Inspección por Tintas Penetrantes
La
inspección por tintas penetrantes es un método sensible de detección y localización
de discontinuidades, que se encuentran abiertas a la superficie. El método
emplea una tinta líquida penetrante que es aplicada a la superficie a ser
inspeccionada y que entra en la discontinuidad. Después de un tiempo apropiado,
el exceso de penetrante es removido desde la superficie y la parte es secada.
ANSI/ASTM
E-165 Practica recomendada para el examen por liquido penetrante
Principios y descripción de la técnica
Como
su nombre lo indica, esta técnica está basada en la propiedad que tiene algunos
líquidos de penetrar (capilaridad) en discontinuidades superficiales como
porosidad, grietas, traslapes, pliegues y costuras. Las propiedades que tienen
los líquidos penetrantes para servir de manera efectiva para el examen son,
principalmente capilaridad, baja tensión superficial y baja viscosidad,
cohesión, adherencia, poder humectante, densidad y actividad química adecuados.
Existe el método de examen con penetrantes coloreados o de contraste por color
(los cuales son visibles bajo luz blanca) y métodos de examen con penetrantes
fluorescentes (visibles bajo luz ultravioleta); ambos métodos pueden aplicarse
con cada uno de los tres tipos de materiales penetrantes: los lavables con
agua, los post emulsificables y los removibles con solvente.
Cada
método y tipo de examen se desarrolló para aplicaciones y niveles de
sensibilidad específicos. Por ejemplo, si se necesita detectar discontinuidades
muy finas (de un método medio milímetro o menos) lo recomendable es un líquido
fluorescente post emulsificable y revelador seco, pero si son lo relativamente
gruesas, lo más conveniente es emplear un líquido visible, lavable con agua y
un revelador en suspensión acuosa.
Antes
de realizar un examen con este método, es necesario tener en cuenta los
siguientes factores:
- Características de las discontinuidades a detectar y el nivel de sensibilidad requerido.
- Condición de la superficie a examinar.
Los materiales a
inspeccionar, ya que las propiedades de los aceros inoxidables austenítico y
las aleaciones de níquel y titanio pueden afectarse adversamente si son
inspeccionados con materiales penetrantes con contenidos no controlados de
azufre y compuestos de halógenos (flúor, cloro, yodo y bromo). Cuando se
examinan estas aleaciones deben usarse penetrantes cuyos contenidos de tales
contaminantes cumplan los requisitos especificados.
La
secuencia de la inspección de líquidos penetrantes, misma que varía un tanto
dependiendo del método y tipo de examen a realizar, consta de las seis etapas o
actividades básicas siguientes:
Limpieza
previamente
Aplicaciones
del penetrante
Eliminación
del exceso de penetrantes
Aplicación
del revelador
Interpretación
y evaluación
Limpieza
final
A
continuación se describe de manera breve cada una de estas actividades.
Limpieza previa
La
superficie de las partes a inspeccionar debe prepararse mediante una adecuada
limpieza previa. Siempre debe tenerse en cuenta que cualquier contaminación o
producto que impida la entrada del liquido penetrante a las discontinuidades
impedirán su detección. Se pueden emplear métodos de limpieza químicos,
mecánicos y por solventes, y diferentes agentes limpiadores, por lo que para
seleccionarlos hay que considerar factores como el acabado de la superficie a
limpiar y los tipos de contaminación a remover, como pueden ser grasas,
aceites, pinturas, herrumbre, escoria, escamas pesadas de oxido o arena de
fundición. Además, los agentes limpiadores no deben ser tóxicos ni altamente
flamables y no deben atacar al material a limpiar.
Aplicación del penetrante
Esta
puede realizarse por aspersión, inmersión o por brocha, cubriendo por completo
la superficie a examinar; se debe depositar una película uniforme en la
superficie a inspeccionar y se debe asegurar que antes de aplicar el liquido
penetrante, las superficies estén por completo libres de agentes limpiador. También
debe asegurarse que el penetrante se introduzca a las posibles
discontinuidades. Esto se logre mediante la selección adecuada del método y
tipo de examen a emplear y de las propiedades particulares del liquido, así como
del tiempo de penetración, que es una variable critica. En cuanto al tipo de
penetrante, este debe tener la capacidad de penetrar en discontinuidades muy
finas y permanecer en las gruesas, y no debe evaporarse fácilmente.
Con
respecto al tiempo de penetración, las normas establecen los periodos mínimos
recomendados y los fabricantes de los penetrantes también lo establecen, pero
para una aplicación especifica, este tiempo debe determinarse de manera
experimental, y debe estar documentado en los procedimientos de examen correspondiente.
Los tiempos de penetración típicos, dependiendo del material o parte a
examinar, su condición superficial, el método de fabricación, la naturaleza de
las discontinuidades a detectar y el método y tipo de examen, oscilan de 5 a 45
minutos. Otra variable a tener en cuenta es la temperatura a la que se
encuentran las piezas a examinar, mismas que, para las técnicas estándar, no
debe ser menor de 16°C (60°F) ni mayor de 52°C (125°F).
