Definición de END (NDT)
Ensayos o pruebas, aplicando algunos
fenómenos físicos o físico quimicos, que no
perjudican el futuro desempeño del material o
pieza
Dentro de estos ensayos están, por ejemplo,
los métodos de medición (deformaciones SG,
dimensional usando calibres, comparadores,
etc).
Selección del criterio o técnica mas adecuada
Las piezas, estructuras y otros elementos que
pueden fallar en servicio deben ser estudiados
del punto de vista mecánico, en cuanto al tipo
de falla, para luego poder aplicar el criterio de
END mas adecuado.
Tipos de fallas: por excesiva deformación
plástica, por rotura (dúctil, frágil, corrosión y
fatiga)
Selección del criterio o técnica mas adecuada
Ovalizamiento y conicidad del
puño del eje de un cigüeñal
Alesometro (ovalamiento,
por desgaste de cilindros de
motores por ejemplo)
Selección del criterio o técnica mas adecuada
Tipos de discontinuidades y geometrías
- Discontinuidades
artificiales o sintéticas:
chaveteros, agujeros, cambios de sección,
otros.
Tipos de discontinuidades y geometrías
- Discontinuidades naturales:
1) Tri dimensionales con formas geométricas
aproximadamente definidas (soldaduras)
2) Tri dimensionales con formas geométricas
no definidas (vacíos, rechupes)
3) Bi dimensionales planas (dos en el plano de
discontinuidad)
4) Bi dimensionales alabeadas (no hay plano
de discontinuidad, superficie compleja)
5) Lineales, rectas o curvas. (mecanizado)
Cada
geometría
tendrá
asociado
un
concentrador de tensiones. Al momento de
evaluar la seguridad de un componente,
estructura, etc, será necesario conocer,
además:
1) Tamaño
2) Posición en el componente
3) Angulo entre el plano de la discontinuidad y el
eje de las tensiones principales de la pieza
4) Dirección de la discontinuidad alabeada respecto
a las tensiones principales.
5) Dirección de la discontinuidad lineal respecto a
las tensiones principales.
6) Densidad y distribución de la discontinuidades
por unidad de volumen o de área.
Con el fin de conocer lo mencionado es que
se aplican los diferentes END
Defecto
Falta o ausencia de algún elemento esencial
para el correcto funcionamiento de una pieza,
estructura o componente
Una discontinuidad podría ser un defecto si es
que ella impide el normal funcionamiento o el
funcionamiento seguro de la pieza, parte
estructural, etc.
Una discontinuidad no siempre es un defecto
concepto de tolerancia al daño
El defecto esta íntimamente relacionado con el
desempeño de la pieza, es así que no se
puede hablar de un listado de defectos
comunes
Si es factible hablar
discontinuidades
de
un
listado
de
Alcances de los END
Con solo su aplicación no se puede garantizar
que un elemento estructural, componente,
etc, no falle en servicio.
Los END parten de la premisa que los
componentes han sido bien diseñados
(diseño y elección de materiales).
Alcances de los END
Ningún
END
permite
determinar
las
propiedades mecánicas de los materiales en
la
medida
de sustituir
los
ensayos
destructivos.
Veremos que alguna técnica permite
establecer, comparativamente, propiedades
físicas como la conductividad eléctrica.
Etapas básicas para la aplicación de END
a) Elección:
método mas adecuado para el
componente o pieza a evaluar.
b) Aplicación: método de inspección, modificación
del medio de inspección (fenómeno físico o
físico químico) por la presencia de la
discontinuidad.
c) Detección de la modificación o cambio del
medio de inspección mediante un detector
apropiado.
d) Conversión de la detección a una forma
adecuada que permita su interpretación.
e) Interpretación de la información obtenida.
