Informe de Ensayo de Liquidos Penetrantes y Particulas Magneticas

TECNOLOGIA DE MATERIALES AVANZADO

LABORATORIO “

LIQUIDOS PENETRENTES

ALUMNOS :

GRUPO SEMESTRE FECHA DE ENTREGA

GERSON POLAR SILVA BRYAN CUBA CACERES : F JUAN MANUEL GOMEZ : III

:

2013 HORA:

PROGRAMA DE FORMACION REGULAR

”

NOTA:

TECNOLOGIA DE MATERIALES AVANZADOS

I.

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INTRODUCCION Cuando estamos en el ámbito laboral hay materiales que cumplen una rigorosa función los cuales deben estar sometidos a ensayos los cuales son END mayormente para no dañar el material ni mucho menos hacer una parada de labor o planta. Generalmente se ensaya en aleaciones no ferrosas, aunque también se puede utilizar para la inspección de materiales ferrosos cuando la inspección por partículas magnéticas es difícil de aplicar. En algunos casos se puede utilizar en materiales no metálicos. El procedimiento consiste en aplicar un líquido coloreado o fluorescente a la superficie en estudio, el cual penetra en cualquier discontinuidad que pudiera existir debido al fenómeno de capilaridad. Después de un determinado tiempo se elimina el exceso de líquido y se aplica un revelador, el cual absorbe el líquido que ha penetrado en las discontinuidades y sobre la capa del revelador se delinea el contorno de éstas. Las aplicaciones de esta técnica son amplias, y van desde la inspección de piezas críticas como son los componentes aeronáuticos hasta los cerámicos como las vajillas de uso doméstico. Se pueden inspeccionar materiales metálicos, cerámicos vidriados, plásticos, porcelanas, recubrimientos electroquímicos, entre otros. Una de las desventajas que presenta este método es que sólo es aplicable a defectos superficiales y a materiales no porosos.

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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 según normas aplicables y registros de inspección. Seleccionar el ensayo no extractivo más apropiados la localización de defectos. MATERIAL Y EQUIPO Removedor: código ASME 1- 3 (color azul). Líquido penetrante: INDULI, código ASME – 2 (color rojo). Detector revelador: código ASME – 4 (color blanco). Eje de acero. Unión soldada. 1 lámpara de luz negra Equipo magnetizador


IV.

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ANALISIS DE RIESGOS (PELIGROS POTENCIALES)

RIESGO

DESCRIPCION DEL PELIGRO

Agentes que pueden dañar los instrumentos de comprobación

Los alumnos que realizan trabajos de equipos, deberán tener cuidado con el empleo correcto de los instrumentos y comprobación.

Medio ambiente

Los alumnos que realizan trabajos con diferentes contaminantes como grasas, aceites o similares, deberán tener cuidado con el empleo correcto y eliminación de los residuos después del ensayo.

V.

FUNDAMENTO TEORICO LIQUIDOS PENETRANTES

La inspección por líquidos penetrantes es un tipo de ensayo no destructivo que se utiliza para detectar e identificar discontinuidades presentes en la superficie de los materiales examinados. Generalmente se emplea en aleaciones no ferrosas, aunque también se puede utilizar para la inspección de materiales ferrosos cuando la inspección por partículas magnéticas es difícil de aplicar. En algunos casos se puede utilizar en materiales no metálicos. El procedimiento consiste en aplicar un líquido coloreado o fluorescente a la superficie en estudio, el cual penetra en cualquier discontinuidad que pudiera existir debido al fenómeno de capilaridad. Después de un determinado tiempo se elimina el exceso de líquido y se aplica un revelador, el cual absorbe el líquido que ha penetrado en las discontinuidades y sobre la capa del revelador se delinea el contorno de éstas. Las aplicaciones de esta técnica son amplias, y van desde la inspección de piezas críticas como son los componentes aeronáuticos hasta los cerámicos


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como las vajillas de uso doméstico. Se pueden inspeccionar materiales metálicos, cerámicos vidriados, plásticos, porcelanas, recubrimientos electroquímicos, entre otros. Una de las desventajas que presenta este método es que sólo es aplicable a defectos superficiales y a materiales no porosos.

