INTRODUCCIÓN
PARTÍCULAS MAGNÉTICAS.-Es un método de ensayo no destructivo, que se usa para localizar discontinuidades en la superficie y cerca de la superficie, en materiales ferromagnéticos. Consiste básicamente en a magnetización de la pieza bajo ensayo, aplicación de un medio de inspección que es magnético y la interpretación de las indicaciones del medio magnético. Objetivos del Ensayo
El proceso de ensayo por partículas magnéticas es relativamente fácil y simple, y puede ser utilizado en varias etapas de la fabricación y la elaboración; por medio de este método de ensayo se permite determinar las calidades de los materiales ferromagnéticos, así: 1.- Se obtiene una imagen visual de las indicaciones en la superficie del material. 2.-A través de esta técnica se permite determinar e identificar los tipos de discontinuidades presentes, sin producir deterioro del material inspeccionado. 3.-Separa lo que es aceptable de lo que no es aceptable (C. Calidad), según especificaciones predeterminadas.
Ensayo por Partículas Magnéticas La inspección por partículas magnéticas es un método para localizar discontinuidades superficiales y sub. Superficiales en materiales ferromagnéticos. Limitaciones que deben tenerse en cuenta, por ejemplo, las películas delgadas de pintura y otros recubrimientos no magnéticos tales como los galvanostegicos, afectan adversamente la sensibilidad de la inspección. Además el método solo es útil en materiales ferromagnéticos.
Inspección por Partículas Magnéticas. Se magnetiza la pieza. Se le aplica unas finas partículas de hierro cubiertas de un pigmento fluorescente. Estas partículas son atraídas por el campo magnético, acumulándose sobre la discontinuidad formando una indicación. Esta indicación puede ser visualizada y detectada bajo ciertas condiciones de luz. Campos magnéticos.
Grietas Indicadas por Partículas Magnéticas.
Este método de inspección utiliza campos magnéticos para revelar discontinuidades. Este efecto se debe al giro del electrón sobre si mismo y a la manera como esos electrones se organizan en los átomos, haciendo que el átomo mismo sea un pequeño imán. Campo magnético es el espacio exterior del imán donde se ejerce la fuerza de inducción y esta conformado por el conjunto de líneas de fuerza cuyo número y forma dependen del foco magnético o fuente que genera el campo. El campo magnético está caracterizado por el vector de inducción. Magnética, Biot y Savart establecieron que todo elemento de corriente eléctrica genera a cierta distancia de el un campo magnético que es proporcional a la corriente e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia y que depende además de las propiedades magnéticas del medio que circunda al conductor. Esas propiedades son la permeabilidad magnética en el vacío: μ0= 4 x 10 -7 μ = μ0μ
B es la inducción o densidad del flujo, es decir el número de líneas de fuerza por unidad de área y se mide con gauss; además 1 gauss = 10-4 tesla μ Representa la facilidad con que un material puede ser magnetizado. Según su permeabilidad los materiales se dividen en tres Grupos principales: Ferromagnéticos μ>1 y Diamagnéticos μ<1 y Paramagnéticos μ = 1 Los ferromagnéticos son atraídos fuertemente por un campo magnético (hierro, níquel, cobalto, casi todos los aceros, etc.) Los paramagnéticos son levemente atraídos por un campo magnético (platino aluminio, cromo, estaño, etc.) Los diamagnéticos son levemente repelidos por un campo magnético (plata, cobre, mercurio, etc.).
