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LABORATORIO TECNOLOGIA DE MATERIALES

Informe Nº 3 “Tintes Penetrantes” INTEGRANTE: FLORES MARTELL, EDGAR EDUARDO GAVINO GALDOS, GERSON GOMEZ LLALLAHUI, ROBERT WILLIAMS GONZALES CONDORI, JESUS MANUEL HIGA MATSUDA, CARLOS YOSHIMITSU

Grupo: C12-3-A Profeso: SAMPEN ALQUIZAR, LUIS ALBERTO SEMANA 6 Fecha de Entrega: 23 de abril

Laboratorio de Tecnología de materiales II

Informe nº2

INTRODUCCIÓN El Ensayo No Destructivo con Tintes Penetrantes, se rige especialmente a detectar fallas superficiales o cutáneas, para diferentes tipos de materiales en nuestra área los componentes de estudio son los metales, este método se introdujo en los años de inicio de la Segunda Guerra Mundial, la causa principal fue la necesidad de

poder

disponer

de

componentes

metálicos

con

características

ferromagnéticas especialmente en el campo Aeronáutico, esta técnica se basa en el fenómeno de capilaridad, la cual permite evidenciar de una manera rápida y confiable,

discontinuidades

sean

fisuras,

porosidad,

etc.

Aplicables

en

componentes ferrosos y no ferrosos independientemente de la geometría del material o componente de estudio. Su origen se remonta a fines del siglo XX en los talleres ferroviarios de Harford “EEUU” en donde se aplicaba el procedimiento de “aceite y blanqueo” para la detección de fisuras de fatiga en componentes de vagones y locomotoras, esta técnica consistía en una buena limpieza de la pieza de estudio con agua caliente o NaOH (hidróxido de sodio) más conocido como Soda Cáustica, luego se secaba. Posteriormente su inmersión

en una mezcla caliente de aceite (25%) y

querosene (75%) durante algunas horas, después de esto se enjuagaba con querosene, quitándole el exceso con trapos, papeles y se secaba. El siguiente paso fue de blanquear con cal o tiza y así se podía observar la posible exudación, en otros términos se observa que por los poros o grietas salía el liquido de aceite en el cal en las zonas defectuosas.

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Informe nº2

1. Objetivos Usar correctamente y seguir paso a paso los procedimientos con los Tintes penetrantes La inspección visual y detectar fallas cutáneas.

2. Equipo de seguridad. Lentes. Mascarilla. Guantes de látex.

3. Fundamento Teórico a) ¿En qué consiste el ensayo por tintes penetrantes? Según La Universidad de Chile – Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas por el profesor Juan Olavarría U. 12 de Noviembre del 2009; Los líquidos o tintas penetrantes un ensayo no destructivo ampliamente utilizado para localizar defectos superficiales en materiales no porosos que suelen generarse en el moldeo o forja, o por fugas en algún material nuevo y grietas causadas por fatiga en componentes en servicio. Las aplicaciones de los Líquidos Penetrantes son amplias y por su gran versatilidad se utilizan desde la inspección de piezas, como son los componentes aeronáuticos, hasta los cerámicos como las vajillas de uso doméstico. Muchas de las aplicaciones descritas son sobre metales, pero esto no es una limitante, ya que se pueden inspeccionar otros materiales, por ejemplo cerámicos vidriados, plásticos, porcelanas, recubrimientos electroquímicos, etc. Las tintas penetrantes se basan en acción capilar, ya que el fluido posee baja tensión superficial, que penetra entre las discontinuidades, que a su vez deben ser limpias y secas. El líquido puede ser aplicado con goteras, spray o con brochas. Luego de un tiempo adecuado de penetración, el exceso de líquido es removido para luego aplicar un revelador, que ayuda a enviar el penetrante a la superficie, con lo cual el defecto se vuelve visible. La inspección se hace por luz ultravioleta o luz normal, según el tipo de tinta usada, fluorescente o no fluorescente (visible).

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b) Normas que rigen los Ensayos No Destructivos: Las normativas que rigen estos ensayos no destructivos son variadas y dependen del material a utilizar y del ambiente en el cual se encuentra. Algunos de estos son: ASTM E165 Standard Test Method for Liquid Penetrant Examination. ASTM E1417 Standard practice for Liquid Penetrant Examination. IRAM 760 Ensayos no destructivos. Acero fundido. Examen por líquidos penetrantes. IRAM-CNEA Y 500 1001 Ensayos no destructivos. Inspección con líquidos penetrantes. Principios generales. IRAM-CNEA Y 500 1004 Ensayos no destructivos. Líquidos penetrantes. Calificación y evaluación de los productos para el ensayo. IRAM-ISO 12706 Ensayos no destructivos. Terminología. Términos utilizados en el ensayo por líquidos penetrantes. Non-destructive testing. Terminology. Terms used in penetrant testing.

c) Características del LP: 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.