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TIPOS DE LIQUIDOS PENETRANTES Según el color Penetrantes coloreados: Se inspeccionan a simple vista. Solamente hay

que contar con una buena fuente de luz blanca. Tienen menos sensibilidad. Penetrantes fluorescentes: Se inspeccionan con la ayuda de una lámpara de luz ultravioleta (luz negra). Sin ésta son invisibles a la vista. Tienen mayor sensibilidad. 

Según la solubilidad Penetrantes lavables con agua o autoemulsificables: Para su

limpieza y remoción de excesos simplemente se usa agua. Resultan muy económicos de utilizar. Penetrantes postemulsificables: No son solubles en agua. Para la remoción de los excesos superficiales se utiliza un emulsificador que crea una capa superficial que se remueve con agua. Es el método 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 hidrofílicos, de base acuosa, que se utilizan en solución de agua, en una saturación determinada por las necesidades del caso; y lipofílicos, de base aceite, que se utilizan tal como los entrega el fabricante. Penetrantes eliminables con disolvente: Tampoco son solubles en agua. Para su remoción se utiliza un disolvente no acuoso, denominado «eliminador». Son muy prácticos de utilizar ya que el solvente generalmente se presenta en aerosol. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS INSPECCIONES MEDIATE LÍQUIDO PENETRANTES Ventajas Muy económico Inspección a simple vista No se destruye la pieza Se obtiene resultados inmediatos.

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Desventajas Solo detecta fallas superficiales Difícil establecimiento de patrones La superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos No se puede inspeccionar materiales demasiado porosos

PRINCIPIOS FÍSICOS Capilaridad: Es la acción que origina que un liquido ascienda o descienda a través de los llamados tubos capilares. Cohesión: Es la fuerza que mantiene a las moléculas de un cuerpo a distancias cercanas unas de las otras. Adherencia: Es la fuerza de atracción entre moléculas de sustancias diferentes. Viscosidad: Es la resistencia al deslizamiento de una capa de un fluido sobre otra capa. Tensión superficial: Es la fuerza no compensada que ejerce la superficie del líquido debido a la tensión no compensada de las moléculas subsuperficiales sobre la membrana superior. 

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PARTÍCULAS MAGNÉTICAS ¿Qué es el Campo Magnético? Es el espacio ocupado por las líneas de flujo o de fuerza magnética dentro y alrededor de un imán o un conductor que es recorrido por una corriente eléctrica donde una fuerza magnética es ejercida IMÁN. Es un material que tiene orientados total o parcialmente sus dominios magnéticos, su habilidad para atraer o repeler se concentra en los extremos llamados polos; existen imanes naturales y artificiales. Cada imán tiene al menos dos polos opuestos que son atraídos por los polos magnéticos de la tierra, conocidos como Polo Norte y Sur respectivamente. Si dos polos magnéticos iguales son colocados uno cerca del otro, ambos se repelen.

Si dos polos magnéticos diferentes son colocados uno cerca del otro, ambos serán atraídos.


VI.

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PROCEDIMENTO

TAREA N° 1: EVALUACION DE DISCONTINUIDADES SUPERFICIALES 1. Limpieza (Removedor): Primeramente antes de proceder con este paso nuestra superficie debe estar totalmente libre de impurezas que puedan alterar nuestro ensayo se limpiar con agua caliente, Bencina, Thiner, etc., eliminando pinturas, grasas, oxido o escoria.

Rueda dentada, luego de limpiarlo con Cleaner 2. Aplicación del Líquido penetrante: Luego vamos a agregarles el líquido penetrante como se muestra en la siguiente imagen, para lo cual previamente nuestra pieza debe estar completamente limpia, para que el líquido penetre las imperfecciones de la pieza debe estar por un periodo de 8 a 12 minutos como indica la guía.

