Ensayos no destructivos: tipos y aplicaciones

¿Qué son las pruebas no destructivas?

Las pruebas no destructivas son una técnica eficaz que permite a los inspectores recopilar datos sin dañar el producto. Se utilizan para inspeccionar defectos y degradación en el interior de los objetos sin desmontarlos ni destruirlos.

Los ensayos no destructivos (END) y la inspección no destructiva (IND) son términos sinónimos que se refieren a la realización de pruebas sin causar daños al objeto. En otras palabras, los END se utilizan para ensayos no destructivos, mientras que la IND se utiliza para la inspección de aprobación/rechazo.
En algunos casos, los ensayos no destructivos (END) y la inspección no destructiva (IND) pueden utilizarse indistintamente, refiriéndose ambos al ensayo de objetos sin causar daños. En otras palabras, los END se utilizan para ensayos no destructivos, mientras que la IND se utiliza para la inspección de aprobado/reprobado. Dado que esta sección también incluye métodos de END en la inspección no destructiva, es recomendable diferenciarlos según la aplicación y el propósito.

Los dos objetivos principales de los END son:

Evaluación de calidad: Comprobación de problemas en productos y componentes fabricados. Por ejemplo, se utiliza para inspeccionar la contracción de piezas fundidas, defectos de soldadura, etc.

Evaluación de vida útil: Confirma el funcionamiento seguro del producto. Permite detectar anomalías durante el uso prolongado de estructuras e infraestructuras.
Ventajas de las pruebas no destructivas

Las pruebas no destructivas ofrecen formas seguras y efectivas de inspeccionar objetos como se detalla a continuación.

Alta precisión, fácil de encontrar defectos que no se pueden ver desde la superficie.
Sin daños a los objetos, disponible para toda inspección.
Aumentar la fiabilidad del producto
Identificar la reparación o el reemplazo oportuno
La razón por la que las pruebas no destructivas son particularmente precisas y eficaces es que pueden identificar defectos internos en un objeto sin dañarlo. Este método es similar a la inspección por rayos X, que puede revelar el punto de fractura, difícil de determinar desde el exterior.

Los ensayos no destructivos (END) pueden utilizarse para la inspección de productos antes del envío, ya que este método no contamina ni daña el producto. Esto ayuda a garantizar que todos los productos inspeccionados reciban mejores inspecciones, lo que aumenta la fiabilidad del producto. Sin embargo, en ciertos casos, pueden requerirse múltiples pasos de preparación, lo cual puede resultar relativamente costoso.

Métodos de END comunes

Existen diversas técnicas utilizadas en ensayos no destructivos, y tienen distintos grados dependiendo de los defectos o materiales a examinar.

Pruebas radiográficas (RT)

Los ensayos no destructivos (END) pueden utilizarse para la inspección previa al envío de mercancías, ya que este método no contamina ni daña el producto. Esto ayuda a garantizar que todos los productos inspeccionados reciban mejores inspecciones, aumentando así su fiabilidad. Sin embargo, en algunos casos, pueden requerirse múltiples pasos de preparación, lo que puede resultar relativamente costoso. Las pruebas radiográficas (RT) utilizan rayos X y rayos gamma para inspeccionar objetos. Las RT detectan defectos mediante el uso de diferencias en el espesor de la imagen desde diferentes ángulos. La tomografía computarizada (TC) es uno de los métodos industriales de obtención de imágenes de END que proporciona imágenes transversales y tridimensionales de los objetos durante la inspección. Esta función permite un análisis detallado de defectos internos o espesores. Es adecuada para la medición del espesor de placas de acero y la investigación interna de edificios. Antes de operar el sistema, se deben tener en cuenta ciertas consideraciones: se debe extremar la precaución al utilizar la radiación. Las RT se utilizan para el análisis interno de baterías de iones de litio y placas de circuitos electrónicos. También pueden utilizarse para detectar defectos en tuberías y soldaduras instaladas en centrales eléctricas, fábricas y otros edificios.

