liquidos penetrantes

LABORATORIO DE FISICA IINro. PFR

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Tema: CinemáticaCódigo : G06212Semestre: lIGrupo : C-3 BLab. Nº : 03

Alumno (s):

Roberth Junior Luque Giron

Luis Fernando Charca Becerra

José Alberto Surco Cárdenas

Edson Huarachi Flores

Carlos Alfredo Ortiz Hancco

Programa :Mantenimiento de maquinaria de planta Nota:

Profesor : Carlos Valdez

Fecha de entrega :10

09 14 Hora:

CURSO: LABORATOTIO TECNOLOGÍA DE MATERIALES

AVANZADO

LABORATORIO N° 2

LÍQUIDOS PENETRANTES


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INTRODUCCION

La inspección por Líquidos Penetrantes es empleada para detectar e indicar discontinuidades que afloran a la superficie de los materiales examinados.

En términos generales, esta prueba consiste en aplicar un líquido coloreado o fluorescente a la superficie a examinar, el cual penetra en las discontinuidades del material debido al fenómeno de capilaridad. Después de cierto tiempo, se remueve el exceso de penetrante y se aplica un revelador, el cual generalmente es un polvo blanco, que absorbe el líquido que ha penetrado en las discontinuidades y sobre la capa de revelador se delinea el contorno de ésta.

Actualmente existen 18 posibles variantes de inspección empleando este método; cada una de ellas ha sido desarrollada para una aplicación y sensibilidad especifica. Así por ejemplo, si se requiere detectar discontinuidades con un tamaño de aproximadamente medio milímetro (0.012" aprox.), debe emplearse un penetrante fluorescente, removible por post-emulsificación y un revelador seco. Por otra parte, si lo que se necesita es detectar discontinuidades mayores a 2.5 mm (0.100" aprox.), conviene emplear un penetrante contrastante, lavable con agua y un revelador en suspensión acuosa.


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1.-Objetivos

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

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

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

2. IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD

4. ANÁLISIS DE RIESGOS (PELIGROS POTENCIALES)

4.1 SeguridadRIESGO DESCRIPCIÓN DEL PELIGRO

Cortocircuitos Los alumnos que realizan trabajos con componentes mecánicos y/o eléctricos, no deberán conectar inadecuadamente a los toma corrientes.

Agentes que pueden dañar los

instrumentos de comprobación.

Los alumnos que realizan trabajos de equipos, deberán tener cuidado con el empleo correcto de los instrumentos de medición y comprobación

Medio Ambiente Los alumnos que realizan trabajos con diferentes contaminantes como grasas, aceites o similares, deberán tener cuidado con el empleo correcto y eliminación de los residuos después del ensayo.

INSTRUCCIONES DE TRABAJO.Trabajar en forma ordenada. Nunca juntar instrumentos de comprobación y medición con otras herramientas


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3. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

Cantidad Equipo Foto referencial

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

2

Guantes

3 Lupa de alta visión


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4 Probetas

5 Lijar

3 Limpiadores

4 Lámpara de Luz ultravioleta

5 Thinner

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2.- Fundamentos teóricos

LIQUIDOS PENETRANTES

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 está basado en la penetración de un líquido dentro de las fisuras y esto ocurre debido al fenómeno de la Capilaridad que es la propiedad de penetración de un líquido en lugares extremamente pequeños debido a sus características físico-químicas, tal como la tensión superficial de este líquido mencionado. Una vez dentro de la fisura se provoca la absorción de este líquido hacia la superficie del material a través del uso de un agente absorbente denominado Revelador. En comparación con otros métodos de ensayo no destructivo (Radiografía, Ultrasonidos, Corrientes Inducidas...), la aplicación práctica del ensayo por líquidos penetrantes, en general, es menos compleja y no requiere el empleo de equipos complicados o costosos. Pero no hay que cometer el error de pensar por esto que su ejecución se pueda realizar de forma menos cuidadosa.

