¿Cuáles son los métodos de prueba no-destructivos habituales?

1. Pruebas ultrasónicas (UT)
Principio técnico
Las pruebas ultrasónicas utilizan ondas sonoras con una frecuencia de más de 20 kHz para moverse a través de materiales y encontrar defectos como grietas, poros e inclusiones. Esto provoca reflexión, refracción y difracción. Puedes descubrir dónde están las fallas, qué tan grandes son y cómo son observando las variaciones en la amplitud, posición y forma de las ondas reflejadas. Las sondas ultrasónicas convierten los impulsos eléctricos en ondas sonoras, que viajan a través del material y regresan a la sonda. Luego, las ondas sonoras se convierten nuevamente en señales eléctricas para poder mostrarlas y analizarlas.
Principales fortalezas
Gran capacidad de penetración: puede encontrar metales, no{0}}metales y materiales compuestos con un espesor que oscila entre unos pocos milímetros y unos pocos metros.
Es posible encontrar fallas con una precisión de ± 0,1 mm midiendo el tiempo que tardan las ondas sonoras en atravesarlas.
Muy sensible: puede encontrar defectos tan pequeños como 0,1 mm de diámetro.
Amplia gama de usos: funciona bien con soldaduras, piezas fundidas, forjadas, materiales compuestos y más.
Usos en los negocios
Aeroespacial: búsqueda de grietas y problemas de delaminación dentro de las palas de las turbinas y las cubiertas de las alas.
Industria petroquímica: Comprobar la calidad de las soldaduras y la resistencia a la corrosión de recipientes a presión y tuberías.
Detectar defectos de fundición en bloques de cilindros de motores y carcasas de cajas de cambios es parte de la fabricación de automóviles.
Industria energética: vigilando el adelgazamiento de las paredes de los tubos de calderas y las grietas por fatiga en los equipos de las centrales nucleares.
Escenario típico
Las pruebas ultrasónicas mostraron que la porosidad interna de las palas del motor del Boeing 787 Dreamliner era más alta de lo normal después de que se fabricaron utilizando la tecnología SLM (Selective Laser Melting). Después de ser tratado con prensado isostático en caliente (HIP), la porosidad disminuyó del 5 % al 0,1 % y las pruebas ultrasónicas mostraron que el rango de tolerancia disminuyó de ± 0,03 mm a ± 0,005 mm.
2. Pruebas Radiográficas (RT)
Principio técnico
Cuando los rayos X-o los rayos gamma atraviesan materiales, la diferencia de densidad entre las partes dañadas y no dañadas hace que se absorban cantidades variables de radiación. Esto crea imágenes en películas o detectores digitales que muestran dónde están los defectos, qué tamaño tienen y qué forma tienen.
Principales fortalezas
Imágenes visuales: mostrar la forma de un defecto inmediatamente mediante película o fotografías digitales.
Alta resolución: puede encontrar pequeños defectos de 0,1 mm de largo y 0,01 mm de ancho.
Gran aplicabilidad: se puede utilizar para encontrar defectos en materiales metálicos, no metálicos y compuestos.
Usos en los negocios
Aeroespacial: búsqueda de grietas y otros problemas dentro de los discos de las turbinas de los motores y las cámaras de combustión.
Fabricación de automóviles: Comprobación de la calidad de la fusión en uniones soldadas (como soldadura por puntos y soldadura por arco).
En el negocio de la energía nuclear, hay que estar atento a los defectos de soldadura y a la corrosión de las vasijas de presión de los reactores.
Embalaje electrónico: búsqueda de uniones de soldadura BGA para soldadura virtual y grietas dentro de chips.
Caso Normal
Para encontrar rebabas y orificios de aire en los orificios transversales en la fabricación de cuerpos de válvulas de transmisión híbrida, Toyota realiza inspecciones por rayos X-. La tecnología de imágenes en tiempo real-reduce el tiempo que lleva encontrar algo de 30 minutos con los métodos de película tradicionales a 5 minutos. También mantiene la variación de tolerancia dentro de ± 0,008 mm.
3. Pruebas con Partículas Magnéticas (MT)
Principio técnico
Las pruebas de partículas magnéticas utilizan materiales ferromagnéticos magnetizados, como acero al carbono y acero de baja-aleación, para generar un campo magnético de fuga en el sitio del defecto. Este campo atrae el polvo magnético que se pone en la superficie, creando rastros magnéticos que muestran dónde está el defecto y qué forma tiene.
Principales fortalezas
Muy sensible: puede encontrar grietas en superficies de 0,1 μm de ancho.
Fácil de usar: el dispositivo es liviano y fácil de usar para realizar pruebas en el sitio.
