que los coloreados, es decir,son capaces de detectar indicaciones más finas.



Líquidos penetrantes la*ales con a%ua

Este tipo de penetrante es de uso muy cmodo y su empleo está bastante e0tendido, a pesar de su menorsensibilidad. - @Los l#quidos penetrantes !l#quidos tipo aceite ligero, derivados del petrleo" por s# mismos noson solubles en aguaA. El tipo de penetrante @Lavable con aguaA incorpora en su composicin un agenteemulsionante que permite que el producto se pueda eliminar por lavado con agua. na emulsin es un l#quidoformado por al menos dos sustancias que no son miscibles, de las cuales una está dispersa en la otra !fase

continua" en estado de gotas muy finas. $or e4emplo, si se agita agua que contiene una peque1a cantidad deaceite, la agitacin mecánica hace que éste se dispersa en el agua y forma una emulsin de aceite en agua,que es aqu# la fase continua. na emulsin as# no es estable y los dos l#quidos se separarán de nuevodespués de un tiempo. La estabilidad se consigue a1adiendo un tercer elemento Babn, o detergente que esaqu# el emulsionante" y que es un elemento tenso activo que disminuye la tensin entre caras y permiteobtener una emulsin estable y finamente dividida

Líquidos penetrantes post ,e-ulsionales

/omo este tipo de penetrantes no llevan en su composicin el emulsionante, necesitan una etapa intermedia!después de transcurrido el tiempo de penetracin y antes de la eliminacin del e0ceso de penetrante conagua" en la que se aplica el emulsionante. La mezcla penetrante2emulsionante es ya una emulsin que sepuede eliminar por lavado con agua. El tiempo de contacto entre el penetrante y el emulsionante es cr#tico ydebe ser el más corto posible, conforme al especificado por el fabricante del producto. =i se incrementa eltiempo de contacto, el emulsionante se mezclará, además de con el penetrante de lasuperfcie, con el que se encuentra en el interior de la discontinuidad. Esto puede ocasionar que en laetapa de lavado del e0ceso de penetrante de la superficie se e0traiga a la vez penetrante del interior de ladiscontinuidad, alterando el resultado del ensayo.

Líquidos penetrantes eli-inales con disol*entes

Estos penetrantes requieren para su eliminacin el empleo de un disolvente que se denomina @eliminadorA.$or lo general los eliminadores a base de disolventes son productos especiales, particularmente formuladospor cada fabricante y apropiados para eliminar sus propios penetrantes. 'l igual que en el caso anterior, eleliminador debe estar en contacto con el penetrante el tiempo suficiente para eliminar el e0ceso del mismo,



pero este tiempo debe ser el m#nimo para no correr el riesgo de eliminar parcial o totalmente el penetrante delinterior de las discontinuidades

./todo de 0plicación de los Líquidos Penetrantes (LP)

'& Li-pie#a Pre*ia

Es necesaria la Limpieza $revia de la superficie antes de la aplicacin del Liquido $enetrante, pues si lasuperficie de la pieza estuviera conteniendo aceites, grasas u otras suciedades que puedan obstruir laabertura de la fisura, el Liquido $enetrante cuando es aplicado en la superficie no conseguirá penetrar enla fisura por lo que el ensayo estará totalmente comprometido

1& 0plicación de Líquido Penetrante

El Liquido $enetrante puede ser aplicado en la superficie de la pieza de varias maneras, pues el ob4etivoprincipal es formar un filme sobre esta superficie, para que en cualquier parte del material a ensayar este

cubierto con Liquido $enetrante y por lo tanto pueda ser posible detectar una fisura. Las técnicas deaplicacin más utilizadas son la aplicacin a pincel, pistola de pintura, aerosol. La inmersin, se utilizacuando se analizan piezas peque1as, aplicándose normalmente a un proceso de producciónseriada. El L#quido penetrante deberá estar sobre la superficie en inspeccin por un periododenominado )iempo de $enetracin, que es el tiempo necesario para que el L#quido penetre en el interiorde la fisura. Este tiempo en promedio var#a entre - a ? minutos



2& Re-oción de Líquido Penetrante

Luego de terminar el tiempo de penetracin, el l#quido penetrante debe ser removido de la superficie deinspeccin. El modo como es realizada la remocin también es una forma de clasificacin del tipo dell#quido penetrante5

a) La*ale al 0%ua: =e remueve el e0ceso de Liquido $enetrante de la superficie a través de

un lavado con agua. Este tipo de penetrante ya posee en su composicin un aditivo emulsionanteque facilita su remocin cuando entra en contacto con el agua.

b) Post Emulsificable: !Normalmente para L#quidos $enetrantes <luorescente"5



/omo este tipo de $enetrante no posee ning7n emulsionante en su composicin es necesario que ele0ceso del $enetrante que está en la superficie de ensayo entre en contacto primero con un productoespecial llamado Emulsificador. El emulsificador tiene la funcin de tornar el $enetrante lavable alagua. n lavado posterior con agua remueve todo e0ceso de $enetrante de la superficie deinspeccin. Es el tipo de penetrante más sensible y más utilizado en el sector aeronáutico.

c) Removible al solvente:

El e0ceso de este penetrante normalmente se remueve con el au0ilio de un solvente de limpieza./on la utilizacin de pa1os secos y de algodn se puede remover gran parte del e0ceso del$enetrante y posteriormente con el mismo tipo de pa1o pero ahora humedecido con un solvente, seremueve el resto del e0ceso. Este tipo de $enetrante se torna bastante sensible cuando se aplica ensuperficies planas

3& Re*elación

La etapa de la revelacin es la etapa en que se forman las indicaciones sobre la superficie en inspeccin.La funcin del %evelador es e0actamente la de absorber hacia la superficie el resto del Liquido $enetranteque quedo contenido dentro de la discontinuidad !fisura" después de la etapa de remocin del e0ceso. Los%eveladores se presentan en tres formas básicas5

a. %eveladores 'cuosos

b. %eveladores No 'cuosos

c. %eveladores =ecos

=iendo que el más sensible de ellos es el revelador No 'cuoso por propiciar una camada de revelador

mucho más uniforme y que por ser diluido en un solvente especifico posee un tiempo de secado adecuadoa la me4or definicin de las indicaciones que se formen.