Campo de fuga El método de partículas magnéticas consiste en la detección de campos de fuga, o sea los flujos dispersos, provocados por la formación de polos magnéticos a ambos lados de aquellas discontinuidades discontinuidades que interrumpen el camino de las líneas de fuerza
Métodos de imantación En la inspección de piezas metálicas (ferromagnéticas) se toma ventaja del campo magnético generado por corrientes eléctricas. Aunque se puede usar imanes permanentes, esto se utiliza poco porque normalmente se requieren campos fuertes. Las técnicas de ensayo se pueden clasificar según si se mantienen o no las fuerzas magnéticas durante la aplicación del medio de inspección, así se tiene el método residual y el método continuo. De acuerdo con el carácter del campo utilizado los métodos pueden ser: Método circular o circunferencial circunferencial método longitudinal método paralelo método de espiral o campo de distorsión combinación de los anteriores El ensayo por partículas magnetizables es utilizado en la localización de discontinuidades superficiales y sub-superficiales en materiales ferromagnéticos. Puede aplicarse tanto en piezas acabadas como en semi acabadas y durante las etapas de fabricación. El proceso consiste en someter la pieza, o parte de esta, a un campo magnético. En la región magnetizada de la pieza, las discontinuidades existentes, o sea, falta de continuidad de las propiedades magnéticas del material, acusarán un campo de flujo magnético. Con la aplicación de partículas ferromagnéticas, ferromagnéticas, ocurrirá una aglomeración de estas en los campos de fuga, una vez que son atraídas debido al surgimiento de polos magnéticos. La aglomeración indicará un contorno del campo de fuga, forneciendo la visualización del formato y de la extensión de la discontinuidad.
Fundamentos Físicos del Ensayo.
El ensayo por partículas magnéticas permite detectar discontinuidades e impurezas superficiales en materiales ferromagnéticos, también es posible, con ciertas limitaciones, la detección de discontinuidades sub-superficiales. El fenómeno físico en el que se fundamenta este ensayo es el siguiente: supongamos que una pieza de acero al carbono tal como se muestra en la figura es sometido bajo la acción de un campo magnético, cuyas líneas magnéticas de fuerzas están orientadas según la flecha.
Si existe una discontinuidad en la superficie de la pieza, cuyo plano sea perpendicular a las líneas de fuerza; entonces se produciría una distorsión de las líneas de fuerza creándose un campo de escape, donde dichas líneas salen de la pieza y van por el aire de un polo hasta el otro polo. La distorsión del campo hace que se eleve la energía del sistema que resulta más inestable que si no existiese la discontinuidad.
Si ahora se agrega sobre la superficie de la pieza, partículas finas de un material ferromagnético, tenderán a acumularse en los campos de escape para facilitar el paso de las líneas de fuerza y contribuir así a que disminuya la energía del sistema, que pasa a un estado más estable. Si el plano de la discontinuidad es paralelo a las líneas de fuerza, no hay distorsión del campo y no se formarán indicaciones. La consecuencia directa de estos fenómenos es que las partículas actúan como detectores del campo de fuga, cuya imagen aparece en la superficie de la pieza, y que se corresponde exactamente con la trayectoria superficial de la discontinuidad.
Líneas de fuerza y contribuir así a que disminuya la energía del sistema, que pasa a un estado más estable. Si el plano de la discontinuidad es paralelo a las líneas de fuerza, no hay distorsión del campo y no se formarán indicaciones. La consecuencia directa de estos fenómenos
que las partículas actúan como detectores del campo de fuga, cuya imagen aparece en la superficie de la pieza, y que se corresponde exactamente con la trayectoria superficial de la discontinuidad. Cuando se detecta una discontinuidad su superficial normalmente se forman indicaciones anchas y difusas. El tamaño y la intensidad de la indicación dependen de: la proximidad dela discontinuidad con la superficie, el tamaño y orientación de la discontinuidad, la intensidad y distribución del flujo magnético.
Corriente de Magnetización Existen dos tipos básicos de corriente eléctrica de uso común, y ambas son aptas para fines de magnetización para la prueba de partículas magnéticas. Estas son corriente directa (D.C.) y corriente alterna (A.C.). La fuerza, dirección y distribución del campo son afectadas ampliamente por el tipo de corriente empleada para la magnetización. Entendiendo las características de estos tipos de corriente y las diversas modificaciones en su uso, resulta de gran importancia para la apropiada aplicación de la prueba por partículas magnéticas.