Bajo costo: el costo de las pruebas es solo una-quinta parte del de las pruebas radiográficas.
Usos en los negocios
Industria ferroviaria: búsqueda de grietas y daños en los agujeros para pernos en las bandas de rodadura de los rieles.
Industria petroquímica: compruebe si hay grietas por tensión y corrosión superficial en tuberías y recipientes a presión.
Construcción Naval: Comprobación de falta de fusión y escoria en soldaduras de cascos de barcos.
Industria energética: esté atento a los defectos superficiales de los anillos protectores del rotor del generador.
Caso Normal
El ferrocarril de alta velocidad de China-utiliza tecnología de prueba de partículas magnéticas para comprobar la superficie de la llanta de la rueda el 100 % del tiempo. Esta tecnología puede encontrar microfisuras de 0,05 mm de profundidad, lo que previene accidentes de conducción causados ​​por fracturas por fatiga y duplica la vida útil de las ruedas.
4. Pruebas de penetración de líquidos (PT)
Principio técnico
Las pruebas de penetración utilizan la forma en que los líquidos se mueven a través de pequeñas aberturas para introducir tintes fluorescentes o coloridos en las imperfecciones de las aberturas superficiales de los materiales. Después de que los agentes de imágenes funcionan, se crean marcadores visibles para mostrar dónde y qué defectos de forma existen.
Principales fortalezas
Amplia aplicabilidad: puede encontrar prácticamente cualquier material no-poroso, como metales, cerámicas, polímeros y más.
Operación flexible: No se necesitan máquinas grandes; Se puede utilizar en el campo o en altitudes elevadas.
Bajo costo: el costo de las pruebas es solo un-tercio del de las pruebas ultrasónicas.
Usos en los negocios
Aeroespacial: búsqueda de grietas en la superficie de las palas de las turbinas y del tren de aterrizaje causadas por la fatiga.
Fabricación de automóviles: compruebe la porosidad de la fundición de los bloques de cilindros del motor y de las carcasas de la caja de cambios.
Equipos de energía nuclear: búsqueda de pequeñas grietas en la superficie de soldaduras de acero inoxidable.
Industria de la construcción: observe los defectos superficiales en las soldaduras de estructuras de acero.
Un caso típico
La tecnología de prueba de penetrantes fluorescentes se utiliza para encontrar defectos en la superficie del revestimiento de aleación de titanio de las alas de los aviones Airbus A350. La luz ultravioleta hace que las fisuras de 0,02 mm de ancho sean muy fáciles de ver. La tasa de detección es diez veces mejor que la inspección ocular normal y la tasa de aprobación de la tolerancia ha aumentado al 99,5 %.
5. Prueba de corrientes de Foucault (ET)
Principio técnico
El principio de inducción electromagnética se utiliza en las pruebas de corrientes parásitas. Cuando una bobina de prueba con corriente alterna se acerca a una sustancia conductora, provoca que fluyan corrientes parásitas a través del material. Las cualidades del material (conductividad, permeabilidad magnética) y sus defectos determinan el tamaño, la fase y la forma del flujo de las corrientes parásitas. La detección de cambios en la impedancia de la bobina nos indica si hay algún problema.
Principales fortalezas
Detección sin-contacto: no se necesitan agentes de acoplamiento, funciona bien en líneas de producción automatizadas de alta-velocidad.
Velocidad de detección rápida: puede encontrar tuberías o cables de varios metros de largo en un minuto.
Capa fina detectable: funciona con materiales conductores de 0,1 mm de espesor o más.
Usos en los negocios
Aeroespacial: encontrar grietas en las palas de los motores de aviones causadas por la fatiga y la corrosión de los orificios de los remaches en la piel del fuselaje.
Industria energética: vigilar cómo se corroe la pared interior de los tubos de los intercambiadores de calor y cómo se adelgaza el espesor de las paredes de los tubos de las calderas en las centrales nucleares.
En el negocio de fabricación, verifique si el tratamiento térmico y los defectos superficiales del alambre de cobre para las llantas de aleación de aluminio para automóviles son los mismos.
Tránsito ferroviario: búsqueda de grietas en la banda de rodadura de las ruedas de los trenes de alta-velocidad y daños en los orificios para los pernos de los rieles.
Caso Normal
Tesla emplea equipos de prueba de corrientes parásitas para comprobar la superficie de la lámina de cobre en línea mientras fabrica electrodos de batería. Las sondas de corrientes parásitas multi-pueden encontrar rayones de solo 0,01 mm de profundidad. Esto reduce la posibilidad de rotura del electrodo en un 80% y extiende el ciclo de vida de la batería a más de 2000 veces.