Líquidos penetrantes

Objetivos:

Los elementos mecánicos debido a sus condiciones de trabajo son sensibles a la aparición de defectos tales como fisuras. La detección y control de dichos errores para el buen funcionamiento del conjunto y obviamente en orden a mantener un cierto grado de seguridad es de gran interés. Para el análisis del objeto mecánico se dispone actualmente de diferentes técnicas siendo una de las más utilizadas aquella que emplea líquidos penetrantes debido a que no es una forma destructiva de análisis y la disponibilidad de multitud de líquidos para dicho fin en el mercado, pues las propiedades físicas de la misma tales como la rugosidad superficial y la propia geometría son determinantes en el ensayo, siendo por tanto propiedades esenciales la viscosidad o la humectación del fluido. En esta práctica elegiremos dentro de los diferentes caminos para la aplicación de LP uno de ellos, seguiremos las etapas para su aplicación e intentaremos detectar de grietas o defectos superficiales en diferentes piezas.

Formas de ensayo elegidas:

-Aplicación de líquidos penetrantes coloreados.

-Aplicación de líquidos penetrantes fluorescentes.

Esta última no se llevó a cabo en la práctica sin embargo se explicará brevemente su mecánica.

Materiales:

Líquido penetrante coloreado en espray: pese a existir otras formas de aplicar el LP tales como bañar completamente la pieza, éste supone un coste menor al necesitar menos cantidad de líquido para conseguir envolverlo completamente en LP. Además la volatilidad del material es menos preocupante que en el baño completo ya que, al realizarse este último en un espacio abierto, es obvio el porqué.

ARDROX 996 PPenetrante Rojo No Lavable con Agua

ARDROX 996 P es un líquido penetrante rojo que incluye en su formulación disolventes,

pigmentos, tensioactivos e inhibidores.

Información Técnica

Aspecto:Líquido de color rojoViscosidad:4"1 cstCorrosión:cumple la norma MIL-I-25135 y la AMS 2644

ARDROX 996P cumple las especificaciones siguientes:

MIL-I-25135E AMS 2644 Código ASME Sección V

ARDROX 996 P está incluido en el QPL-AMS 2644-1 tipo 2 Método C

Las principales características que debe sostener el LP son:

-Mínima volatilidad: para evitar variaciones en la composición química de su formula y por tanto modificaciones en el resto de propiedades: poder de humectación, viscosidad, densidad, etc..

-Mojabilidad o poder de humectación: ligada a la tensión superficial del líquido y esta determinada por el ángulo de contacto con la superficie, cuanto menor sea el ángulo de contacto mejor será la mojabilidad de la superficie de examen y asegurará una óptima penetración en las discontinuidades. Existen agentes humectantes que puedes añadirse a las mezclas para aumentar esta propiedad.

-Capilaridad: el fenómeno de capilaridad constituye la base de la acción penetrante de un líquido en el interior de las discontinuidades. Se observa este fenómeno cuando se sumerge un tubo capilar en un líquido y se obtiene una diferencia de niveles entre el líquido contenido en el tubo y aquel que permanece fuera. Una diferencia positiva deriva en una buena

mojabilidad. La capilaridad es determinada por la interacción del ángulo de contacto con la tensión superficial:

-La presión de capilaridad aumenta con el aumento de la tensión superficial.

-La presión de capilaridad aumenta cuando disminuye el ángulo de contacto (y en consecuencia aumenta la capilaridad).

-La presión de capilaridad aumenta cuando disminuya el largo de la discontinuidad o irregularidad.

-Viscosidad: no influye sobre el ensayo sin embargo es útil en el sentido operativo, por ejemplo, un penetrante que sea capaz de entrar rápidamente en los defectos y salir de ellos cuando se requiera es útil. Sin embargo también es necesario que aguante la fase de limpiado que explicaremos posteriormente. Dependiendo de la viscosidad se necesitara mayor o menor tiempo para que el LP penetre en las fisuras.

-Solvente especializado en la eliminación de líquidos penetrantes: utilizado para la limpieza inicial de la pieza y para remover el exceso de penetrante antes de la aplicación del revelador. Encontramos dos tipos básicos, los inflamables(destilados volátiles del petróleo, alcoholes volátiles y cetonas y los no inflamables(solventes clorados estabilizados), independientemente de su formulación deben poseer un alto punto de inflamación en tanto que se respeten unas mínimas condiciones de seguridad al mismo tiempo que se valora una alta volatilidad que facilite su eliminado de la pieza antes de emplear el revelador.

ARDROX 9 PR 5Información del producto

ARDROX 9 PR 5 es un líquido incoloro compuesto por hidrocarburos parafínicos. No contiene

aromáticos ni compuestos halogenados.

Información Técnica

Aspecto:Líquido incoloroPeso específico:0,69 a 0,71 gr/cm3Punto de congelación:-80ºCPunto de inflamación:-4ºCCorrosión:Cumple la norma MIL-I-25135 y la AMS 2644

ARDROX 9 PR 5 cumple las especificaciones siguientes: MIL-I-25135E AMS 2644 Código ASME Sección V

ARDROX 9 PR 5 está incluido en el QPL-AMS 2644-1 Clase 2 - Solvent Remover.