Corriente directa Vs Corriente Alterna La corriente directa es considerada una corriente fluyendo constantemente en una sola dirección. La corriente alterna C.A. es considerada una corriente comercial, la cual es una corriente que invierte su dirección completamente a la velocidad de 50 o 60 ciclos por segundo. El campo magnético producido por la corriente directa o alterna, difiere en muchas características. La diferencia de primordial importancia en la prueba por partículas magnéticas es que los campos producidos por la corriente directa generalmente penetran la sección transversal de la pieza, mientras que los campos producidos por la corriente alternase limitan a la superficie y cerca de la superficie. Uso de la corriente alterna en partículas magnéticas. Existen tres ventajas principales para utilizar la corriente alterna como fuente de magnetización. La primera es debido a que la corriente inversa provoca un efecto inductivo que concentra el flujo de magnetización en la superficie del objeto (llamado efecto piel) y éste proporciona una mejor detección de las discontinuidades superficiales. Los campos magnéticos producidos por corriente alterna son mucho más fáciles de remover durante la desmagnetización. Una tercera ventaja es que el efecto pulsante del flujo provocado por la corriente inversa agita las partículas aplicadas a la superficie del objeto de prueba. Esta agitación incrementa la movilidad de las partículas, permitiendo una mayor recolección de partículas en los puntos de fuga de flujo e incrementando el tamaño y visibilidad en la indicación de discontinuidades. La concentración del flujo en la superficie del objeto de prueba también puede ser una desventaja porque la mayoría de las discontinuidades su superficiales no son detectadas.
Otra desventaja es que algunas especificaciones no permiten el uso de corriente alterna en componentes con espesor de recubrimiento que exceda los 0.08mm (0.003pulg.).
Corriente rectificada de media onda Cuando se rectifica una fase de CA, la corriente resultante es conocida como corriente directa rectificada de media onda (CDRMO). Esto significa simplemente que la polaridad inversa o porción negativa de la curva sinusoidal de CA es eliminada. La corriente rectificada de media onda consiste de pulsos individuales de corriente alterna, con intervalos de tiempo en los que no fluye corriente. En la inspección por partículas magnéticas, una diferencia importante entre la corriente alterna, la CDRMO y la CD, es que los campos producidos por estas últimas penetran en la pieza. La CDRMO y la CD se emplean siempre en los ensayos para detectar discontinuidades sub superficiales, aunque se podrá detectar también discontinuidades superficiales, pero no son tan eficaces como la CA para éste último caso. La mejor aplicación de la CDRMO es en la inspección de soldaduras fundiciones, en combinación con el uso de polvo seco y magnetización con puntas.
Corriente rectificada de media onda media onda . La corriente directa es un flujo continuo de corriente en una sola dirección. Una desventaja del uso de CD es debido a que las altas corrientes sólo pueden ser mantenidas mientras la carga de batería o pila es adecuada y, muchas veces, es necesario contar con el flujo de corriente durante intervalos de tiempo prolongados.
Corriente rectificada de onda completa Puede ser corriente de fase simple o de tres fases.
a) Corriente directa rectificada de onda completa de fase simple: Esencialmente, tiene la misma habilidad de penetración que la corriente directa de onda completa de tres fases. Por lo simple de sus componentes el costo inicial del equipo es mucho menor que el equipo de onda completa de tres fases.
b) Corriente directa de onda completa de tres fases: La corriente de tres fases es la más usada para la inspección por partículas magnéticas en equipos de alto poder, por ejemplo con capacidades de 20,000 amperios. Es e l tipo de corriente comúnmente utilizada cuando se emplea el método residual.
Partículas magnéticas Como partículas magnéticas se utilizan limaduras u óxidos de hierro, de tamaño comprendido entre 0,1 y 0,4mm, con colores que ayuden a mejorar el contraste como son el negro, rojo y verde. También se utilizan partículas fluorescentes, que suelen proporcionar una posibilidad de localización de hasta 100 veces más que las visibles, si se aplican por vía húmeda. Normalmente se emplean partículas de varios tamaños mezcladas en una proporción idónea teniendo en cuenta que las más pequeñas y alargadas aumentan la sensibilidad y las más gruesas y redondas ayudan a detectar grandes discontinuidades y arrastran a las más pequeñas evitando que se formen falsas indicaciones.
Clasificación de las partículas magnéticas Las partículas magnéticas pueden ser clasificadas en: 1. Métodos, por la forma de ser transportadas y Partículas secas (aire) y Partículas vía húmeda (agua o petróleo ligero). 2. Tipos, por el contraste con la superficie. Partículas visibles, no-fluorescentes, contrastantes o coloreadas y Partículas fluorescentes. Es importante utilizar el método y tipo adecuado de partículas magnéticas para asegurar que las indicaciones de discontinuidades prevalezcan en cualquier caso dado.