Pruebas ultrasónicas (UT)

Las pruebas ultrasónicas (UT) utilizan ondas ultrasónicas para detectar objetos. Al medir la reflexión de las ondas sonoras en la superficie de los materiales, las UT pueden detectar el estado interno de los objetos. Las UT se utilizan comúnmente en muchas industrias como método de prueba no destructivo que no daña los materiales. Se emplean para detectar defectos internos en productos y en materiales homogéneos, como bobinas laminadas. Los sistemas de UT son seguros y fáciles de usar, pero presentan limitaciones cuando se trata de materiales con formas irregulares. Se utilizan para detectar defectos internos en productos e inspeccionar materiales homogéneos, como bobinas laminadas.

Prueba de corrientes de Foucault (electromagnéticas) (ET)

En las pruebas de corrientes de Foucault (CE), se coloca una bobina con corriente alterna cerca de la superficie de un objeto. La corriente en la bobina genera una corriente de Foucault rotatoria cerca de la superficie del objeto, siguiendo el principio de inducción electromagnética. Se detectan los defectos superficiales, como las grietas. Las pruebas de CE son uno de los métodos de ensayo no destructivos más comunes, ya que no requieren preprocesamiento ni posprocesamiento. Son muy adecuadas para la medición de espesores, la inspección de edificios y otros campos, y se utilizan a menudo en plantas de fabricación. Sin embargo, las pruebas de CE solo detectan materiales conductores.

Prueba de partículas magnéticas (MT)

La prueba de partículas magnéticas (MT) se utiliza para detectar defectos justo debajo de la superficie de los materiales en una solución de inspección que contiene polvo magnético. Se aplica una corriente eléctrica al objeto para inspeccionarlo modificando el patrón de polvo magnético en su superficie. Cuando la corriente encuentra defectos en esa zona, crea un campo de fuga de flujo donde se ubica el defecto.
Se utiliza para detectar grietas finas o superficiales en una superficie y está disponible para piezas de aviones, automóviles y ferrocarriles.

Pruebas de penetración (PT)

La prueba por líquidos penetrantes (PT) consiste en rellenar el interior de un defecto mediante la aplicación de un penetrante a un objeto mediante capilaridad. Tras el procesamiento, se retira el penetrante superficial. El penetrante que ha penetrado en el interior del defecto no se puede eliminar y queda retenido. Al aplicar un revelador, el defecto se absorbe y se hace visible. La PT solo es adecuada para la inspección de defectos superficiales, lo que requiere un procesamiento más prolongado y más tiempo, y no es adecuada para la inspección interna. Se utiliza para inspeccionar álabes de turbinas de turborreactores y piezas de automóviles.

Otros métodos

El sistema de prueba de impacto con martillo suele ser manejado por operadores que inspeccionan el estado interno de un objeto golpeándolo y escuchando el sonido resultante. Este método utiliza el mismo principio: una taza de té intacta produce un sonido claro al ser golpeada, mientras que una rota produce un sonido sordo. Este método de prueba también se utiliza para inspeccionar pernos sueltos, ejes de ferrocarril y paredes externas. La inspección visual es uno de los métodos de prueba no destructivos más simples y comúnmente utilizados, donde el personal inspecciona visualmente la apariencia externa del objeto. Las pruebas no destructivas ofrecen ventajas en el control de calidad de piezas fundidas, forjadas, productos laminados, tuberías, procesos de soldadura, etc., mejorando así la seguridad y la confiabilidad de las instalaciones industriales. También se utiliza para el mantenimiento de infraestructuras de transporte como puentes, túneles, ruedas y ejes de ferrocarril, aeronaves, barcos y vehículos, así como para inspeccionar turbinas, tuberías y tanques de agua de centrales eléctricas y otras infraestructuras de la vida diaria. Además, la aplicación de la tecnología END en campos no industriales, como reliquias culturales, obras de arte, clasificación de frutas y pruebas de imágenes térmicas, está adquiriendo cada vez mayor importancia.