VENTAJAS Muy económico Inspección a simple vista No se destruye la pieza Se obtiene resultados inmediatos.

DESVENTAJAS Solo detecta fallas superficiales Difícil establecimiento de patrones La superficie a inspeccionar debe estar limpia y sin recubrimientos No se puede inspeccionar materiales demasiado porosos

PRINCIPIOS FÍSICOS Capilaridad: Es la acción que origina que un líquido ascienda o descienda a través de los

llamados tubos capilares. Cohesión: Es la fuerza que mantiene a las moléculas de un cuerpo a distancias cercanas

unas de las otras. Adherencia: Es la fuerza de atracción entre moléculas de sustancias diferentes. Viscosidad: Es la resistencia al deslizamiento de una capa de un fluido sobre otra capa. Tensión superficial: Es la fuerza no compensada que ejerce la superficie del líquido debido

a la tensión no compensada de las moléculas superficiales sobre la membrana superior. Características de los líquidos penetrantes


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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:

Habilidad para penetrar orificios y aberturas muy pequeñas y estrechas. Habilidad de permanecer en aberturas amplias. Habilidad de mantener color o la fluorescencia. Habilidad de extenderse en capas muy finas. Resistencia a la evaporación. De fácil remoción de la superficie. De difícil eliminación una vez dentro de la discontinuidad. De fácil absorción de la discontinuidad. Atoxico. Incoloro. No corrosivo. Anti inflamable. Estable bajo condiciones de almacenamiento. Costo razonable.

APLICACIÓN DE LIQUIDOS PENETRANTES

Los penetrantes se aplican por inmersión, rociado con un cepillo o brocha, vertiendo el líquido sobre la pieza o cualquier otro método, vertiendo el líquido sobre la pieza o cualquier otro método que cubra la zona que se inspecciona.Será necesario obtener una película fina uniforme en toda la superficie y se deberá esperar un tiempo llamado tiempo de penetración para que el líquido penetre en grietas. Este tiempo oscila entre los 5 y 15 minutos dependiendo del material y la clase de grietas.


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ELIMINACIÓN DEL EXCESO DE PENETRANTE.

Se debe retirar la capa superficial del penetrante de forma que lo único que permanezca sea el que se hubiera alojado en las discontinuidades.Se entiende por exceso de penetrante todo líquido que no se ha introducido en los defectos y que permanece sobrante sobre la superficie de la pieza a inspeccionar..Esta etapa es crítica y de su correcta realización dependerá el resultado final de la inspección, ya que es necesario eliminar y limpiar el exceso de penetrante de tal modo que no extraigamos el penetrante introducido en los defectos. Si no se ha eliminado perfectamente el líquido penetrante, en la inspección final aparecerán manchas de penetrante produciendo indicaciones falsas e incluso, el enmascaramiento de las grietas. Para saber si hemos eliminado bien el exceso de penetrante es necesario hacer una inspección visual. Es aconsejable quitar en primer lugar la mayor parte del penetrante con trapos o papel absorbente y después eliminar el resto utilizando trapos o papel ligeramente impregnados en disolvente.

APLICACIÓN DEL REVELADOR.Aplicar el revelador y dejarlo actuar.El revelado es la operación que hace visible al ojo humano la posición del defecto. El revelador es básicamente un producto en polvo de compuestos químicos blancos, inertes y con una granulometría tal que dispone de un gran poder de absorción. Una vez aplicado el revelador, hay que esperar un tiempo para que absorba el penetrante, este tiempo oscila entre 5 y 15 minutos.

Ya terminada la probeta ya soldada empezamos aplicar los líquidos penetrantes para ver si encontramos algún tipo de mordeduras, fisuras o porosidades

Pasamos a aplicar el líquido PENETRANTE este actuara penetrando el cordón soldado dejándolo esperar de 10 a 15 minutos aproximadamente.

inspeccionada previamente con penetrante visible ya no se debe aplicar penetrantes fluorescentes.