Método de aplicación de las partículas magnéticas: Vía seca: Las partículas son aplicadas directamente sobre la superficie magnetizada de la pieza con la ayuda de aplicadores manuales de polvo (por ejemplo, pinceles) o bombas de pulverización. Esta técnica permite la recuperación de las partículas libres de contaminación una vez inspeccionada la pieza. Comparado con el método por vía húmeda, es un método mucho más cómodo y limpio, es más fácil de utilizar en piezas grandes y con equipos portátiles a pie de obra y permite localizar con facilidad discontinuidades sub superficiales.
Vía húmeda: las partículas se encuentran en suspensión en un medio líquido, que puede ser agua, queroseno o derivados del petróleo. Las partículas tienen una granulometría mucho más fina que permite detectar discontinuidades mucho más pequeñas. En este e ste método las partículas, al encontrarse en e n dispersión, tienen una mayor movilidad que por vía seca, cubriendo con facilidad piezas grandes o irregulares. Es el método más rápido para el control de grandes series de piezas pequeñas. Campo continuo: las partículas magnéticas se aplican mientras fluye la corriente de magnetización. Campo residual: las partículas son aplicadas después de que la pieza haya sido magnetizada. Se puede usar donde se especifique, en piezas que tengan una alta retentividad magnética.
Métodos de Magnetización: La primera de las etapas a cubrir en el ensayo de partículas magnéticas es la magnetización de la pieza, que tiene por objeto sumergir la pieza en el seno de un campo magnético de intensidad y dirección conocida; hay dos formas básicas de utilizarla corriente eléctrica para producir campos magnéticos: Magnetización longitudinal Magnetización Circular
Magnetización longitudinal: este método consiste en inducir un campo magnético en la pieza, tal que las líneas magnéticas de fuerza, que se extienden a través de la pieza estén aproximadamente paralelas al eje de la bobina magnetizante, o a las líneas que conecta los dos polos cuando se usa electroimanes, y tienden a seguir el contorno de la pieza. Este método es adecuado para la detección de defectos con ejes aproximadamente perpendiculares al eje de la bobina. La magnetización longitudinal ofrece la facilidad de inspeccionar piezas con posibles discontinuidades orientadas transversalmente al eje principal, por ejemplo en barras, flechas, tubos, etc. La rapidez y forma práctica de colocar la bobina sobre la pieza, permite realizar con agilidad la inspección. Existen dos formas de inducir un campo longitudinal en una pieza:
Uso de bobinas o solenoides Uso de electroimanes o culatas
En conclusión, mencionaremos que con la magnetización longitudinal (bobina, cable enrollado y yugo) se pueden detectar discontinuidades perpendiculares a la dirección del flujo magnético (90°) y hasta 45°, esto significa que, en el caso de la bobina y el cable enrollado, serán detectadas las discontinuidades transversales aleje de la pieza, como se muestra en la figura.
Magnetización con solenoide (técnica de la bobina):En esta técnica la pieza se coloca en el interior de una bobina formada por un arrollamiento de hilos conductores de corriente eléctrica alterna o continua de forma que se crea un campo magnético cuyas líneas de fuerza son paralelas al eje de la pieza. Una bobina o solenoide es un conductor eléctrico que es enrollado en varias vueltas.
Magnetización por yugo: los yugos son equipos portátiles en forma de ³C´ (herradura), los cuales, inducen un campo magnético longitudinal entre sus polos (piernas), y son usados para magnetización local. El campo magnético es generado en un sistema de bobina, localizada dentro del yugo, y transmitido a la pieza a través de sus polos. En la magnetización con yugo no existe el riesgo de producir quemadas por arco, gracias a que retransmite a la pieza solamente el campo magnético, la corriente no entra a la pieza, ver la figura.
Magnetización Circular Un campo magnético circular es adecuado para detectar discontinuidades que sean transversales al flujo magnético, en este caso, que sean paralelas al eje de la pieza inspeccionada, como se ilustra en la figura. Una discontinuidad que sea paralela al flujo magnético no provocará fugas de flujo y no serán atraídas las partículas magnéticas.