Eliminación del exceso del penetrante
Después
de transcurrido el tiempo de penetración, se debe eliminar o lavar el
penetrante que haya quedado sobre la superficie y no se haya introducido en las
discontinuidades. Esta es quizás la etapa más crítica del examen, por lo que
debe realizarse con los cuidados necesarios: Se debe evitar que el penetrante
se seque sobre la superficie, ya que de ocurrir esto, se impediría que el
penetrante emergiera de las discontinuidades al aplicar el revelador; también
se debe impedir que el líquido penetrante sea removido de las discontinuidades.
La
remoción de los penetrantes removibles con agua se realiza, como su nombre lo
indica, por medio de lavado con agua (la temperatura no debe exceder los 45°C),
por medio de gotas gruesas o una mezcla de agua y aire a presión, y en tal
caso, la presión no debe ser mayor de 30 PSI. La remoción de los penetrantes
post-emulsificables se realiza después de que se aplico el post-emulsificante
(que provoca que el penetrante se haga soluble en agua) y transcurrió el tiempo
de emulsificación, y el lavado se lleva a cabo en forma similar al de los
líquidos removibles con agua.
Para
las dos técnicas anteriores, las superficies pueden ser secadas con tela o
trapo o con aire en circulación, siempre y cuando las superficies no se
calientes a temperaturas mayores a 52°C. Los penetrantes removibles con
solventes se retiran de la superficie con un material absorbente, tela o papel,
primero seco y después ligeramente húmedo con removedor. En este caso se bebe
evitar aplicar el removedor directamente a le región a limpiar, ya que esto
podría ocasionar que el penetrante fuera removido de las discontinuidades.
Aplicación del removedor
Tan
pronto como sea posible después de la capa anterior, una vez secas las
superficies, sobre estas se aplica una capa uniforme de revelador, que
“absorbe” el líquido penetrante retenido en las discontinuidades y delinea su
contorno. El revelador es un polvo blanco que se deposita en forma de una
película uniforme sobre el área a inspeccionar, y no deben depositarse capas
demasiado delgadas ni gruesas. Hay reveladores secos y húmedos, y estos últimos
pueden aplicarse suspensión acuosa o no acuosa. Los reveladores secos y los
húmedos se pueden aplicar a penetrantes fluorescentes, mientras que para los
visibles solo se debe usar reveladores húmedos. La aplicación, dependiendo del
tipo de revelador, puede ser por inmersión, aspersión o por medio de brocha. El
tiempo de revelado, como una regla practica, es aproximadamente el mismo que el
tiempo de penetración.
Interpretación y evaluación
Una
vez trascurrido el tiempo de revelado, las discontinuidades existentes deben
interpretarse y evaluarse. El tiempo de revelado inicia desde que se aplica el
revelador seco o a partir del momento en que se seca el revelador húmedo, y
aunque la interpretación y evaluación no deben realizarse antes de trascurridos
7 minutos de revelado ni después de 30, es aconsejable observar cómo se desarrollan
las indicaciones del revelador. Otro factor importante a considerar en esta
etapa es que debe realizarse con una iluminación adecuada, ya sea con luz
blanca, natural o artificial, o con luz negra, cumpliendo con los requisitos
especificados en las normas aplicables.
Limpieza final
Terminado
el examen es necesario remover de las superficies todas las trazas de
materiales penetrantes, ya que estas provocan mala apariencia de las partes
examinadas y, en algunas circunstancias pueden resultar perjudiciales, por
ejemplo, en situaciones en las que la parte va a operar a altas temperaturas, a
las cuales los residuos pueden reaccionar con el material.
Aplicaciones
Este
método se emplea en el examen de metales ferrosos y en no metales. Pueden
aplicarse en cualquier etapa de fabricación y para una gran variedad de
procesos de manufactura, (soldadura, forja, tratamientos térmicos y maquinados,
entre otros), así como para inspeccionar partes en servicio. Se usa para el
examen de una variedad de productos, desde vajillas de cerámica de uso
domestico hasta componentes críticos empleados en la industria aeronáutica. En
inspección de soldadura se usa para principalmente para detectar porosidad,
grietas, traslapes en las juntas soldadas y pliegues, costuras, grietas y
laminaciones abiertas a la superficie en metales base.
Equipo
El
equipo requerido varía desde únicamente los materiales penetrantes (una lata de
líquido penetrante, una de removedor y una de revelador) hasta unidades fijas o
trenes de inspección que consta de estaciones para realizar cada etapa del
examen, e incluir fuentes de luz negra y cámaras oscuras.
Ventajas
Las
principales ventajas de esta técnica son las siguientes:
Proporciona
un nivel de sensitividad muy alto
Sirve
para inspeccionar partes de configuraciones intrincadas
Es
relevante fácil de emplear
Es
barata, razonable rápida y puede ser portátil
Se
requiere de poco tiempo de entrenamiento para los inspectores
Limitaciones
La
prueba por líquidos penetrantes es aplicable únicamente a la detección de
discontinuidades que afloran a las superficies y a materiales no porosos,
requiere de una limpieza previa efectiva, no proporciona un registro permanente
de los resultados de examen, requiere de inspectores con experiencia amplia, y
si se hace una selección incorrecta del método de prueba o de los materiales
penetrantes puede ocasionar resultados no confiables o niveles de sensitividad
inferiores a los requeridos.
Comentarios
Publicar un comentario