Practica 1 Liquidos Penetrantes

SECRETARÍA DE EDUCACIÓN EDUCACI ÓN PÚBLICA SUBSECRETARÍA DEEDUCAC IÓN SUPERIOR

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLALNEPANTLA TLALNEPANTLA SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DESARROLLO ACADÉMICO

CARRERA

Ingeniería ría Mec ecá ánica

PLAN DE ESTUDIOS ESTUDIOS

Come!en e!encci a"

NOMBRE DE LA ASIGNATUR A

Mecánica #e Ma!eria$e" II

CLAVE DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA

MED 1%&1

' PRÁCTIC A No.

LABORATORIO DE

NOMBRE DE LA PRÁCTICA

DURACI ÓN

1

Ingeniería Mecánica

LI(UIDOS PENETRANTES)

&*%%+

1



Índice

I)

CONSIDERACIONES TEORICAS

,

II)

METODOLO-IA DEL ENSA.O

/

III)

NORMAS UTILI0ADAS



I2)

CUESTIONARIO 1%

2)

CONCLUSIONES

2I)

BIBLIO-RA3IAS 1&

11

&



I. CONSIDERACIONES TEORICAS.

El ensayo por líquidos penetrantes es un método no destructivo que permite la detección de discontinuidades en materiales sólidos no porosos tales como metales cerámicos vidrios y plásticos y siempre que las discontinuidades se encuentren abiertas a la superficie. Este método esta basado en la penetración de un liquido dentro de las fisuras y esto esto ocur ocurre re debi debido do al fenó fenóme meno no de la Capi Capila lari rida dad d que que es la prop propie ieda dad d de pene penetr trac ació ión n de un liqu liquid ido o en luga lugare res s extre extrema mame ment nte e pequ pequeñ eños os debi debido do a sus sus caract caracterí erísti sticas cas físico físico-qu -quími ímicas cas tal como como la tensió tensión n superf superficia iciall de este este liquid liquido o mencionado. !na !na ve" ve" dent dentro ro de la fisu fisura ra se prov provoc oca a la abso absorc rció ión n de este este líqui líquido do #aci #acia a la super superfic ficie ie del materia materiall a través través del uso de un agente agente absorb absorbent ente e denom denomina inado do $evelador.

Características de los Líquidos Penetrantes El líquido penetrante tiene la propiedad de penetrar en cualquier abertura u orificio en la superficie del material. El penetrante ideal debe reunir lo siguiente%

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-&abilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estrec#as. -&abilidad de permanecer en aberturas amplias. -&abilidad de mantener color o la fluorescencia. -&abilidad de extenderse en capas muy finas. -$esistencia a la evaporación. e vaporación. -'e fácil remoción de la superficie. -'e difícil eliminación una ve" dentro de la discontinuidad. -'e fácil absorción de la discontinuidad. -(toxico. -)noloro. -*o corrosivo. -(nti inflamable. -Estable ba+o condiciones de almacenamiento. -Costo ra"onable. Principios Físicos de Ensayo (LP) ,as propiedades físicas del líquido penetrante que #acen que obtenga las características señaladas en el apartado anterior son las siguientes% a) Fuerza de cohesión y adherencia ,os líquidos se componen de moléculas las partículas separables físicamente más pequeñas que tienen las características propias del líquido que integran. ,as moléculas se atraen entre sí por fuer"as de co#esión mientras que en la superficie límite de separación entre dos substancias diferentes sólido líquido o en el interior interior de una me"cla las molécula moléculas s de distinta naturale" naturale"a a se atraen por fuer"as de ad#erencia. ad#erencia. ,as fuer"as de ad#erencia ad#erencia del aire sobre sobre el líquido son muy pequeñas y se suelen despreciar. En el interior del líquido cada molécula atrae y es a su ve" atraída por todas las que la rodean. Como #ay #omogeneidad las fuer"as iguales que act/an en todas las direcciones y sentidos sobre una molécula como las señaladas con ( se equilibran.

b) Capilaridad.