-Revelador suspendido en solvente: elemento que aplica una fina capa por aerosol de un componente que revela por contraste de color las grietas. Idealmente no debería formar grumos, contiene solventes compatibles con los penetrantes y agentes surfactantes en un dispersante que cubren las partículas que evitan su tendencia a la aglomeración. Puede

suponer un problema para la salud ocasionando irritación y dificultades respiratorias. Se deben manipular con cuidado. En general deben cumplir las siguientes propiedades:

-Elevada capacidad absorbente.

-Fácilmente dispersables.

-Dar un buen contraste con el LP.

-Buena mojabilidad.

-Adherencia a la superficie de ensayo.

-De fácil aplicabilidad.

-Ser fácilmente removible.

ARDROX 9D1 BInformación del producto

ARDROX 9 D1B es un producto líquido basado en una dispersión de polvo blanco en una

mezcla de disolventes volátiles y no aromáticos ni halogenados.

Información Técnica

Aspecto:Suspensión de polvo blancoPeso específico:0,8 a 0,9 gr/cm3Punto de inflamación:-17ºCCorrosión:Cumple la norma MIL-I-25135 y la AMS 2644

ARDROX 9 D1B cumple las especificaciones siguientes: MIL-I-25135E AMS 2644 Código ASME Sección V

ARDROX 9 D1B está incluido en el QPL-AMS 2644 forma D tipo 1.

-Piezas: se procede a observar piezas con diferentes geometrías.

-Elementos para el ensayo fluorescente: LP fluorescente visible mediante un revelador que consiste en una lámpara de luz UV. Simplemente mencionar que las etapas son las mismas que en el ensayo con LP y revelador en aerosol y solo difiere en la observación y naturalmente en el propio revelador. El operador deberá permanecer al menos 5 min. en el área oscurecida para adaptar su visión antes de la inspección en busca de defectos. La lámpara UV debe permanecer encendida 5 min. como mínimo antes de su uso. La luz blanca no debe exceder los 20 lux.

Descripción de los ensayos realizados y diagrama de flujo de los mismos:

Se ensayaron piezas con diferentes geometrías aplicando en todos los casos la misma dinámica operacional y siguiendo las mismas fases de trabajo.

Para el ensayo de LP empleado, es decir líquido penetrante coloreado, disolvente y revelador, distinguimos, como norma general, las siguientes fases: limpieza de la pieza, aplicación del LP, reposo para la correcta penetración del líquido, aplicación del revelador, detección de las posibles grietas por observación, limpieza de la pieza.

-Limpieza general de la pieza eliminando grasas, impurezas y demás agentes externos que pudieran interferir en el ensayo empleando disolventes u otros elementos, protegiendo si fuera necesario las partes de aquella que no serán ensayadas.

-Aplicación del líquido penetrante: se rocía la pieza con el espray cuidando que ninguna parte de estudio quede sin rociar y utilizando las protecciones necesarias como guantes o mascarillas. Al mismo tiempo se intentará no desperdiciar LP dado su coste sin descuidar el ensayo.

-Dependiendo del tipo de material y el tipo de penetrante el tiempo de reposo para la correcta incursión del líquido en las irregularidades varía. En la siguiente tabla se observan algunas indicaciones generales sobre el tiempo de espera:

-Limpieza intermedia de la pieza eliminando el exceso de LP poniendo especial atención en no extenderse demasiado en el proceso y eliminar también el LP ya introducido en las grietas. Posteriormente se seca bien sea por evaporación natural de los restos remanentes de disolvente u otro o de forma manual mediante secadores, lámparas etc..

-Se rocía el elemento de estudio con el revelador, intentando crear una capa homogénea, rociando la pieza a una distancia suficiente como para no crear conglomerados de la sustancia, es decir, excederse en su empleo y ocultar las fisuras y defectos.

-Exploración de la pieza en busca de defectos, intentando no confundir manchas derivadas de una mala praxis del método de ensayo así como irregularidades o porosidades de la misma con fracturas reales:

-Indicación real: causada un defecto indeseable tal como una fisura.

-Indicaciones relevantes: aquellas indicaciones reales que están fuera de las especificaciones permitidas.

-Indicación no relevante: aquella que es debida a la retención de LP por características de la pieza que son aceptables aunque excedan las dimensiones permitidas.

-Indicaciones falsas: acumulación de penetrante causada no por una discontinuidad sino por gotas caídas sobre la pieza por descuido, marcas de dedos., etc.

-Limpieza final: se limpia a fondo la pieza para evitar posibles efectos nocivos de los agentes empleados sobre la pieza por ejemplo, corrosivos.

Resumen de los efectos de cada etapa sobre una grieta:

Árbol de flujo:

Limpieza de las partes de la pieza a ensayar:-Uso de Disolventes

Aplicación del LP

Tiempo de espera para correcta

penetración del LP

Eliminar el

excedente de LP

Esperar al secado del proceso

de limpieza

intermedia

Aplicación del revelador

Examen de la pieza en busca de defectos

Limpieza de la pieza

Uso de disolvent es.Evit ar corr os ión

Exam en m inuci oso, sol o f r act ur as r eales

-Distancia suficiente-Expansión homogénea

-Características del

limpiado

r emplead

o.-

Según el

material

Limpieza intermedia, no

excederse.

Depende del material y las

propiedades del LP

Densidad, capilaridad, tensión superficial, humectancia, propia geometría de la pieza y su

material