Lab - 04 Liquidos Penetrantes-Particulas Magneticas

LIQUIDOS “LOS CHOCLITOS” PENETRANTE S– PARTICULAS MAGNETICAS

TECNOLOGÍA DE MATERIALES AVANZADO

1 TECNOLOGIA DE MATERIALES AVANZADOS LIQUIDOS PENETRANTES PARTICULAS MAGNETICAS CODIGO DE CURSO: M36215

TAREAS: Inspección por Líquidos Penetrantes. Inspección por Partículas Magnéticas Evaluación y Elaboración de registros de Inspección

LUGAR DE REALIZACION DURACION DE LA TAREA TALLER M1

01 SESION

FECHA DE EJECUCION DEL LABORATORIO /

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TECNOLOGÍA DE MATERIALES AVANZADO

2 ANALISIS DE TRABAJO SEGURO Laboratorio de Tecnología de Materiales SESION NO: TEMA :

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DOCENTE:

Ing. Carlos Valdez. Mesa de Trabajo:

Liquidos penetrantes

Fecha: LOS CHOCLITOS

04/04/2016 Ambie nte: M1

Laboratorio

TAREAS: Uso Uso obligator obligatorio io PASOS DE LA Atenci TAREA ón riesgo eléctri co

Realización de liquidos penetrantes. Observación de los cambios químicos de la soldadura Evaluación y Elaboración de registros de Inspección

Corte sy golpe s

Cuida do con sus mano s

Atenció n carga de obstác ulos

Cuida do caída de objet os

1 Recepción de materiales y equipos

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2 Comprobar los materiales que estén en buenas condiciones

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3 Uso de los líquidos penetrantes.

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4 Observaciones.

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Cuida do super ficie calien te

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MEDIDAS DE CONTROL

Recoger los materiales en grupo y en orden. Comprobar si los materiales estén correctam ente bien. Usar la maquina según lo trazado. Tomar los datos con debido cuidado. 2

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5 Cambio de materiales.

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3 

6 Entregar los materiales

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Sacar los materiales con cuidado procurand o no rosearse con los químicos Entregar los materiales en grupo y en orden.

OBJETIVOS: -

Detectar discontinuidades superficiales de los materiales tales como: poros, grietas, fisuras, inclusiones de escoria, socavaciones, diferencia de espesores, etc.

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Analizar, evaluar e interpretar las discontinuidades según normas aplicables y registros de inspección.

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Seleccionar el ensayo no destructivo más apropiado para la localización de defectos.

1. IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD

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2. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

1 Kit de Líquidos Penetrantes (Limpiador, Penetrante, Revelador)

1 Kit de Partículas Magnéticas

1 Yoke electromagnético

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1 Lámpara de Luz negra

3. MATERIALES - Probetas para detección de discontinuidades superficiales - Probetas de Soldadura, ejes, bridas, etc.

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6 4. ANÁLISIS DE RIESGOS (PELIGROS POTENCIALES) RIESGO Choque 5. eléctrico Daño a los instrumentos de comprobación.

DESCRIPCIÓN DEL PELIGRO Los alumnos que realizan trabajos con componentes mecánicos y/o eléctricos, no deberán conectar inadecuadamente a los toma corrientes. Los alumnos que realizan trabajos de equipos, deberán tener cuidado con el empleo correcto de los instrumentos de medición y comprobación

Los alumnos que realizan trabajos con diferentes contaminantes como Medio Ambiente grasas, aceites u otros, deberán tener cuidado con el empleo correcto y eliminación de los residuos después del ensayo. FUNDAMENTO TEORICO 5.1 LÍQUIDOS PENETRANTES Norma Aplicable ASTM E165 En un ensayo no destructivo macroscópico que se emplea generalmente para evidenciar discontinuidades superficiales sobre casi todos los materiales no porosos, como metales, cerámicos, vidrios, platicos, etc., características que lo hace utilizable en innumerables campos de aplicación. Materiales utilizados en la Inspección por Líquidos Penetrantes a- Líquidos Penetrantes b- Emulsificadores a. Hidrofilicos b. Lipofilicos c- Reveladores d- Luz negra Tabla 1: CLASIFICACION DE TIPO Y METODO DE EXAMENES PENETRANTES TIPO I – Examen Penetrante Fluorescente Método A – Lavable con agua (ver método de ensayo E1209) Método B – Post emulsificable lipofilico (ver método de ensayo E1208) Método C – Removible con solvente (ver método de ensayo E1219) Método D – Post emulsificable hidrofilico (ver método de ensayo E1210) TIPO II – Examen Penetrante Visible Método A – Lavable con agua (ver método de ensayo E1418) Método B – Removible con solvente (ver método de ensayo E1220) Etapas de las Inspección por Líquidos Penetrantes a. Preparación, limpieza y secado de las superficies del objeto a ser inspeccionado: Durante este paso es necesario retirar por completo la pintura, recubrimiento, grasas y cualquier otro contaminante, porque si permanecen en la pieza es posible que enmascaren las discontinuidades.