,



,a capilaridad está estrec#amente relacionada con la tensión superficial y el poder #umectante. 'ebido a este fenómeno físico si se introduce un tubo de pequeño diámetro interior tubo capilar en un liquido puede ocurrir alguno de los casos que se representan en la )lustración 0% a si el ángulo de contacto a entre el líquido y la pared del tubo capilar es inferior a 123 el líquido mo+a la pared asciende por el tubo y forma un menisco menisco cóncavo cóncavo b si 4 5 123 no mo+a c si es superior superior a 4 es 123 el líquido no mo+a desciende por el tubo y su menisco es convexo.

c) Tensión superficial Es una de las propiedades más importantes. 6e requiere una tensión superficial ba+a para obtener buenas propiedades de penetración y mo+ado d) iscosidad Esta propiedad no produce efecto alguno en la #abilidad del líquido para penetrar aunque afecta la velocidad de penetración. ,os penetrantes de alta viscosidad penetran lentamente en tanto que los de ba+a viscosidades escurren muy rápido y tiene la tendencia a no ser retenidos en los defectos de poca profundidad7 por lo tanto se recomienda una viscosidad media. e) olatilidad ,os líquidos penetrantes no deben ser volátiles. 6i existe una evaporación excesiva se los productos del penetrante se verá afectada la sensibilidad de todo el proceso debido tanto al desequilibrio de la formula como a la perdida del poder #umectante.

Clasificación de los líquidos penetrantes

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,a clasificación básica de los tipos de líquidos penetrantes existentes es la que los agrupa en función de la fuente de lu" que se precisa para la observación de las indicaciones que proporciona el ensayo. 6e clasifican en tres grupos o familias que son% 8. 0. 9.

,íqui íquido dos s pene enetra trantes ntes colo colore rea ados os obs obser erv vació ción con con lu" lu" visib isible le blanc lanca. a. ,íqu ,íquid idos os pene penetr tran ante tes s fluo fluore resc scen ente tes s obse observ rvac ació ión n con con lu" lu" negr negra a ult ultra ravi viol olet eta a.. ,íquidos penetrantes mixtos fl fluores rescentes -co -coloreados observación ba+o los dos tipos de lu" anteriores. :aralelamente en cada familia se pueden encontrar tres casos posibles de empleo en función de la forma de eliminar de la superficie el exceso de penetrante%

a. b. c.

,íquidos penetrantes lavables con ag agua. ,íquidos penetrantes postemulsionables. ,íquidos penetrantes eliminables con di disolventes. ,os ,os penetr penetrant antes es postem postemuls ulsion ionabl ables es se llaman llaman así porque porque neces necesita itan n la adici adición ón posterior de un emulsionante para #acerlos lavables con agua.

Líquidos penetrantes coloreados !isibles Contienen pigmentos coloreados disueltos que los #acen visibles con lu" natural de día o con lu" artificial blanca lámparas eléctricas. (unque la sensibilidad de esto estos s pene penetra trant ntes es ro+o ro+os s suel suele e ser ser infe inferi rior or a la de los los fluo fluore resc scen ente tes s resu result ltan an adecuados para un gran n/mero de aplicaciones. (sí los más empleados en general en los talleres y en ro+os eliminables con disolvente suministrados en botes aerosol por ser los de aplicación más sencilla pul pulve veri ri"a "aci ción ón sobr sobre e la "ona "ona de ensa ensayo yo y no requ requie iere ren n agua agua para para lavad lavado o ni lamparas especiales para la observación como los fluorescente Líquidos penetrantes fluorescentes Este Este tipo tipo de líqu líquid ido o pene penetr tran ante te inco incorp rpor ora a en su comp compos osic ició ión n pigm pigmen ento tos s fluorescentes de color generalmente amarillo verdoso que son sensibles a una iluminación especial llamada lu" negra que los #ace fluorescer. En general estos líqu líquid idos os pene penetr tran ante tes s fluo fluore resc scen ente tes s tien tienen en una una mayor mayor sens sensib ibili ilida dad d que que los los coloreados es decir son capaces de detectar indicaciones más fi nas.