A licación de lí uido enetrante a las iezas a ensa ar. 3. Remoción del exceso de penetrante:

El exceso se retira con un papel o trapo absorbente húmedo.


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4. Aplicación del revelador: Aplicamos el revelador para poder observas las grietas e imperfecciones en los cuales se ha impregnado el líquido penetrante.

Aplicación de revelador para resaltar la fisura o grieta. 5. De acuerdo a este ensayo se ha podido apreciar en nuestra pieza a

ensayar que hay ranuras y grietas los cuales no se pueden apreciar a simple vista, pero para eso existe este tipo de ensayos los cuales nos permiten ver la cantidad de imperfecciones que hay en dicho material y así poder tomar las medidas respectivas para no perjudicar la producción o trabajo total. EVALUACION DE ACEPTACION: El material anterior por las imperfecciones vistas y por recomendación del profesor Ignacio Mamani se ha tenido que rechazar el material para que siga cumpliendo su función, ya que una pequeña grieta en una determinada pieza es un punto a cortarse de acuerdo a lo visto en el curso de resistencia de materiales cuando tenemos una grieta la fuerza cortante mínima del material tiende a variar el cual afecta directamente a la pieza.


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TAREA N° 2: EVALUACION DE DISCONTINUIDADES SUPERFICIALES Y SUBSUPERFICIALES. A. HERRAMIENTAS: Dos magnetos o electroimanes. o o Líquido que contiene partículas fluorescentes. Lámpara de rayos ultravioleta. o Capa que aísle la luz ultravioleta de la visible. o B. MATERIALES Y/O PROBETAS: Juntas soldadas. o o Ejes.

Magnetizador, linterna fluorescente y, Partículas magnéticas.

1. Para el primer paso vamos a limpiar la superficie a magnetizar. 2. Una vez hecho el paso anterior vamos a proceder a magnetizar

durante unos 15 segundos aproximadamente y en ese transcurso vamos a rociar las partículas magnéticas como indica la siguiente figura.

Magnetización del material y rociado de las partículas magnéticas


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3. Ahora vamos a proceder a oscurecer el ambiente en donde se ubica

el material y empleando una lámpara de rayos ultravioleta vamos a verificar nuestros resultados.

Proyección de rayos ultravioleta y a la derecha visión de la pieza a ensayar

VII.

EVALUACION DE ENSAYOS

1) Mencione 3 aplicaciones que Ud. realizara para el uso de tintes Verificar las soldaduras realizar en un determinado trabajo. Ver alguna fisura en una viga que está sometida a esfuerzos cortantes. Observar el desgaste de materiales los cuales trabajen a altas temperaturas. 2) Explique sus observaciones visuales de la pieza ensayo con tintes. Hemos podido verificar que hay fisuras, al aplicar el tinte después de limpiar y darle du tiempo requerido y aplicar el revelador se pudo observar las fisuras que no se podía ver a simple vista, así que este ensayo es muy práctico. 3) ¿Cuál es el principio de funcionamiento del ensayo por partículas magnéticas? Que se adhieren al metal magnetizado y cuando hay fisuras o grietas de hecho no tiene metal en esa superficie y por lo tanto no se adhiere nada y solo observamos una grieta pequeña pero vacía. 4) ¿Cuáles son las limitaciones del uso de partículas magnéticas? El hecho de requerir energía eléctrica. Contar con una lámpara ultravioleta cada vez que se realice el ensayo Ambiente oscuro. 5) Explique sus observaciones visuales de la aplicación de la prueba de partículas magnéticas. En la parte donde haya un pequeño espacio como una línea ahí existe una grieta, por lo tanto nos indica que es una imperfección en el material. 6) Explique si es, o no es posible inspeccionar pieza de duraluminio mediante partículas magnéticas. No porque el duraluminio después de ser magnetizado pierde sus propiedades. 7) Explique si la utilización de un método de inspección es determinante, o se complemente con otros métodos. En realidad depende de que tan práctico y rápido demos la solución al problema para así no tener pérdidas por parada o cambio de equipos.   