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b. Aplicación del líquido penetrante a la superficie a inspeccionar: (8-12 min) El líquido debe introducirse en las discontinuidades, es importante evitar un exceso de rociado del penetrante, debe aplicarse uniformemente, así mismo, hay que tener en cuenta que si una pieza fue inspeccionada previamente con penetrante visible ya no se debe aplicar penetrantes fluorescentes.

c. Remoción del exceso de líquido penetrante en la superficie: Existen diversas formas de remoción de líquido penetrante, debe tenerse en cuenta el tipo de penetrante utilizado para seleccionar el medio de remoción adecuado. Por ejemplo, para penetrantes removibles con solvente nunca se debe aplicar el solvente directamente sobre el penetrante.

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TECNOLOGÍA DE MATERIALES AVANZADO d. Aplicación del revelador para producir 8indicaciones: (4-8 min) Los reveladores actúan de muchas formas, todas aumentando la visibilidad. Los reveladores deben ser absorbentes, ser de grano fino y la forma de la partícula deberá producir indicaciones definidas, debe producir buen contraste, ser fácil de aplicar y de remover.

e. Inspección de la superficie para detectar indicaciones: Se requiere de una iluminación adecuada. Para la inspección de penetrantes visibles y de acuerdo con ASTM E-165, la intensidad de luz mínima recomendada es de 1000 luxes y para la inspección de penetrantes fluorescentes el mismo documento recomienda que la luz visible no exceda de 20 luxes.

f.

Limpieza posterior para remover los residuos del proceso: Será necesario remover los residuos del proceso, ya sea con un paño o en algunos casos será necesario un tratamiento especial para prevenir la corrosión.

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5.2 PARTICULAS MAGNETICAS Norma Aplicable ASTM E 709 Es un método que utiliza corriente eléctrica para crear un flujo magnético en una pieza y al aplicarse un polvo ferro magnético se produce la indicación de donde existe distorsión en las líneas de flujo (fuga de campo). Presenta propiedades físicas en las que se basa el concepto de permeabilidad. Propiedad de algunos materiales de poder ser magnetizados. La característica que tienen las líneas de flujo de alterar su trayectoria cuando son interceptadas por un cambio de permeabilidad. Aplicar la técnica de partículas magnéticas, para la detección de posibles discontinuidades en la inspección de materiales ferromagnéticos. La técnica de partículas magnéticas es una técnica no destructiva relativamente sencilla, basada en la propiedad de ciertos materiales de convertirse en un imán.

Etapas de Aplicación de las Partículas Magnéticas

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6. PROCEDIMIENTO: TAREA N° 1: Evaluación de Discontinuidades Superficiales 6.1 Usando diferentes probetas de inspección, realizar un ensayo de líquidos penetrantes según las indicaciones previas y generar un registro de inspección. 6.2 Con los resultados obtenidos en la inspección, cuantificar las discontinuidades encontradas y compararlas con la norma aplicable. Los resultados de sus criterios de aceptación y rechazo también deben ser mostrados en su registro o reporte de inspección.