Métodos de magnetización circular La magnetización circular induce un campo magnético dentro de las piezas en tres formas: y Por inducción directa, que se conoce como magnetización entre cabezales, y Inducción directa por medio de electrodos, y Inducción indirecta, conocida como magnetización con conductor central. a) Magnetización entre cabezales (por placas de contacto) En este método de magnetización las placas de contacto introducen la corriente en la pieza inspeccionada, como a un conductor, y se crea un campo circular a su alrededor, ver la figura.
La inspección debe ser realizada de tal manera que las superficies de la pieza no sean dañadas físicamente por la presión ejercida, o bien, por el calor producido por un arco eléctrico o alta resistencia en los puntos de contacto. Para asegurar que la resistencia al paso de corriente sea lo más baja posible y evitar quemadas en la superficie de la pieza, los puntos de contacto deben ser lo más grandes posible.
c.-) Magnetización con conductor central Para la inspección de piezas cilíndricas huecas, por ejemplo tubos o anillos, se utiliza un conductor central que induce un campo circular, como se ilustra en las figura.
Para la inspección de tubos pequeños es preferible que el conductor sea colocado al centro, para que el campo sea uniforme para la detección de las discontinuidades que existen en cualquier punto sobre las superficies del tubo. Sin embargo, en el caso de tubos, anillos o recipientes a presión de diámetros grandes, la corriente necesaria para producir campos magnéticos con la fuerza adecuada para la inspección de la circunferencia completa, podría ser excesivamente grande. La ventaja principal de utilizar un conductor central es que, al no existir contacto entre el conductor y la pieza inspeccionada, virtualmente se elimina la posibilidad de quemaduras por arco. En algunas ocasiones las piezas inspeccionadas son demasiado grandes, cuando este caso se presenta, se puede emplear el cable que conduce la corriente eléctrica desde el generador, como conductor centro.
Métodos de desmagnetización a. La desmagnetización, en general, es lograda aplicando un campo magnético similar o mayor sobre la pieza, pero en sentido inverso, esta actividad se realiza varias veces hasta que el campo residual marque cero. b. La más rápida y simple técnica usada con mayor frecuencia, es la aplicada mediante el paso de la pieza por una bobina de alta intensidad de corriente alterna y retirarla lentamente del campo magnético. Bobinas de 5000 o 10000vueltas son las más recomendadas. La frecuencia utilizada es de 50 a 60 Hertz. Otra técnica alternativa para desmagnetizar, es sometiendo la pieza a un campo magnético y reduciendo gradualmente el campo hasta lograr el nivel de magnetización deseado. La utilización de yugos electromagnéticos de corriente alterna pueden ser usados para desmagnetización local, colocándolos sobre la superficie y moviéndolos alrededor del área retirándolos lentamente mientras se mantiene energizada.
La utilización de corriente directa en reverso sobre la pieza, en pasos consecutivos, y reduciendo la corriente directa hasta el nivel deseado. Este es un proceso bien efectivo y económico, sobre todo para piezas grandes.
PASOS BASICOS DE INSPECCION POR PARTICULAS MAGNETICAS 1. Preparación de la superficie de inspección: según norma A STM E-165-65, se puede utilizar cualquiera de los siguientes métodos dependiendo del tipo de materia o pieza que se desee inspeccionar: a.-) limpieza con detergentes, b.-) solventes, c.-) soluciones decapantes, d.-) vapor desengrasante y e.-) quemado con aire.2.
Magnetización de la superficie de inspección: elegir el tipo de corriente de magnetización dependerá de la forma de la pieza, así como también del tipo de discontinuidad (superficial o su superficial) presentes en el artículo bajo inspección.3.
Selección y aplicación del medio indicador: dependiendo del tipo de partículas magnéticas a utilizar, se tiende a clasificar el método de aplicación (método húmedo seco) para la inspección; de manera que si la discontinuidad es superficial, será más sensible el método húmedo con aplicación de partículas magnéticas fluorescentes. Mientras que si la discontinuidad es subsuperficial, será más sensible el método seco con el uso de partículas coloreadas.4.
