Técnicas Avanzadas de Ensayos No Destructivos

Los ensayos no destructivos (END) se aplican sobre piezas y elementos que han sufrido procesos de mecanización, como laminados y forjados. Su finalidad es descubrir y localizar defectos en la superficie o en el interior. Los principales defectos que se producen en los materiales son:

  • Grietas superficiales.
  • Rechupes: zonas interiores del material que están vacías.
  • Inclusiones: zonas del material con composición química distinta del resto.
  • Sopladuras: zonas vacías del material formadas por la liberación de gases durante la solidificación.

Ensayos con Líquidos Penetrantes

Estos ensayos se utilizan para detectar fisuras. El líquido, aplicado sobre la superficie de la pieza, penetra por capilaridad en las discontinuidades. Tras eliminar el exceso de líquido, el que permanece retenido en la discontinuidad se hace visible, mostrando las grietas existentes.

Ensayos con Rayos X

Los rayos X son radiaciones electromagnéticas con una longitud de onda de 10-7 mm, lo que les permite atravesar materiales opacos a la luz visible. Estos rayos se generan mediante el tubo de Röntgen.

El principio de funcionamiento es el siguiente: el filamento del cátodo, al calentarse por el paso de corriente de baja tensión, emite un haz de electrones que, al chocar con el anticátodo, originan un haz de vibraciones electromagnéticas complejas denominadas rayos X.

Las propiedades más significativas de los rayos X son:

  • Se propagan en línea recta a través de todos los materiales metálicos.
  • Atraviesan los materiales opacos sin reflejarse ni refractarse.
  • Excitan la fosforescencia.
  • Impresionan las placas fotográficas.

La probeta a examinar se apoya sobre una placa fotográfica situada sobre una pantalla de plomo que absorbe las radiaciones. En la parte superior de la probeta se dispone otra pantalla de plomo, perfilada para absorber las radiaciones no deseadas. Los rayos X penetran en el material y llegan a la placa fotográfica con distinta intensidad según el debilitamiento sufrido al atravesar la probeta. Si la zona examinada es de espesor uniforme, sin defectos y con estructura homogénea, toda la placa se impresionará con la misma tonalidad. Si la zona examinada tiene cavidades, presentará zonas más oscuras. Si tiene inclusiones metálicas, se observarán zonas más claras.

Ensayos con Rayos Gamma

Los rayos gamma son radiaciones electromagnéticas con una longitud de onda de 10-10 mm, lo que les permite atravesar materiales opacos a la luz y a los rayos X. Se generan durante la desintegración de átomos de radio. Las propiedades de los rayos gamma son similares a las de los rayos X, pero son más penetrantes.

El equipo para el examen con rayos gamma incluye:

  • Un soporte con trípode magnético.
  • Una articulación esférica.
  • Una braza que soporta el contenedor de la cápsula radioactiva.

El proceso de ensayo es similar al de los rayos X: los rayos gamma penetran en el material y llegan a la placa fotográfica con distinta intensidad según el debilitamiento sufrido al atravesar la probeta. Las zonas con cavidades se mostrarán más oscuras, y las zonas con inclusiones metálicas, más claras.

Ensayos con Partículas Magnéticas

Este método se utiliza para detectar discontinuidades en piezas de materiales ferromagnéticos. Se basa en las perturbaciones que las grietas, rechupes y heterogeneidades producen en las líneas de fuerza de un campo magnético intenso, alterando la permeabilidad magnética del metal. El ensayo se realiza en un magnetoscopio. Si la pieza es homogénea y sin defectos, las limaduras se disponen de forma uniforme. Si la pieza tiene grietas o fisuras, las limaduras se concentran en la zona del defecto.

Ensayos con Ultrasonidos

Los ultrasonidos son vibraciones elásticas de alta frecuencia no perceptibles por el oído humano. No se propagan en el vacío, sino que necesitan un medio material. Un emisor de ultrasonido produce un haz sónico y detecta las discontinuidades. En la cara opuesta se sitúa un palpador que amplifica y transforma las ondas en señales luminosas, enviándolas a una pantalla con escala para calcular la profundidad del defecto.

El proceso consiste en:

  1. Deslizar los palpadores a lo largo de la superficie de la pieza.
  2. Si no hay discontinuidades, aparecen dos ecos en la pantalla.
  3. Si aparece una nueva señal entre las dos señales extremas, indica la presencia de una discontinuidad a la profundidad indicada por la escala.