TAREA N° 2: Evaluación de Discontinuidades Superficiales y Sub-superficiales 6.3 Usando diferentes probetas de inspección, realizar un ensayo de partículas magnéticas según las indicaciones previas y generar un registro de inspección. 6.4 Con los resultados obtenidos en la inspección, cuantificar las discontinuidades encontradas y compararlas con la norma aplicable. Los resultados de sus criterios de aceptación y rechazo también deben ser mostrados en su registro o reporte de inspección. 7. EVALUACION DE ENSAYOS: 1. Explique si la utilización de un método de inspección es determinante, o se complementa con otros métodos. Sabemos que el método de inspección nos sirve para examinar y medir las características de cierto material al igual que los componentes y sustancias de los que está elaborado. Los sistemas de inspección nos sirven para verificar la calidad del producto asegurándonos que cumpla con las normas necesarias.

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TECNOLOGÍA DE MATERIALES AVANZADO Podemos determinar que el método de inspección es determinante en el tipo de ensayo que 11 realicemos tomando en cuenta las características del material. 2. Mencione 3 aplicaciones que Ud. realizaría para el uso de tintes. Utilización de tintes después de realizar procesos de maquinado como torneado, fresado, etc. O trabajos de soldadura y tratamientos térmicos, dentro de nuestros laboratorios y talleres la técnica de los tintes penetrantes es una herramienta fundamental para garantizar la buena condición del producto. En la industria se podría usar el método de tintes para realizar el mantenimiento de la maquinaria, descartando fallas y peligros que podrían ser innecesarios de realizar este método así evitando fallos catastróficos en la operación. Utilización de los líquidos penetrantes en el control de calidad. Sería muy útil este método ya que nos daría a conocer grietas y otros defectos más generados después de procesos de laminado en frio, extrusión, forzado, etc. 3. Explique sus observaciones visuales de la pieza ensayo con tintes. Al aplicar primero el penetrante haber dejado pasar 10 minuto para aplicar el revelador notamos en la pieza de ensayo unos colores un poco rojizos, el color rojizo se debe al penetrante aplicado anteriormente el cual por sus propiedades químicas al ser roseado en la pieza de ensayo se metía en todas aquellas grietas, espacios que encontrase. Al echar el revelador su función es sacar todo el penetrante de las grietas donde se había metió; haciéndonos notar así las partes donde la soldadura esta defectuosa.

4. ¿Qué problema traería el no limpiar bien la superficie antes de realizar el ensayo con tintes penetrantes? El problema ocurre cuando las discontinuidades no se evidenciarían. Los contaminantes ya sean pinturas, recubrimientos o grasas enmascaran las discontinuidades; debido a esto no permiten que el líquido penetrante ingrese a las grietas y se manifiesten posteriormente a la hora de aplicar el líquido revelador 5. Puede utilizarse cualquier líquido como líquido penetrante. Sustente su respuesta. No, para este ensayo no destructivo el líquido penetrante cumple un papel fundamental en la detección de fallas y fracturas; el líquido penetrante debe tener características como: no secarse ni evaporarse rápidamente, no ser toxico, no ser volátil ni viscoso, no ser corrosivo a materiales y contenedores, conservar su color; el utilizar cualquier liquido como penetrante no cumpliría por completo los requerimientos, por ende, se realizaría una inspección deficiente.

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TECNOLOGÍA DE MATERIALES AVANZADO 6. ¿Se puede utilizar tintes penetrantes en cualquier zona del elemento a analizar? 12 Si se puede utilizar el líquido penetrante en cualquier parte del elemento a analizar, el principio de los líquidos es que aprovecha la propiedad de capilaridad de los materiales para así poder meterse en todos aquellos poros, huecos, grietas que encuentre para luego ser extraído por el líquido revelador. Pero lo ideal sería que se aplique el líquido penetrante donde se tenga la sospecha que haya una falla. 7. ¿Cuál es el principio de funcionamiento del ensayo por partículas magnéticas? El ensayo de partículas magnéticas es un ensayo no destructivo el cual mediante la inspección por partículas magnéticas permite detectar discontinuidades superficiales y sub superficiales en un material ferromagnético. Consiste en magnetizar la zona a inspeccionar, de esta manera se forma un campo magnético, con la ayuda de finas partículas magnéticas ya sea en forma

seca

o

en

forma

de

suspensión, estas partículas

serán atraídas hacia las discontinuidades, dichas discontinuidades serán observadas ya sea de la manera visual o bajo luz negra. Para poder inducir dichos campos magnéticos se usan corrientes eléctricas en los materiales ferromagnéticos, ya que una corriente que atraviesa un conductor recto crea un campo magnético circular y serán detectables las discontinuidades si las líneas de fuerza quedan en ángulos rectos con respecto al defecto que se quiere analizar