Métodos y selección de END
Diversas discontinuidades y propiedades de
los materiales motivan la aplicación de
diferentes tipos de fenómenos físicos. Esto
da origen a los diferentes métodos:
1)Visual
2)Líquidos o tintas penetrantes
3)Partículas ionizantes (RX y Gamma)
4)Sonido y ultrasonido
5)Magnéticos
6)Eléctricos
7)Electro magnéticos
8)Térmicos
Limitaciones
Todas las técnicas tienen limitaciones como
cualquier proceso industrial. Al momento de
decidir cual es la técnica mas adecuada para
un determinado componente o pieza se
puede recurrir al siguiente orden:
1) Sensibilidad de cada uno de los posibles
métodos a aplicar.
2) Facilidad de ejecución o aplicación del método
3) Costo de la operación (en materiales)
4) Costo de la operación (mano de obra)
Forma más antigua, básica y común de
realizar END en aeronaves y en la industria en
general.
El 80% de los END sobre aeronaves se llevan a
cabo por métodos visuales directos.
Combinación con instrumentos de aumento,
equipos específicos (boroscopios, lupas, etc)
fuentes de luz, escáneres de vídeo y otros
dispositivos, aumenta el porcentaje de
aplicación del método.
Ayudas. Inspección Visual Simple Directa
La combinación ojo – espejo - linterna es un
proceso crítico de inspección visual
Estructura de aeronaves
suelen tener difícil acceso
y
componentes
Potente linterna
Espejo articulado o con rótula
Lupas
(con
aumentos)
magnificación
entre
2
y
10
Son complementos esenciales en el proceso de
inspección visual
a) Linternas
Selección: las siguientes características debe
ser consideradas
1) calificación de los Lux (intensidad lumínica
por unidad de área)
2) calificación para atmósfera explosiva
3) dispersión del haz (ajustable, puntual, flujo)
4) eficiencia (tasa de uso de la batería)
5) brillo después de un extenso uso
6) baterías
recargables
o
estándar.
(recargables, hs continuas, tiempo que se
requiere para la recarga?).
Niveles de brillo del bulbo:
1) Incandescente estándar (batería larga vida).
2) Krypton (iluminación: 70% más que las
bombillas estándar).
3) Halógeno (iluminación:100% más que las
bombillas estándar).
4) Xenón (iluminación: 100% más que las
bombillas estándar).
b) Espejos
Se utiliza para visualizar áreas que no están
en la normal de la línea de visión.
Poseen sistema de articulación ajustable para
regular la rotación y fijarla.
Tamaño adecuado para ver fácilmente el
componente, superficie libre de suciedad,
discontinuidades, revestimiento desgastado,
etc.
c) Lente convergente o lupa simple, forma más
simple de un microscopio.
c) Lente convergente o lupa simple, forma más
simple de un microscopio.
Ampliación
de
una
sola
lente
está
determinada por la ecuación M = 10 / f, "M"
es la ampliación, "F“ longitud focal de la lente
en pulgadas.
"10" es una constante, promedio, relacionada
con la distancia mínima a la que los objetos
pueden ser visto claramente por el ojo
desnudo.
d) Boroscopios
Instrumento óptico de precisión, tubular y
largo. Tienen
incorporada iluminación.
Inspección visual de superficies internas o
lugares de difícil acceso.
Tubo rígido o flexible con amplia variedad de
longitudes y diámetros
Diferentes diseños para una variedad de
aplicaciones
estándar
o
diseños
personalizados
para
aplicaciones
especializadas.
Usos del Boroscopio
- Programas de mantenimiento de aeronaves y
motores con el fin de reducir o eliminar
desmontajes costosos.
- Turbinas de aviación poseen puertos de
acceso que están diseñados específicamente
para utilizar boroscopios e inspeccionar
alabes y otros elementos.
- Interiores de actuadores hidráulicos
- Inspeccionar el adecuado pegado de partes,
posición de sellos (o´rings por ejemplo), entre
otros en zonas de difícil acceso.