No toxico.



No corrosivo.



Anti inflamable.



Estable bajo condiciones de almacenamiento.



Costo razonable.

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d) Propiedades físicas del LP Las propiedades son las siguientes: Propiedad física

Penetrante

Revelador

Capilaridad

Alta

Baja

Tensión superficial

Baja

Alta

Adherencia

Baja

Alta

Cohesión

Baja

Alta

Viscosidad

Baja

Alta

Partículas

Pequeñas

Grandes



Tensión superficial: Es una de las propiedades más importantes. Se requiere una tensión superficial baja para obtener buenas propiedades de penetración y mojado.



Poder humectante: El penetrador debe ser capaz de mojar completamente la superficie del material y es una de las propiedades más importantes. Esto se refiere al ángulo de contacto del líquido con la superficie, el cual debe ser lo más bajo posible.



Capacidad de disolución: El penetrante debe tener una elevada capacidad para contener grandes concentraciones de pigmentos coloreados o fluorescentes usados y mantenerlos en solución.



Viscosidad: Esta propiedad no produce efecto alguno en la habilidad del líquido para penetrar, aunque afecta la velocidad de penetración. Los penetrantes de alta viscosidad penetran lentamente, en tanto que los de baja viscosidades escurren muy rápido y tiene la tendencia a no ser retenidos en los defectos de poca profundidad; por lo tanto se recomienda una viscosidad media.



Volatilidad: Los líquidos penetrantes no deben ser volátiles. Si existe una evaporación excesiva se los productos del penetrante, se verá afectada la sensibilidad de todo el proceso, debido tanto al desequilibrio de la formula, como a la pérdida del poder humectante.



Punto de inflamación: Como medida de seguridad practica los líquidos penetrantes deberán poseer un punto de inflamación elevado con el fin de reducir

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los peligros de incendio. Generalmente el punto de inflamación es mayor de 95 °C y en recipientes abiertos no debe ser menor de 65 °C. 

Inactividad química: Los productos usados en la formulación de los líquidos penetrantes deben se inertes y no corrosivos con respecto a los materiales a ser ensayados y a los recipientes que los contienen.



Gravedad específica o densidad relativa: No juega un papel directo sobre el comportamiento de un penetrante dado; sin embargo, con densidades bajas se facilita el transporte de materiales extraños que tenderán a sedimentar en el fondo cuando se usan tanques abiertos. La mayoría de los líquidos penetrantes tienen densidades relativas que varían entre 0.86 y 1.06 a 16°C, por lo general la densidad es menor a 1.

4. Herramientas y materiales  Limpiador de superficie – Cleaning  Revelador – Develop  Tinta penetrante – Penetrant

5. Procedimiento a)

Limpieza inicial

Limpiamos perfectamente la zona a estudiar, fue necesario aplicar el cleaning de tal manera que las posibles discontinuidades estén libres de suciedad o materiales extraños, seguido un minuto para su secado.

b)

Aplicación del Liquido Penetrante y tiempo de penetración

La aplicación del LP fue cubrir la superficie de estudio seguido dejamos transcurrir unos 5 minutos, este tiempo permite que el LP se introduzca por capilaridad en las discontinuidades.

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c)

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Limpieza intermedia

Esta parte fue de remover el exceso de LP de la superficie evitando extraer aquel que se encuentra dentro de las fallas la técnica empleada fue con un trapo rociado con el cleaning.

d)

Aplicación del revelador

Este paso fue aplicar el Develop o revelador sobre la superficie ya preparada, después de unos instantes se pudo observar las fallas.

e)

Inspección y evaluación

La fina capa del revelador absorbe el LP retenido en las discontinuidades llevándolo a la superficie y esto se pudo observar las grietas.

f)

Limpieza final

Por último estos agentes químicos utilizados no deberían ser corrosivos a los materiales ensayados y se elimino sus restos.

6. Resultados obtenidos Después de realizar los procedimientos mencionados anteriormente se obtuvo un resultado muy parecido este:

Luego de aplicar el revelador, se realiza la inspección del material, el cual ahora tiene marcas claras del color correspondiente a la tinta en la superficie. Estas marcas son indicadores de discontinuidades o defectos en la superficie del mismo, por lo cual deben ser tomadas en cuenta al momento de someter al material a esfuerzos que pueden causar la propagación de grietas u otros defectos que causan la falla del material.

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7. Conclusiones Con el ensayo de tintes penetrantes no se puede determinar la profundidad de la falla. El ensayo de tintes penetrantes es de fácil realización en comparación con otros. El material a ensayar debe poseer una superficie relativamente para poder apreciar las fallas.