Prueba de Partículas Magnéticas: Método, Ventajas, Desventajas, Aplicaciones y Estándares de Aceptación

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La prueba de partículas magnéticas es un método ampliamente utilizado en la industria para detectar y evaluar defectos superficiales y subsuperficiales en materiales ferromagnéticos.

En este artículo, exploraremos qué es la prueba de partículas magnéticas, los métodos utilizados, sus ventajas y desventajas, así como sus aplicaciones y los estándares de aceptación asociados.

Qué es la prueba de partículas magnéticas

La prueba de partículas magnéticas es un método de ensayo no destructivo utilizado para detectar defectos superficiales y subsuperficiales en materiales ferromagnéticos. Consiste en la aplicación de partículas magnéticas en la superficie del material y luego la creación de un campo magnético en el material.

Las partículas magnéticas se alinearán y se acumularán en las áreas donde haya discontinuidades o defectos, lo que permite su detección visual.

Cómo funciona el examen de partículas magnéticas

Cuando un material ferromagnético (generalmente hierro o acero) está libre de defectos, transferirá líneas de flujo magnético a través del material sin interrupción alguna.

Particulas Magneticas

Sin embargo, cuando hay una grieta u otra discontinuidad presente, el flujo magnético se escapa del material. A medida que se escapa, el flujo magnético recogerá partículas ferromagnéticas (polvo de hierro), haciendo que el tamaño y la forma de la discontinuidad sean fácilmente visibles.

Particulas Magneticas 1

Sin embargo, el flujo magnético solo se escapará del material si la discontinuidad está generalmente perpendicular a su flujo. Si la discontinuidad, como una grieta, es paralela a las líneas de flujo magnético, no habrá escape y, por lo tanto, no se observará ninguna indicación.

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Para resolver este problema, cada área debe ser examinada dos veces. El segundo examen debe ser perpendicular al primero para detectar discontinuidades en cualquier dirección.

El examinador debe asegurarse de mantener suficiente superposición de áreas de flujo magnético durante todo el proceso de examen para evitar que se pasen por alto las discontinuidades.

Métodos de prueba de partículas magnéticas

Existen dos métodos principales utilizados en la prueba de partículas magnéticas:

  1. Método seco: En este método, se aplican partículas magnéticas secas sobre la superficie del material bajo inspección. Se puede utilizar un aerosol o una brocha para su aplicación. Las partículas magnéticas se acumularán en las áreas donde haya defectos y se visualizarán mediante la inspección visual.
  2. Método húmedo: En este método, se forma una suspensión de partículas magnéticas en un líquido portador, generalmente agua o aceite. Esta suspensión se aplica sobre la superficie del material y se crea un campo magnético. Las partículas magnéticas se alinearán y se acumularán en las áreas donde haya defectos, lo que permite su detección visual.

Técnicas para el examen de partículas magnéticas

Existen muchas técnicas y combinaciones de técnicas para el examen de partículas magnéticas (MT, por sus siglas en inglés). El Código ASME de Calderas y Recipientes a Presión, Sección V, Artículo 7, reconoce cinco técnicas diferentes de magnetización:

  • Técnica de magnetización por contacto directo (Prod)
  • Técnica de magnetización longitudinal
  • Técnica de magnetización circular
  • Técnica de magnetización mediante yugo (Yoke)
  • Técnica de magnetización multidireccional

Existen dos medios de examen ferromagnéticos diferentes: partículas secas y partículas húmedas.

Ambas formas pueden ser fluorescentes o no fluorescentes (visibles, contraste de color) y están disponibles en una variedad de colores para contrastar con el material sometido a prueba.

