INTRODUCCION A LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

1. INTRODUCCION A LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

2. Definición de END (NDT) Ensayos o pruebas que, aplicando algún fenómeno físico, no perjudican el futuro desempeño del material o pieza. Dentro de estos ensayos están los métodos de medición, de detección de la capacidad de desempeño de materiales (metálicos o no), estructuras, piezas, mecanismos, entre otras. • Selección del criterio o técnica mas adecuada Las piezas, estructuras y otros elementos que pueden fallar en servicio deben ser estudiados del punto de vista mecánico en cuanto al tipo de falla para luego poder aplicar el criterio de END mas adecuado. Tipos de fallas: por excesiva deformación plástica, por rotura (dúctil, frágil, corrosión y fatiga)

3. Tipos de discontinuidades y geometrías • Discontinuidades artificiales o sintéticas: chaveteros, agujeros, cambios de sección, otros. • Discontinuidades naturales: 1) Tri dimensionales con formas geométricas aproximadamente definidas (soldaduras) 2) Tri dimensionales con formas geométricas no definidas (vacíos, rechupes) 3) Bi dimensionales planas (tres dimensiones, dos en el plano de discontinuidad) 4) Bi dimensionales alabeadas (no hay plano de discontinuidad, superficie compleja). 5) Lineales, rectas o curvas. (mecanizado)

5. Cada geometría tendrá asociada un concentrador de tensiones. Al momento de evaluar la seguridad de un componente, estructura, etc, será necesario conocer, además: 1) Tamaño 2) Posición en el componente 3) Angulo entre el plano de la discontinuidad y el eje de las tensiones principales de la pieza 4) Dirección de la discontinuidad alabeada respecto a las tensiones principales. 5) Dirección de la discontinuidad lineal respecto a las tensiones principales. 6) Densidad y distribución de la discontinuidades por unidad de volumen o de área. Con el fin de conocer lo mencionado es que se aplican los diferentes END

6. Defecto Falta o ausencia de algún elemento esencial para el correcto funcionamiento de una pieza, estructura, componente, etc. Una discontinuidad podría ser un defecto si es que ella impide el correcto o seguro funcionamiento de la pieza, parte estructural, etc. Es decir una discontinuidad no siempre es un defecto, concepto de tolerancia al daño. El defecto esta íntimamente relacionado con el desempeño de la pieza, es así que no se puede hablar de un listado de defectos comunes.

7. Alcances de los END Con solo su aplicación no se puede garantizar que un elemento estructural, componente, etc, no falle en servicio. Los END parten de la premisa que los componentes han sido bien diseñados (diseño y elección de materiales). • Ningún END permite determinar las propiedades mecánicas de los materiales en la medida de sustituir los ensayos destructivos. Veremos que alguna técnica permite establecer, comparativamente, propiedades físicas como la conductividad eléctrica.

8. Etapas básicas para la aplicación de END a) Elección del método mas adecuado para el componente o pieza a evaluar. b) Aplicación del método de inspección, modificación del medio de inspección por la presencia de la discontinuidad. c) Deteccion de esta modificación o cambio del medio de inspección mediante un detector apropiado. d) Conversión de la detección a una forma adecuada que permita su interpretación. e) Interpretación de la información obtenida.

9. Métodos y selección de END Diversas discontinuidades y propiedades de los metales motivan la aplicación de diferentes tipos de fenómenos físicos. Esto da origen a los diferentes métodos: • Visual • Líquidos o tintas penetrantes • Partículas ionizantes (RX y Gamma) • Sonido y ultrasonido • Magnéticos • Eléctricos • Electro magnéticos • Térmicos

10. Limitaciones Todas las técnicas tiene limitaciones como cualquier proceso industrial. Al momento de decidir cual es la técnica mas adecuada para un determinado componente o pieza se puede recurrir al siguiente orden: 1) Sensibilidad de cada uno de los posibles métodos a aplicar. 2) Facilidad de ejecución o aplicación del método 3) Costo de la operación (en materiales) 4) Costo de la operación (mano de obra)

11. Método Visual • General Forma más antigua, básica y común de realizar END en aeronaves e industria. Aproximadamente el 80% de los END sobre aeronaves se llevan a cabo por métodos visuales directos. Combinación de este método con instrumentos de aumento, boroscopios, fuentes de luz, escáneres de vídeo y otros dispositivos, aumenta el porcentaje de aplicación.

12. Ayudas para la Inspección Visual Simple La combinación ojo – espejo - linterna es un proceso crítico de inspección visual. Estructura de las aeronaves y componentes a ser inspeccionados frecuentemente suelen tener difícil acceso, ayudas como una potente linterna, un espejo con una articulación o rótula, lupas con potencias de magnificación entre 2 a 10 aumentos son esenciales en el proceso de inspección.

13. Linternas Selección: las siguientes características debe ser consideradas • calificación de los Lux (intensidad lumínica por unidad de área) • calificación para atmósfera explosiva • dispersión del haz (ajustable, puntual, flujo) • eficiencia (tasa de uso de la batería) • brillo después de un extenso uso • baterías recargables o estándar. (recargables, hs continuas, tiempo se requiere para la recarga?).

14. Niveles de brillo del bulbo: 1) Incandescente estándar (batería larga vida). 2) Krypton(iluminación: 70% más que las bombillas estándar). 3) Halógeno (iluminación:100% más que las bombillas estándar). 4) Xenón (iluminación: 100% más que las bombillas estándar).

15. b) Espejos Se utiliza para visualizar áreas que no están en la normal de la línea de visión. Poseen sistema de articulación ajustable para regular la rotación o fijarla. Tamaño adecuado para ver fácilmente el componente, superficie libre de suciedad, discontinuidades, revestimiento desgastado, etc. c) Lente convergente o lupa simple, forma más simple de un microscopio. Ampliación de una sola lente está determinada por la ecuación M = 10 / f, "M" es la ampliación, "F“ longitud focal de la lente en pulgadas. "10" es una constante, promedio distancia mínima a la que los objetos pueden ser visto claramente por el ojo desnudo.

17. d) Boroscopios Instrumento óptico de precisión, tubular y largo. Tienen incorporada iluminación. Están diseñados para permitir inspección visual de superficies internas o lugares de difícil acceso. Tubo rígido o flexible con amplia variedad de longitudes y diámetros, proporciona la conexión óptica necesaria entre el extremo de visualización y el objetivo en la punta distante. Diferentes diseños para una variedad de aplicaciones estándar o diseños personalizados para aplicaciones especializadas.

19. Usos del Boroscopio - Programas de mantenimiento de aeronaves y motores con el fin de reducir o eliminar desmontajes costosos. • Turbinas de aviación poseen puertos de acceso que están diseñados específicamente para utilizar boroscopios e inspeccionar alabes y otros elementos. • Interiores de actuadores hidráulicos • Inspeccionar el adecuado pegado de partes, posición de sellos (o´rings por ejemplo), entre otros en zonas de difícil acceso.

20. Procedimientos de inspección visual • Inspección preliminar: inspección de la superficie, limpieza, presencia de objetos extraños, deformaciones, falta de elementos de fijación y daños. Si la superficie a inspeccionar esta oculta, utilice ayudas visuales tales como un espejo o boroscopio • Confortabilidad del personal: un ambiente cómodo aumenta la fiabilidad de la inspección visual. • Nivel de ruido. Altos niveles sonoros perjudican la inspección visual debido a que distraen al operador.