Procedimientos de inspección visual
- Preliminar: inspección de la superficie,
limpieza, presencia de objetos extraños,
deformaciones, falta de elementos de fijación
y daños. Superficie a inspeccionar ocultas,
ayudas visuales (espejo o boroscopio)
- Confortabilidad del personal: un ambiente
cómodo aumenta la fiabilidad de la
inspección visual.
- Nivel de ruido: Altos niveles sonoros
perjudican la inspección visual debido a que
distraen al operador.
Condiciones del personal para la inspección
visual
Agudeza visual
Habilidad del ojo para distinguir o diferenciar
pequeños
detalles.
Depende
de
la
concentración de conos en la fóvea central del
ojo
La agudeza visual se puede apreciar utilizando
dos líneas negras gruesas separadas por una
línea blanca.
Condiciones del personal para la inspección
visual (continuación)
Al aumentar la distancia desde el ojo hasta la
figura,
la
línea
blanca
desaparece
gradualmente hasta que la figura se convierte
en una línea negra gruesa.
Existe una relación entre la distancia de
observación y el tamaño mínimo del objeto
visible para el ojo humano promedio. El ojo
´normal´ puede distinguir un elemento que
cae dentro de un ángulo de 1/60 de grado
(arco de 1 minuto).
El ojo, el cerebro y el sistema nervioso son
variables críticas en inspecciones. Los inspectores
deben ser examinados para asegurar la agudeza
visual natural o corregida.
La frecuencia de tal examen la determina un
código,
especificación,
estándar,
práctica
recomendada o políticas de compañía. Es común
realizar los exámenes cada año.
La agudeza visual del inspector puede ser evaluada
a distancia lejana y cercana.
Examen de agudeza visual lejana: Snellen 20/20,
se realiza a 6 m (20 pies), es el más común.
Examen de agudeza visual cercana; carta Jaeger se usa
ampliamente. Al personal se le requiere que lea las
letras más pequeñas a una distancia de 30 cm (12
pulg.).
Si se establece la prescripción de lentes para
aprobar el examen visual, entonces el individuo
debe usarlos durante todos los exámenes visuales.
Condiciones que afectan la inspección visual
Limpieza.Es un requisito básico; es imposible obtener datos
visuales a través de capas de suciedad; además, al
obstruir la visión, la suciedad puede enmascarar
discontinuidades presentes.
La limpieza típicamente puede hacerse utilizando
medios mecánicos (no abrasivos), vibración por
ultrasonido
por
ejemplo
o
químicos,
o
combinación de ambos.
Cambios de color
La evaluación del color y cambios de color es uno
de los principios básicos de la mayoría de las
inspecciones visuales.
La corrosión u oxidación de metales o el deterioro
de materiales orgánicos está frecuentemente
acompañado por un cambio en el color.
ZAC o ZAT
Características de brillo (brillantez)
El contraste del brillo es considerado el factor más
importante en la vista.
El brillo de una superficie depende de su factor de
reflexión y de la cantidad de luz que incide.
El brillo excesivo causa una
placentera llamada ´resplandor´.
sensación
no
Resplandor directo o reflejado: reduce la visibilidad
y el desempeño visual, interfiere con la habilidad
de la visión clara, la observación crítica y el buen
juicio
Puede ser minimizado disminuyendo la cantidad
de luz que llegue al ojo o puede evitarse utilizando
luz polarizada u otros dispositivos polarizados.
Condición superficial
La herrumbre, el pulido, fresado, ataque químico,
la limpieza con arena, granalla, etc., y las formas
torneadas, todas son condiciones posibles de una
superficie que afectan la habilidad de verla
adecuadamente.
Forma o configuración de los objetos
Diferentes ángulos de la superficie de un objeto,
causan que sean reflejadas diferentes cantidades
de luz hacia el ojo. La forma del objeto y su
superficie determinan el ángulo en el que debe
realizarse la inspección.
Tamaño del objeto inspeccionado
Si el objeto es más grande que el haz de luz, será
necesario iluminar en pasos múltiples.
Temperatura
El calor excesivo obstruye la vista, esto se debe a
la distorsión por la onda de calor.
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