Pasamos a retirar el líquido PENETRANTE con un trapo húmedo. Por último rociamos el líquido REVELADOR este actuara revelando todas las fallas en el

cordón soldado nos dará a ver si hay fisuras, agrietamientos porosidad.

PREPARACIÓN Y LIMPIEZA DE LA PIEZA:

Limpiar cuidadosamente la superficie a inspeccionar de pintura, aceite, grasa y otros contaminantes. Será necesario eliminar los restos de óxidos, pinturas, y esto se hace por métodos químicos, ya que los mecánicos, están prohibidos por la posibilidad que tiene su aplicación de tapar defectos existentes.

Se pueden usar todos aquellos procesos que dejen a la superficie limpia y seca; que no dañen al espécimen y que no empleen productos que sean incompatibles con los componentes.


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Soluciones detergentes en caliente por inmersión, desengrase en fase de vapor o desengrase mediante disolvente, son los principales métodos para eliminar grasas y aceites. Los óxidos y las carbonillas térmicas se eliminaran con desoxidantes alcalinos o ácidos y a veces, principalmente en superficies rectificadas se hace un ataque ácido a fondo que abre las grietas durante la operación. Las pinturas se eliminan con productos cáusticos en caliente o basados en ellos.

Diagrama general de la aplicación de líquidos penetrantes


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5.- Procedimientos y resultados

PARA REALIZAR EL SIGUIENTE TRABAJOLOS PASOS A SEGUIR SON:


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apuntalamiento con soldadura. Luego de haber apuntalado y ya preparado la probeta, que deberá tener un espacio de

1/8” una vez lista la probeta se deberá soldar. Se empieza a soldar con soldadura SMAW para realizar el primer paso (paso de raíz) una

vez terminado procedemos a limpiar todo tipo de escorias con el martillo y el esmeril, ahora procedemos a soldar con el paso de relleno de igual manera terminado se limpia para poder dar el acabado y terminar la probeta soldada.

APLICACIÓN DE LIQUIDOS PENETRANTES

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, ya que si permanecen en la pieza es posible que enmascaren las discontinuidades.


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Se aplico con cler y con thinner para que haya una limpiza buena de una esta ptubeta a la que tenemos que someter nuestra prueva.

Aplicación del líquido penetrante a la superficie a inspeccionar: (8-12 min)

Es necesario permitir que el líquido se introduzca en las discontinuidades, por lo que también es importante evitar un exceso de aplicación de penetrante, una aplicación de forma más uniforme, así mismo es importante tomar en cuenta que si una pieza fue inspeccionada previamente con penetrante visible ya no se debe aplicar penetrantes fluorescentes.

Pasamos a aplicar el líquido PENETRANTE este actuara penetrando el cordón soldado dejándolo esperar de 10 a 15 minutos aproximadamente.

Tenetemos nuestra segunda proveta que se va a analizar la superfisie y la parte de la soldadura de ese material.


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Remoción del exceso de líquido penetrante en la superficie:

Existen diversas formas de remoción de líquido penetrante, por lo que es importante tomar 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.

Tenetemos nuestra segunda proveta que se va a analizar la superfisie y la parte de la soldadura de ese material


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Aplicación del revelador para producir indicaciones: (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.

Inspección de la superficie para detectar indicaciones:

Se requiere de una iluminación adecuada para que no exista pérdida de sensibilidad durante la inspección. 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.


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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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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.

INSPECCIÓN FINAL DE LA PIEZA.Una vez transcurrido el tiempo de revelado, se procede a la inspección de los posibles defectos de las piezas procesadas.El tiempo de revelado depende del tipo de penetración, del revelador y del defecto, pero deberá permitirse tiempo suficiente para que se formen las indicaciones. La inspección se realiza antes de que el penetrante comience a exudar sobre el revelador hasta el punto de ocasionar la perdida de definición.

