¿Qué es la prueba con líquidos penetrantes?
El ensayo por líquidos penetrantes (PT) es un método no destructivo de ensayo de materiales (END) que se utiliza para detectar defectos materiales abiertos a la superficie. Este método se basa en el efecto capilar activo de los líquidos (los penetrantes) y es especialmente adecuado para detectar grietas, poros y otras irregularidades abiertas a la superficie de una pieza.
Ámbitos de aplicación
Los ensayos por líquidos penetrantes se utilizan con especial frecuencia en la industria metalúrgica, en los sectores automotriz y aeroespacial para comprobar componentes relevantes para la seguridad (por ejemplo, piezas de fundición, piezas forjadas, cordones de soldadura). En los sectores de la construcción, las centrales eléctricas y la ingeniería de plantas, las pruebas en estructuras de acero, recipientes a presión, tuberías y accesorios garantizan la seguridad.
El ensayo por líquidos penetrantes, es decir, el ensayo por líquidos penetrantes a la luz del día con agentes de ensayo rojos, también se conoce coloquialmente como ensayo rojo-blanco. Es un método clásico de ensayo no destructivo de materiales. Por tanto, permite realizar pruebas sin afectar al propio objeto de ensayo.
Además de PT (ensayo por líquidos penetrantes), LPI (inspección por líquidos penetrantes) o FPI (inspección por líquidos penetrantes fluorescentes) son abreviaturas habituales, sobre todo a nivel internacional.
Penetrantes fluorescentes
Luz diurna - penetrante rojo/blanco
Fundamentos y función de la prueba con líquidos penetrantes
Además del ensayo por líquidos penetrantes fluorescentes con ayuda de lámparas UV, el ensayo por líquidos penetrantes también puede realizarse a la luz del día. Esto se denomina ensayo con líquidos (o tintas) penetrantes, ya que normalmente se utilizan líquidos penetrantes con un colorante rojo. En este caso, la aplicación de un revelador es esencial para lograr un contraste suficiente, además del aumento de la visualización. Por este motivo, el ensayo con líquidos penetrantes a la luz del día también se conoce coloquialmente como "ensayo rojo-blanco".
El ensayo por líquidos penetrantes utiliza el efecto de fluencia capilar de los líquidos (los líquidos penetrantes). Se aplica un penetrante especial (a veces también llamado penetrante) a la superficie limpia de la pieza que se va a someter a ensayo. Como el penetrante está destinado a penetrar defectos superficiales existentes, como grietas, poros u otras irregularidades, el tratamiento previo de la superficie reviste especial importancia.
Tras un determinado tiempo de penetración, que varía en función del tipo de penetrante y del material que se vaya a ensayar, el exceso de penetrante se elimina de la superficie en condiciones definidas. A continuación, se puede aplicar un revelador para extraer el penetrante que queda en los defectos de las irregularidades de la superficie y hacerlos así visibles.
Ventajas de los ensayos por líquidos penetrantes
- Puede utilizarse para una amplia gama de materiales
- Reconocimiento directo de la posición del defecto
- Fácil de usar sin tecnología de dispositivos compleja
- Se pueden inspeccionar incluso componentes muy grandes o de formas complejas
Procedimiento de ensayo con líquidos penetrantes
El procedimiento aquí descrito para llevar a cabo el ensayo de líquidos penetrantes cumple las especificaciones de la norma DIN EN ISO 3452-1. Para que el proceso de ensayo sea fiable y los resultados correctos, se requiere lo siguiente
- Cumplimiento preciso de los pasos del procedimiento
- Utilización de accesorios adecuados
- Utilización de una familia de productos penetrantes aprobada
Además, el ensayo debe ser realizado por personal de ensayo cualificado, por ejemplo formado conforme a la norma DIN EN ISO 9712. Sólo así se garantiza el cumplimiento de los requisitos anteriores y la correcta interpretación de los resultados.
Una familia de productos aprobada consiste en un sistema ensayado conforme a la norma DIN EN ISO 3452-2, compuesto por penetrante, limpiador intermedio y revelador.
Fases del proceso de la prueba de indentación
1. Limpieza previa
Contaminantes tales como escamas, óxido, aceite, grasa, pintura o agua deben ser eliminados de ser necesario utilizando métodos mecánicos o químicos, o una combinación de estos. La limpieza previa debe asegurar que la superficie de prueba esté libre de residuos y que permita que el penetrante entre en cualquier discontinuidad.