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II. METODOLOGIA DEL ENSAYO.

"#todo de $plicación de los Líquidos Penetrantes (LP) %. Li&pieza Pre!ia Es necesaria la limpie"a previa de la superficie antes de la aplicacion del liquido penetrante pues si la superficie de la pie"a estuviera conteniendo aceites grasas u otra suciedad que puedan obstruir la abertura de la fisura el liquido penetrante cuando es aplicado en la superficie no conseguirá penetrar en la fisura por lo que el ensayo estará totalmente comprometido. '. $plicación de Líquido Penetrante El liquido penetrante puede ser aplicado en la superficie de la pie"a de varias maneras pues el ob+etivo principal es formar un filme sobre esta superficie para que en cualquier parte del material a ensayar este cubierto con líquido penetrante y por lo tanto pueda ser posible detectar una fisura. ,as técnicas de aplicación mas usadas son a pincel pistola de pintura y aerosol. ,a inme inmers rsió ión n se utili utili"a "a cuan cuando do se anal anali" i"an an pie" pie"as as pequ pequeñ eñas as apli aplicá cánd ndos ose e normalmente a un proceso de producción seriada. El liquido penetrante deberá estar sobre la superficie in inspección por un periodo determinado tiempo de penetración que es el tiempo necesario para que el liquido penetre en el interior de la fisura. Este tiempo en promedio varia de 82 a 92 min. . e&oción de Líquido Penetrante ,ueg ,uego o de termi termina narr el tiem tiempo po de pene penetr trac ació ión n el líqu líquid ido o pene penetra trant nte e debe debe ser ser removido de la superficie de inspección. El modo de reali"ar la remoción también es una forma de clasificación del tipo del liquido penetrante% ( ,avable al agua% 6e remueve el exceso de liquido penetrante de a superficie a través de un lavado con agua. ; :ost Emulsificable normalmente para líquidos penetrantes fluorescentes% como este este tipo tipo de penetr penetran ante te no posee posee ning/ ning/n n emulsi emulsiona onante nte en su compos composici ición ón es necesario necesario que el exceso exceso del :enetrante :enetrante que está en la superficie superficie de ensayo ensayo entre en contacto primero con un producto especial llamado Emulsificador. El emulsificador tiene la función de tornar el :enetrante lavable al agua. !n lavado posterior con agua remueve todo exceso de :enetrante de la superficie de inspección. Es el tipo de penetrante más sensible y más utili"ado en el sector aeronáutico. C) Removi Removible ble al solve solvente nte:: El exceso de este penetrante normalmente se remueve con el auxilio de un solvente de limpie"a. Con la utili"ación de paños secos y de algodón se puede remover gran parte del exceso del :enetrante y posteriormente con el mismo tipo de paño pero a#ora #umedecido con un solvente se remueve el resto del exceso. Este tipo de :enetrante se torna bastante sensible cuando se aplica en superficies planas. *. e!elación ,a etapa de la revelación es la etapa en que se forman las indicaciones sobre la superficie en inspección. ,a función del revelador es exactamente la de absorber #acia la superficie el resto del liquido penetrante que quedo contenido dentro de la discontinuidad fisura después de la etapa de remoción del exceso. ,os reveladores se presentan en 9 formas básicas% - $eveladores acuosos. - $eveladores no acuosos.