Interpretación de Discontinuidades: La interpretación consiste en localizar e identificar todas las indicaciones relevantes que se detecten sobre la superficie de la pieza y evaluarlas de acuerdo a la norma aplicable o a criterios de aceptación o rechazo considerados. Las definiciones siguientes deben aplicarse a la interpretación evaluación. a.- Indicaciones relevantes: Son todas aquellas causadas por discontinuidades. Si una indicación no puede ser identificada como relevante, ésta debe ser asumida como relevante. b.- Indicaciones No relevantes: Son todas aquellas ocasionadas por la geometría intrínseca del material. c.- Indicaciones lineales: Son todas aquellas en las cuales la longitud es mayor a tres veces su ancho. d. Indicaciones redondeadas: Son las circulares o elípticas donde su largo es menor a 3 veces su ancho. e.- Desmagnetización de la pieza: Después del examen por partículas magnéticas, se deben desmagnetizar las piezas cuando el magnetismo residual interfiere de alguna manera en la operación normal del equipo o pieza evaluada. posterior a la inspección por partículas f.-Limpieza Después del Ensayo: la limpieza posterior magnéticas es necesaria cuando estos materiales interfieren con los procesos subsiguientes o con las condiciones de servicio.
Ventajas: Las principales ventajas del método de inspección por partículas magnéticas son: Inspección relativamente rápida y de bajo costo. Equipo relativamente simple, provisto de controles utilizados para ajustar la corriente y un amperímetro visible para verificar la fuerza de magnetización que ha sido creada para la inspección. Equipo portátil y adaptable a muestras pequeñas o grandes. Se requiere menor limpieza que en líquidos penetrantes. Se pueden detectar discontinuidades subsuperficial. Las indicaciones se forman directamente en la superficie de la muestra. No se requiere de lecturas electrónicas de calibración o mantenimiento excesivo. Se obtienen mejores resultados en la detección de discontinuidades llenas de algún contaminante (como carbón, escoria, etc.) y que no pueden ser detectadas en una inspección por líquidos penetrantes.
Limitaciones: Las limitaciones del método de inspección por partículas magnéticas son: Es aplicable solamente en materiales ferromagnéticos. Se requiere un suministro de corriente eléctrica. No se pueden detectar discontinuidades localizadas a grandes profundidades. La detección de una discontinuidad depende de varios factores, Su aplicación en el campo es de mayor costo, ya que se necesita suministro de energía eléctrica, La rugosidad superficial puede distorsionar el campo. Se requiere de dos o más magnetizaciones. Generalmente, es necesario desmagnetizar después de la inspección, Se pueden generar quemadas en la superficie, al aplicar la técnica de puntas de contacto. Aunque las indicaciones son fácilmente observables, la experiencia para su interpretación y evaluación es necesaria. Capas de pintura o de algún otro recubrimiento no magnético afectan la sensibilidad del método.
Corrientes de Eddy Está basada en los principios de la inducción electromagnética y es utilizada para identificar o diferenciar entre una amplia variedad de condiciones físicas, estructurales y metalúrgicas en partes metálicas ferromagnéticas y no ferromagnéticas, y en partes no metálicas que sean eléctricamente conductoras. Las corrientes de Eddy son creadas usando la inducción electromagnética, este método no requiere contacto eléctrico directo con la parte que está siendo inspeccionada.
Aplicaciones de la corriente Eddy en Pruebas No Destructivas Destruct ivas Medir o identificar condiciones o propiedades tales como: conductividad eléctrica, permeabilidad magnética, tamaño de grano, condición de tratamiento térmico, dureza y dimensiones físicas de los materiales. Detectar discontinuidades superficiales y subsuperficial, como costuras, traslapes, grietas, porosidades e inclusiones. Detectar irregularidades en la estructura del material. Medir los espesores de un recubrimiento no conductor sobre un metal conductor, o el espesor de un recubrimiento metálico no magnético sobre un metal magnético.