/uando el $enetrante utilizado es del tipo ro4o, se utiliza un %evelador que forme una pel#cula bien blancay más espesa, pues as# el color ro4o de la indicacin revelada forma un e0celente contraste con la pel#culablanca del revelador. $or otro lado cuando el $enetrante utilizado es del tipo fluorescente, el reveladorutilizado !seco o acuoso" forma una pel#cula menos espesa, pero es altamente absorbente, pues elcontraste visual en el momento de la inspeccin !en este caso realizado ba4o luz ultravioleta y en cámaraoscura" se deberá dar entre la superficie en ensayo !que aparece levemente azulada" y el color ba4o luzultravioleta del $enetrante que formo la indicacin.

4& Inspección inal La inspeccin visual que se realiza después de la preparacin de la superficie por las etapasanteriormente e0plicadas puede ser realizada ba4o luz blanca o visible cuando el L#quido $enetranteutilizado es del tipo ro4o. En este caso la incidencia de la luz visible en el punto de la inspeccin debe teneruna intensidad luminosa de no menos - lu0, seg7n la recomendacin de la Norma '=)* E -C-. En elcaso del uso de Liquido $enetrante <luorescente la inspeccin final deberá ser realizada ba4o luzultravioleta !Negra" y también en una cabina oscura e0enta de luz visible !luz com7n". $ara este caso laintensidad de luz ultravioleta m#nima e0igida por la Norma '=)* E -C- es de - uF cm+. Lainspeccin final todav#a está totalmente ligada al /riterio de 'ceptacin utilizado para la aprobacin o node una pieza o área inspeccionada. En un ámbito general se utiliza normalmente como referencia laaplicacin final de la pieza o informaciones que son transmitidas por el propio departamento de ingenier#a

responsable del proyecto. !G=6*', +"



Proceso general



VENTAJAS

• *uy econmico

• 3nspeccin a simple vista

• No se destruye la pieza

• =e obtiene resultados inmediatos.

DESVENTAJAS• =olo detecta fallas superficiales

• Dif#cil establecimiento de patrones

• La superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos

• No se puede inspeccionar materiales demasiado porosos

/apilaridad

)ensin superficial

'dherencia

/ohesin

(iscosidad

$art#culas

Liquido penetrante

%emovedor

%evelador

Tiempo de Penetración

*aterial

http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml





'luminio

*agnesio

'cero

Latn y bronce

$lásticos

(idrio

6erramienta con punta de carburo

)itanio y aleaciones a altas temperaturas

)odosmetales

NR = no recomendableGuía de Selección del proceso

'lta produccin de art#culos peque1os

'lta produccin de art#culos grandes

'lta sensibilidad para discontinuidades finas

Discontinuidades superficiales, rayones, etc. Deben detectarse

'rt#culos con rugosidad superficial

'rt#culos con cuerdas y cu1eros.

'rt#culos con rugosidad superficial media

$rueba por puntos.

=e necesita equipo portátil.

http://www.monografias.com/trabajos15/biocorrosion/biocorrosion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/selpe/selpe.shtml

http://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtml



http://www.monografias.com/trabajos15/biocorrosion/biocorrosion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/selpe/selpe.shtml




No se dispone de agua y electricidad

'rt#culos anodizados, agrietados después del anodizado

%epetir el proceso

Deteccin de fugas

CARACTERÍSTICAS DEL PENETRANTE FLUORESENTE

)3$G

L'('DG /GN 'B'

$G=)E*L=3<3/'DG

%E*G(3DG /GN =GL(EN)E

Diagrama general de la aplicación de líquidos penetrantes



PROCESO A: PENETRANTE !"ORESCENTE !A#A$!ECON AG"A



PROCESO $: PENETRANTE !"ORESCENTE POST %E&"!S''CADO



PROCESO C: PENETRANTE !"ORESCENTE RE&O#'DO CON

SO!#ENTE



PROCESO C: PENETRANTE #'S'$!E RE&O#'DO CON

SO!#ENTE



PROCESO A: PENETRANTE #'S'$!E !A#A$!E CON AG"A



PROCESO $: PENETRANTE #'S'$!E POST % E&"!S''CADO



$i(liogra)ía

*Apuntes para el !a(oratorio de Prue(as No Destructi+as*. UPIICSA-IPN Academ!ade Labora"or!o de Con"rol de Cal!dad #$%!co D.F. &''&Leer m()* +"",*.mono/ra0!a).com"raba1o)23l!45!do)-,ene"ran"e)l!45!do)-,ene"ran"e).)+"ml6!%7789:l;+%<o

http://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtml


http://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtml



http://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtml


http://www.monografias.com/trabajos/histomex/histomex.shtml


http://www.monografias.com/trabajos31/liquidos-penetrantes/liquidos-penetrantes.shtml#ixzz4BQlWhx9o









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