8. ¿Cuáles son las limitaciones del uso de partículas magnéticas? No es aplicable a todos los materiales ya que hay materiales que no son atraídos por un campo magnético y para realizar la técnica de partículas magnéticas se necesita si o si de un campo magnético que pase por el material a analizar. 9. Explique sus observaciones visuales en la aplicación de la prueba de partículas magnéticas. Al realizar la prueba de partículas magnéticas en un lugar de poca iluminación (oscuro) y utilizando una linterna de luz ultravioleta, se pudieron distinguir unos cambios en el material examinado. Al momento de utilizar el yoque electromagnético para generar un campo magnético en el material pudimos notar en la parte de la soldadura como este cambiaba levemente de color, para notar estos cambios de color fue necesario una buena observación de parte de nosotros. El cambio de color de debería a que en esas partes había pequeños espacios los cuales producían una alteración en el flujo de campo magnético.

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TECNOLOGÍA DE MATERIALES AVANZADO 10. Explique si es, o no es posible inspeccionar 13 pieza dura de aluminio mediante partículas magnéticas. El aluminio al ser un material paramagnético es atraído débilmente por un campo magnético y tiene una pequeña tendencia de magnetización. Darás estas características podemos decir que no se puede hacer una inspección de partículas magnéticas en el aluminio. 11. ¿Qué características debe tener el material que va a ser analizado con partículas magnéticas? 

Debe ser un material ferromagnético.

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Que conduzca el campo magnético.

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Facilmente magnetizable.

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Las partículas magnetizables deben ser de pequeño tamaño para que tengan buena resolución, es decir, para que detecten defectos pequeños o profundos.

12. ¿Pueden las partículas magnéticas detectar fallas internas? Detecta fallas tanto en superficies como subsuperficies (fallas internas), pero no detectara discontinuidades que se encuentra mas de una profundidad de ¼”. 13. Mencione algunas medidas de seguridad para la manipulación del equipo de partículas magnéticas. 

No jugar a la hora de realizar el ensayo de partículas magnéticas.

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Sujetar firmemente el yoque magnético para evitar el paso de corriente al cuerpo.

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Utilizar guantes.

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Hacer caso a las indicaciones proporcionadas por el docente.

14. Conclusiones del Ensayo 

Pudimos apreciar que la limpieza en cualquier material a estudiar es importante, en este caso trabajamos con cordones de soldadura, pero se cual fuera la pieza a trabajar la limpieza previa al estudio es muy importante ya que influirá posteriormente en las diversas pruebas que se le podría realizar al mecanismo o a la pieza.

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TECNOLOGÍA DE MATERIALES AVANZADO 

Pudimos comprender las diversas funciones 14 que puede cumplir un líquido penetrante ya que detecta discontinuidades imperfecciones, además de ser un ensayo no destructivo muy eficaz con lo que respecta a fallas de la pieza. Además de poder aprender nuevas

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aplicaciones que nos podrían ayudar en el desarrollo de nuestra carrera. Concluimos que la limpieza después de una prueba de líquidos penetrantes porque además de ser de gran ayuda para ver imperfecciones si es aplicado incorrectamente puede ser perjudicial en el proceso de verificación de discontinuidades, por eso es

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importante quitar el exceso de líquido penetrante en la pieza. Concluimos que el revelador es un componente importante de este ensayo, ya que si se

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fuera aplicado la visibilidad de la indicación del tinte no sería percibida. Se concluyó que el tinte penetrante requiere del revelador para poder realizar las

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indicaciones visuales de las imperfecciones de la pieza a evaluar. Durante la culminación de los procesos se verifico la importancia de realiza una limpieza final a la pieza evaluada para poder evitar daños químicos por el ambiente como corrosiones, esto implica realizar una aplicación de algún material a la pieza para poder asegura su protección.

ANEXOS: 1) Realice un video educativo de los ensayos por líquidos penetrantes y partículas magnéticas 2) Realice un Informe Técnico de acuerdo a las normas ASTM aplicables.

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