Pasos

Pasos para la prueba de particulas magneticas
  1. Preparación del equipo: Asegúrate de que todos los equipos utilizados estén en buen estado y calibrados de acuerdo con los requisitos del Artículo 7 de la Sección V del Código ASME.
  2. Verificación de la iluminación: Para el método visible de partículas magnéticas, asegúrate de que la intensidad de luz en la superficie de la pieza sea de al menos 100 pies-candela. Utiliza un medidor de luz calibrado para verificar la cantidad adecuada de luz y que cumple con los requisitos. Este proceso debe ser presenciado y aceptado por el inspector. Si se utilizan partículas magnéticas fluorescentes, asegúrate de que una luz negra proporcione al menos 1,000 microwatts por centímetro cuadrado en la superficie examinada.
  3. Preparación de las partículas: Utiliza polvo seco no fluorescente para este método. Verifica que las partículas estén en buen estado y disponibles en una variedad de colores que contrasten con el material sometido a prueba.
  4. Preparación de la superficie: Limpia y desengrasa adecuadamente la superficie de la pieza a examinar. Elimina cualquier suciedad, óxido u otros contaminantes que puedan afectar la inspección.
  5. Magnetización con yugo: Aplica el yugo magnético en la pieza de manera que genere un flujo magnético a través de ella. Asegúrate de seguir las instrucciones del fabricante del yugo para su correcta aplicación.
  6. Aplicación de las partículas: Espolvorea o aplica las partículas magnéticas secas sobre la superficie examinada mientras el yugo está magnetizando la pieza. Las partículas se adherirán a cualquier discontinuidad o defecto presente en forma de líneas o acumulaciones visibles.
  7. Inspección visual: Realiza una inspección visual cuidadosa de la superficie de la pieza. Busca la presencia de acumulaciones o líneas de partículas magnéticas que indiquen la presencia de defectos o discontinuidades.
  8. Interpretación de los resultados: Evalúa y analiza los patrones de partículas magnéticas presentes en la superficie de la pieza. Identifica las discontinuidades y determina su tamaño, forma y características relevantes.
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Ventajas de la prueba de partículas magnéticas

  • Detecta defectos superficiales y subsuperficiales: La prueba de partículas magnéticas es efectiva en la detección de defectos en la superficie y subsuperficie de materiales ferromagnéticos.
  • Alta sensibilidad: Este método de ensayo no destructivo es capaz de detectar incluso pequeñas grietas y discontinuidades en el material.
  • Inspección rápida: La prueba de partículas magnéticas permite inspeccionar grandes áreas y componentes de forma rápida y eficiente.

Desventajas de la prueba de partículas magnéticas

  • Limitado a materiales ferromagnéticos: Este método solo puede ser aplicado en materiales ferromagnéticos, como acero y hierro.
  • Requiere preparación de la superficie: Antes de realizar la prueba de partículas magnéticas, la superficie del material debe ser preparada adecuadamente, lo cual puede requerir tiempo y esfuerzo.
  • Inspección visual necesaria: La detección de indicaciones de defectos en la prueba de partículas magnéticas se realiza mediante inspección visual, lo que puede depender de las habilidades y experiencia del operador.

Aplicaciones de la prueba de partículas magnéticas

La prueba de partículas magnéticas encuentra aplicación en diversas industrias, incluyendo:

  • Industria manufacturera: Se utiliza para inspeccionar soldaduras, tuberías, componentes mecánicos y estructuras metálicas.
  • Industria de petróleo y gas: Se utiliza para inspeccionar tuberías, recipientes a presión y equipos utilizados en la exploración y producción de petróleo y gas.
  • Industria aeroespacial: Se utiliza para inspeccionar componentes críticos de aeronaves, como motores, alas y trenes de aterrizaje.
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Estándares de aceptación

Existen varios estándares y normas que establecen los criterios de aceptación para la prueba de partículas magnéticas, como:

  • ASTM E1444: Norma que establece los requisitos para la prueba de partículas magnéticas utilizando método seco o húmedo.
  • ISO 9934: Norma internacional que especifica los principios generales para la prueba de partículas magnéticas.
  • ASME Section V.

Conclusiones

La prueba de partículas magnéticas es un método efectivo para detectar y evaluar defectos superficiales y subsuperficiales en materiales ferromagnéticos.

Ofrece ventajas como la detección precisa de defectos, alta sensibilidad y rapidez de inspección. Sin embargo, tiene limitaciones en términos de aplicabilidad a materiales no ferromagnéticos y la necesidad de una inspección visual.

Con estándares de aceptación bien definidos, la prueba de partículas magnéticas se utiliza ampliamente en diferentes industrias para garantizar la calidad y la seguridad en las aplicaciones industriales.


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Soy un experto en ingeniería con más de 20 años de experiencia en soldadura, pruebas no destructivas y ingeniería mecánica. Mi objetivo como autor en Ingenieriapedia es compartir conocimientos precisos y relevantes en estos campos para ayudar a la comunidad de ingenieros.

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