2. Aplicación del penetrante
El penetrante se puede aplicar a la parte que se va a probar mediante rociado, cepillado, inundación, baño o inmersión. El penetrante debe permanecer en la superficie de prueba durante todo el tiempo de penetración.
3. tiempo de penetración
El tiempo de penetración adecuado depende de las propiedades del penetrante, la temperatura de aplicación, el material de la pieza a probar y las discontinuidades a detectar.
4. Eliminación del exceso de penetrante
El exceso de penetrante se elimina de la superficie de prueba con agua o con un limpiador aprobado. La remoción del exceso de penetrante será tal que el penetrante permanezca en las discontinuidades. Control bajo luz UV (≥ 100 μW/cm² and < 100 lx) respectivamente luz diurna o luz blanca (≥ 350 lx).
5. Revelado
El revelador debe ser mantenido en condiciones uniformes durante su uso y debe ser aplicado de manera uniforme en la superficie de prueba. Los tiempos de revelado deben ser generalmente entre 10 - 30 minutos. Este comienza inmediatamente después de la aplicación, cuando se usa revelador seco; e inmediatamente después del secado de la capa de revelador, cuando se aplica un revelador húmedo.
6. inspección
Las indicaciones son producidas durante el revelado. La inspección debe realizarse después de transcurrido el tiempo de revelado. Las indicaciones se vuelven visibles bajo luz UV cuando se aplican penetrantes fluorescentes (≥ 1000 μW/cm² and < 20 lx) o bajo luz de día o luz blanca cuando se han aplicado penetrantes con contraste de color (≥ 500 lx). La evaluación y la documentación pueden hacerse por cualquier método adecuado.
Normas y especificaciones
El procedimiento y la aplicación práctica de los ensayos con líquidos penetrantes se describen y definen en diversas normas y especificaciones. De este modo se garantiza la obtención de resultados fiables y coherentes. La normalización también garantiza que los ensayos produzcan resultados comparables en todo el mundo.
Las siguientes normas describen el procedimiento, la aplicación práctica, los requisitos del equipo de ensayo, las condiciones de observación o la cualificación del personal para el ensayo por líquidos penetrantes.
- DIN EN ISO 3452-1, 3452-2, 3452-3
- ASTM E165, E1417
- AMS 2644
- ASME V Art. 6
- EN 3059
- DIN EN ISO 9712
En Alemania, la Sociedad Alemana de Ensayos No Destructivos (DGZfP) también desempeña un papel central en la difusión y formación de estos y otros métodos de ensayo. Además, existen numerosas otras especificaciones y normativas, a menudo nacionales o incluso internas de las empresas, por ejemplo, para las clases de calidad de las piezas de trabajo.
PFINDER es miembro de los siguientes comités de normalización y también participa en diversos comités técnicos relacionados con los procesos:
Nacional
NA 062-08-24 AA (Métodos de ensayo eléctricos y magnéticos)
NA 062-08-25 AA (Procesos de superficie)
Internacional
CEN/TC 138/WG 04 (Ensayos por líquidos penetrantes)
ISO/TC 135/SC 2 (Métodos de superficie)
Límites del procedimiento
El ensayo por líquidos penetrantes permite analizar una amplia gama de materiales. El procedimiento completo requiere cierto tiempo para cada pieza de ensayo.
En el caso de superficies muy porosas (por ejemplo, cerámica), la limpieza intermedia puede llevar mucho tiempo y la evaluación posterior puede resultar imposible por falta de contraste. Especialmente en el caso de los plásticos, antes de realizar la prueba debe comprobarse la compatibilidad del material con la familia de productos utilizada. El tamaño de una indicación no permite sacar conclusiones sobre el tamaño o el volumen de un posible defecto.
Debe darse gran importancia a la limpieza previa de la superficie a ensayar, ya que cualquier residuo puede interferir en el proceso de penetración y falsear el resultado. También deben tenerse en cuenta las condiciones ambientales (por ejemplo, la temperatura y la humedad).
Por lo tanto, es importante que el ensayo con líquidos penetrantes sea planificado y realizado por personal cualificado. Deben seleccionarse los métodos y equipos de ensayo adecuados e interpretarse correctamente los resultados.