Ventajas: Se aplica a todos los metales, electro conductor y aleaciones. Alta velocidad de prueba. Medición exacta de la conductividad. Indicación inmediata. Detección de áreas de discontinuidades muy pequeñas. (0.0387 mm2 –0.00006in2). La mayoría de los equipos trabajan con baterías y son portátiles. La única unión entre el equipo y el artículo bajo inspección es un campo magnético, no existe posibilidad de dañar la pieza.
Limitaciones: La capacidad de penetración está restringida a menos de 6 mm. En algunos casos es difícil verificar los metales ferromagnéticos. Se aplica a todas las superficies formas uniformes y regulares. Los procedimientos son aplicables únicamente a materiales conductores. No se puede identificar claramente la naturaleza específica de las discontinuidades. Se requiere de personal calificado para realizar la prueba.
Principios para la generación de corrientes de Eddy Conductividad. La conductividad del material varía de acuerdo a su composición química. Cambios de temperatura. Cuando aumenta la temperatura la conductividad disminuye. Esfuerzos. En un material debido al trabajo en frío producen distorsión en la estructura. Este proceso mecánico cambia la estructura la estructura de grano y la dureza del material, cambiando su conductividad eléctrica. Dureza. La conductividad eléctrica disminuye cuando la dureza aumenta. Permeabilidad. En cualquier material es la facilidad con la cual pueden establecer líneas de fuerza magnética. El aire tiene una permeabilidad de 1.
La permeabilidad no es una constante para un material y depende del campo magnético que se genere
m = Permeabilidad B = Flujo magnético (Gauss) H = Fuerza magnetizante (Oersted) Efecto pelicular. Es el resultado de la interacción mutua entre las corrientes de Eddy, la frecuencia de operación la conductividad del objeto de prueba y la permeabilidad. Efecto de borde. El campo electromagnético producido por una bobina de prueba excitada se extiende en todas las direcciones desde la bobina. A medida que la bobina se aproxima a los límites geométricos del objeto de prueba, estos son detectados por la bobina antes de que ésta llegue al límite. Efecto de extremos. Este tipo de efecto sigue la misma lógica que el efecto de borde, siendo la señal que se observa cuando la bobina se aproxima al extremo de un producto. Este término es aplicable a la inspección de barras o productos tubulares. Lift-Off. El campo electromagnético es más fuerte cerca de la bobina y se disipa conforme se aleja de la misma. El acoplamiento electromagnético entre la bobina y el objeto de prueba es muy importante, este acoplamiento varia cuando existe una distancia entre la bobina y el objeto de prueba, esta distancia es conocida como Lift-off. Factor de llenado. Es el término utilizado para describir que también estará electromagnéticamente acoplado un objeto a la bobina de que lo rodea, o a la que está insertado. El factor de llenado puede ser descrito como la relación cuadrática entre los diámetros del objeto y la bobina, que es una ecuación de la relación de áreas.
h = Factor de llenado d = diámetro de la bobina D = diámetro de la pieza Discontinuidades. Puede ser detectada cualquier discontinuidad que tenga cambios apreciables en el flujo normal de las corrientes de Eddy. Discontinuidades tales como fracturas, picaduras, entalladuras. Daño vibracional y corrosión. Las cuales causan que la conductividad efectiva de un objeto de prueba sea reducida. Las discontinuidades superficiales son más fácilmente detectadas que las subsuperficial. Relación señal-Ruido. Se considera como ruido cualquier variación que altere o interfiera la respuesta del sistema. Es la relación entre las señales de interés y las no deseadas. Las fuentes más comunes de ruido son las variaciones en la rugosidad de la
superficie, la geometría y la homogeneidad. Otros ruidos pueden ser fuentes externas como, máquinas de soldar, motores eléctricos y generadores.