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8) Puede utilizarse cualquier líquido penetrante. Sustente su respuesta. No porque para este tipo de ensayos nos basamos en normas que están ya establecidas, además que tiene que cumplir las siguientes características: Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estre chas. Habilidad de permanecer en aberturas amplias. Habilidad de mantener color o la fluorescencia. Habilidad de extenderse en capas muy finas. Resistencia a la evaporación. De fácil remoción de la superficie. De difícil eliminación una vez dentro de la discontinuidad. De fácil absorción de la discontinuidad. Atoxico. No corrosivo. No inflamable. Estable bajo condiciones de almacenamiento. Etc. 9) ¿Se puede utilizar tintes penetrantes en cualquier zona del elemento a analizar? No sería algo ilógico emplear en zonas en los cuales no necesitamos verificar la situación del material. 10) ¿Qué características debe tener el material que va a ser analizado con partículas magnéticas?

Diamagnéticos •No son

magnetizables.

Paramagnéticos •Materiales que son

Ferromagnéticos •Son fácilmente

débilmente atraídos por un campo magnético y tienen •No son atraídos por una pequeña tendencia a la un campo magnético. magnetización; estos no son •Son ligeramente inspeccionables por partículas repelidos por un magnéticas. campo magnético.

magnetizables.

Mercurio.

•Aluminio, magnesio.

•Oro.

•Molibdeno, litio.

Hierro, níquel, cobalto y gadolinio.

•Bismuto.

•Cromo, platino.

•Zinc.

•Sulfato de cobre.

inclusive inoxidables de la serie 400 y 500.

•Cobre

•Estaño, potasio.

•Aleaciones de cobalto y

•Plata.

•Aceros inoxidables

•Plomo.

austeníticos y de la serie 300.

•Son fuertemente atraídos

por un campo magnético. •Son capaces de retener su

magnetización después que la fuerza magnetizante ha sido removida.

•Mayoría de los aceros,

níquel. •Aleaciones de cobre,

manganeso y aluminio.


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11) ¿Pueden las partículas magnéticas determinar fallas internas? No, este ensayo solamente es superficial 12) ¿Qué problema traería el no limpiar bien la superficie antes de realizar el ensayo con tintes penetrantes? Pues la superficie al estar sucia o con algún tipo de material que al ser revelado nos va a confundir ya que se formara una pequeña grieta y dará la impresión de que es imperfección en el material en el cual ensayamos. 13) Mencione algunas medidas de seguridad para la manipulación del equipo de partículas magnéticas. Lentes de seguridad para prevenir el contacto con el líquido de partículas magnéticas Electrocución si el magnetizador tiene algún conductor que no este aislado 14) Conclusiones del ensayo. 

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El método de ensayo por Líquidos Penetrantes puede ser usado en la inspección de materiales metálicos ferrosos y no ferrosos, y en materiales como consecuencia de un proceso de fabricación (fusión, soldadura, tratamiento térmico) o con motivo de su uso (fatiga, corrosión, erosión, etc.) A través del ensayo de líquidos penetrantes se puede lograr evaluar las uniones que hacemos en el laboratorio debido a su facilidad de aplicación y a la vez que es práctico a la hora de realizar el ensayo. Se detectó discontinuidades superficiales del material: como poros grietas y fisuras, escoria, inclusiones de escoria y diferencia de espesores así también se observó que al realizar bien los pasos para hacer el método los resultados no son tan claros El ensayo de tintas penetrantes es muy sencillo y fácil de usar , tanto que cualquier persona lo puede realizar. Por ultimo para poder hacer una inspección adecuada seguimos según norma:


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VIII.    

ANEXOS (Estimado profesor haga clic en cada numeración)

Otros métodos de aplicaciones de estos ensayos y diapositivas Algunos trabajos adjuntados Video educativo Norma ASTM

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Informe de Ensayo de Liquidos Penetrantes y Particulas Magneticas

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