REPORTE DE PRUEBA POR LÍQUIDOS PENETRANTES

REPORTE : Nº 1

Especificación de la pieza Componente Unión con soldaduraMaterial AceroPlano de referencia Frontal

Limpieza inicialTipo Solvente Marca CantescoModo de aplicación Spray Secado 3 min

Liquido penetrante Coloreado RojoFluorescente: NoAplicación Spray Tiempo 10 min Marca Cantesco

Limpieza intermedia Procedimiento Trapos humedecidos

con disolventesMarca Cantesco

Revelador Tipo AcuosoModo de aplicación SprayMarca Cantesco Tiempo 8 minTiempo de observación 20 min


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Evaluación:

Se inspecciono una zona de la soldadura y el líquido revela que en ella se presenta una gran concentración de fisuras, que se contabilizaron dividiéndolas en 4 grupos, además es posible visualizar una gran cantidad de daño alrededor que no se muestran por los líquidos penetrantes, pero se pueden distinguir a simple vista, el elemento de prueba no podrá soportar cargas y debe ser reemplazado.

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7.- Observaciones

No se realizó el ensayo sobre otras superficies, por una deficiencia en la cantidad de los líquidos penetrantes.

8.- Conclusiones

Por medio del ensayo de líquidos penetrantes logramos detectar discontinuidades superficiales de nuestro material (engrane) grietas y fisuras, que no se detectaron visualmente.

Al aplicar el ensayo de partículas magnéticas sobre la misma zona de nuestro material analizado, se determinó que este era el ensayo adecuado para este tipo de fisuras superficiales, ya que se lograron observar más fisuras que no se lograron ver con los líquidos penetrantes.

ANEXOS:

5.2 PARTICULAS MAGNETICAS – MT

Este ensayo sirve para detectar discontinuidades superficiales o internas muy cercanas a la superficie, en materiales ferro magnéticos (hierro, aceros de baja, media y alta aleación, incluyendo los aceros inoxidables, ferriticos y martensíticos, níquel, cobalto, etc.). La sensibilidad de este método depende de factores como el tamaño y la forma de las discontinuidades, profundidad y orientación, etc.El método se basa en la alteración que experimentan las líneas del campo de inducción magnética por la presencia de discontinuidades en el material. Si se somete a una pieza a la acción de un campo magnético, cuyas líneas de fuerza están orientadas de manera horizontal, y si existe una discontinuidad superficial, como en la figura, perpendicular a las líneas de fuerza, estas intentan

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salvar dicho obstáculo, al presentarse una zona de menor permeabilidad que el acero, provocando una distorsión de estas líneas, obligando así a las más próximas a la superficie a salir al exterior, construyendo un campo de fuga.Si se extiende sobre la superficie de la pieza partículas finas de un material ferromagnéticos, estas serán atraídas y se acumularan donde existan dichos campos de fuga. La concentración de partículas en dicha zona refleja la forma de la discontinuidad.

Norma Aplicable ASTM E 709

Es un método que utiliza principalmente corriente eléctrica para crear un flujo magnético en una pieza y al aplicarse un polvo ferro magnético produce la indicación donde exista 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.

http://www.monografias.com/Fisica/index.shtml


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Etapas de Aplicación de las Partículas Magnéticas

9.- Bibliografía

http://pndmx.comze.com/particulas.html (pruebas magnéticas) Tecnología de materiales – José Antonio Puértolas

http://es.wikipedia.org/wiki/Inspecci%C3%B3n_por_l%C3%ADquidos_penetrantes http://www.monografias.com/trabajos31/liquidos-penetrantes/liquidos-

penetrantes.shtml www.sistendca.com/DOCUMENTOS/LP.pdf

VIDEO:

https://www.youtube.com/watch?v=RqdmmrwnLLo&feature=youtu.be

http://pndmx.comze.com/particulas.html

Date post:	24-Dec-2015
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