LA INSPECCIÓN POR CORRIENTES INDUCIDAS .-es uno de varios métodos de ensayos no destructivos que utilizan el principio de "electromagnetismo" como la base de la realización de exámenes. Varios otros métodos Remoto Field Testing (RFT), Flux Leakage y Barkhausen Noise también utilizan este principio. Corrientes de Foucault (o Eddy currents) se crean a través de un proceso llamado inducción electromagnética. Cuando la corriente alterna es aplicada al conductor, tales como alambre de cobre, un campo magnético se desarrolla en y alrededor del conductor. Este campo magnético se expande cuando la corriente aumenta al máximo y se derrumba cuando la corriente se reduce a cero. Si otro conductor eléctrico se pone en la proximidad a este campo magnético cambiante, la corriente será inducida en este segundo conductor. Se inducen corrientes parásitas que fluyen en una trayectoria circular. Reciben su nombre de "remolinos" como los que se forman cuando un líquido o los flujos de gas en una trayectoria circular alrededor de los obstáculos cuando las condiciones son adecuadas. La bobina del palpador (o sonda) consiste en varias espiras de hilo conductor arrolladas en una bobina circular; cada espira queda paralela a la superficie de la muestra de ensayo (3). Si en la pieza a analizar, hay una grieta o defecto, las corrientes que se inducen se interrumpen, lo que genera un cambio en los valores de resistencia e inductancia de la bobina.
Definición de END El uso de técnicas no invasivas para descubrir, localizar y evaluar los defectos en la superficie o en el interior de un material. Medir cuantitativamente alguna característica de un objeto. Inspeccionar o medir sin necesidad de dañar la pieza.
Aplicaciones de los END. Detección y Evaluación de Grietas.
Detección de fugas.
Localización de componentes.
Medición de dimensiones.
Determinación de estructuras y microestructuras.
Estimación de propiedades físicas y mecánicas.
Comportamiento dinámico.
Selección de materiales y determinación de la composición química.
Justificación de los ensayos de Materiales. • Análisis y mejora del diseño de elementos mecánicos. • Inspecciones de mantenimiento preventivo. • Recepción y puesta en marcha de nuevos equipos o instalaciones. • Controles de calidad de materiales. • Determinación de las causas de un fallo. • Comprobación del resultado de los tratamientos térmicos. • Desarrollo de nuevos materiales.
Métodos más comunes de END. • Inspección Visual • Líquidos Penetrantes • Partículas Magnéticas • Ultrasonidos. • Corrientes
COCLUSIONES:
El ensayo por partículas magnéticas se emplea para localizar fisuras y contracciones en piezas fundidas, fisuras en la fabricación y re-esmerilado de herramientas de carburo, fisuras y hoyos en estructuras soldadas, fisuras en hojas de turbina de vapor y de gas, y fisuras en aisladores cerámicos para bujías y aplicaciones electrónicas. Los ensayos nos destructivos permiten conocer con anterioridad a que una pieza falle, los posibles defectos e imperfecciones presentes. La importancia y gran ventaja de los ensayos no destructivos es que permiten realizar las pruebas sin deteriorar ni maltratar la pieza y arrojando información valiosa de su estado. Dentro de la soldadura se practican mucho este tipo de pruebas, ya que permiten evaluar de manera muy precisa los acabados superficiales y subsuperficiales y encontrar los defectos en el procedimiento. Los ensayos no destructivos requieren personal calificado y con experiencia, pues no es posible realizar estas pruebas únicamente teniendo disponibilidad de los equipos.
5. BIBLIOGRAFIA http://www.monografias.com/trabajos30/corrientes-eddy/corrientes-eddy.shtml http://es.scribd.com/doc/55933002/PARTICULAS-MAGNETICAS http://books.google.com.ec/books?id=xQ1-vaZ_OAC&pg=PA13&lpg=PA13&dq=ensayo+de+corrientes+inducidas&source=bl&ots=b_ PqvYglth&sig=2ZlcoT2aHBTkqIdvjSMGgX7A6NY&hl=es&sa=X&ei=NJKvUd6UJtO20 AGExIDIBw&ved=0CGcQ6AEwBw http://blog.utp.edu.co/metalografia/2010/11/05/ensayos-no-destructivos/ http://normativa.eppetroecuador.ec:8080/documents/10157/28421/H01.02.02.01_PR_068+ +Para+Prueba+de+Ensayo+no+Destructivo+Via+Particulas+Magneticas+(v01) http://es.scribd.com/doc/57439200/Ensayos-No-Destructivos
U
NIVERSIDAD
P
OLITECNICA
S
Alumno :
Pedro Chimbo
M
ateria:
Mantenimiento
P
rofesor:
Ing. Christian García
T ema:
Ensayo en Partículas magnética y Eddy
ALESIANA