/



- reveladores secos. 6iendo que el más sensible de ellos es el revelador *o (cuoso por propiciar una camada de revelador muc#o más uniforme y que por ser diluido en un solvente espec especific ifico o posee posee un tiempo tiempo de secad secado o adecua adecuado do a la me+or me+or defin definici ición ón de las indicaciones que se formen. +. ,nspección Final ,a inspección visual que se reali"a después de la preparación de la superficie por las etapas anteriormente explicadas puede ser reali"ada ba+o lu" blanca o visible cuando el ,íquido :enetrante utili"ado es del tipo ro+o. En este caso la incidencia de la lu" visible en el punto de la inspección debe tener una intensidad luminosa de no menos 8222 lux seg/n la recomendación de la *orma (6<= E 8>8?. En el caso caso del uso de ,iquido ,iquido :enetrante :enetrante @luorescente la inspección final deberá ser reali"ada ba+o lu" ultravioleta *egra y también también en en una una cabina oscura exenta de lu" visible lu" com/n. :ara este caso la intensidad de lu" ultravioleta mínima exigida por la *orma (6<= E 8>8? es de 8222 uAB uAB cm0. ,a inspección final todavía está totalmente ligada al Criterio de (ceptación utili"ado para la aprobación o no de una pie"a o área inspeccionada. En un ámbito general se util utili" i"a a norm normal alme ment nte e como como refe refere renc ncia ia la apli aplic cació ación n fina finall de la pie" pie"a a o inform informaci acione ones s que son trans transmit mitida idas s por el propio propio depar departam tament ento o de ingeni ingenierí ería a responsable del proyecto

7



III. NORMA UTILIZADA.





IV. CUESTIONARIO. IV.

Explique y represente como se inspecciona una pie"a mecánica utili"ando liquidos penetrantes. El =étodo por ,íquidos :enetrantes se basa en el principio de C(:),($)'(' y se aplica en la detección de discontinuidades abiertas a la superficie  fisuras poros pliegues de for+a etc. en metales ferrosos y en otros tipos de materiales tales como cerámicos esmaltados plásticos y vidrios que no sean porosos ni presenten rugosidad excesiva. 6obre la superficie preparada de un componente se aplica el líquido penetranteD quien luego de un cierto tiempo penetrará en la discontinuidad por C(:),($)'('. 'esp 'espué ués s de elimi elimina narr el exc exces eso o de líqu líquid ido o pene penetr tran ante teDD de la supe superf rfic icie ie del del componente se aplica el reveladorD quien absorberá al líquido penetrante que se introd introdu+o u+o en la discon discontin tinuid uidad ad sacánd sacándolo olo a la super superfic ficie ie por C(:),( C(:),($)' $)'(' (' prod produc ucie iend ndo o una una indic indicac ació ión n o marc marca a visu visual al.. Como Como vemo vemos s la C(:) C(:),( ,($) $)'( '(' ' interviene dos veces% para la entrada del penetrante en la discontinuidad y para la absorción del penetrante por el revelador En la inspección por ,íquidos :enetrantes se requiere reali"ar las siguientes etapas básicas%

1%



V. V. CONCLUSIONES. CONC LUSIONES.

El método de ensayo por líquidos penetrantes puede ser usado en la inspección de materiales metálicos ferrosos y no 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. ,as uniones saldadas de una construcción nueva son sometidas al examen mediante líquidos penetrantes antes de que se aplique cualquier tratamiento superficial que pueda tapar o disimular los defectos. :or esas propiedades #an conquistado ya un gran campo de aplicación sobre todo en plantas de procesos

VI. BIBLIOGRAFIAS.

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=anual =anual del )ngeniero )ngeniero =ecánico =ecánico vol.8 vol.8 <#eodore <#eodore ;aumeiste ;aumeister r Eugene (vallone (vallone y <#eodore ;aumeister ))) editorial =craF-&ill 0288 0288 =éxico =éxico.. #ttp%BB+uanGasandoval.FiGispaces.comBfileBvieF #ttp%BB+uanGasandoval.FiGispaces.comBfileBvieFB
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Practica 1 Liquidos Penetrantes

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