ensayos no destructivos, Apuntes de Mecánica

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INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO MECANICA DE MATERIALES II

ENSAYO DE TORSIÓN.

INTEGRANTES

MORALES LOPEZ DAVID

OSORIO ESPAÑA ERICK

PIÑA CARAPIA LUIS ALBERTO

XOLALPA MANCERA MIGUEL ANGEL

5MM

Ensayos o métodos no destructivo superficiales. Los ENSAYOS de MATERIALES son pruebas que evalúan las propiedades mecánicas, químicas y físicas de:  Los materiales que la industria usa  Los productos que esta consume, y  Los productos que esta fábrica Los ENSAYOS de Materiales sirven para:  Determinar las características específicas de los materiales, como la composición química y las propiedades mecánicas y metalúrgicas  Detectar, dimensionar y evaluar discontinuidades o defectos como grietas, inclusiones de escoria y falta de penetración y fusión incompletas El ensayo ideal es la operación de un componente o una estructura en las condiciones reales fundamentales de funcionamiento; pero de ser posible, resultaría caro y consumiría mucho tiempo. Los ENSAYOS de MATERIALES se aplican en las distintas etapas de un proceso productivo:  Materias primas  Proceso de fabricación  Productos finales  Materiales en servicio  Reparaciones o reconstrucciones Existen dos tipos de ENSAYOS DE MATERIALES:  ENSAYOS DESTRUCTIVOS  ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS La diferencia fundamental que distingue a estos ensayos es la condición de las propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales del material o componente sujeto a inspección después de aplicar el ensayo:  En los ENSAYOS DESTRUCTIVOS, una o varias de estas características se alteran permanentemente, y la muestra queda destruida o inservible  En los ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS, no hay alteración permanente de las propiedades de la muestra y se puede usar o reparar Ensayos no destructivo superficiales.

mundo de pruebas no destructivas. Esta sociedad es promotora del intercambio de información técnica sobre las PND, así como de materiales educativos y programas. Es también creadora de estándares y servicios para la Calificación y Certificación de personal que realiza ensayos no destructivos, bajo el esquema americano. A continuación, se proporcionan una serie de fechas relacionadas con acontecimientos históricos, descubrimientos, avances y aplicaciones, de algunas pruebas no destructivas. Los ensayos no destructivos se utilizan en una variedad de ramas que cubren una gran gama de actividades industriales. En la industria automotriz: Partes de motores Chasis En aviación e industria aeroespacial: Exteriores Chasis Plantas generadoras Motores a reacción Cohetes espaciales En construcción: Ensayos de integridad en pilotes y pantallas Estructuras Puentes En manufactura: Partes de máquinas En ingeniería nuclear: Pressure vessels

En petroquímica: Transporte por tuberías Tanques de almacenamiento Misceláneos Atracciones de parques de diversiones Conservación-restauración de obras de arte. Prueba no destructiva superficial. Estas pruebas proporcionan información acerca de la sanidad superficial de los materiales inspeccionados. Los métodos de PND superficiales. Partículas magnéticas. La inspección mediante partículas magnéticas es un método de ensayo no destructivo utilizado tanto para el control superficial como sub superficial. Esta técnica se utiliza en materiales ferromagnéticos permitiendo detectar grietas y otras discontinuidades tanto superficiales como próximas a la superficie. La sensibilidad es máxima en las discontinuidades superficiales y disminuye rápidamente a medida que aumenta su profundidad. Si a una pieza de acero al carbono se la somete a la acción de un campo magnético y existe una discontinuidad en su superficie cuyo plano sea perpendicular a las líneas de fuerza del campo, éstas tenderán a salvar dicho plano como si se tratara de un obstáculo ya que tendrá una permeabilidad menor que el acero. Si, en estas circunstancias, se extienden sobre la superficie de la pieza partículas finas de material ferromagnético tenderán a acumularse en los campos de fuga para facilitar el paso de las líneas de fuerza colaborando a restablecer el equilibro del sistema y disminuyendo de esta forma la energía.

Dentro de esta rama se hallan, por el hecho de basarse en las leyes del electromagnetismo, la electrodinámica y la inducción electromagnética, que tratan, respectivamente, de las acciones pondero motrices entre las corrientes eléctricas y de las fuerzas electromotrices inducidas en un circuito por la variación del flujo electromagnético. Las leyes del electromagnetismo son la base del funcionamiento de los electroimanes de los motores eléctricos, las dinamos y los alternadores. La conexión entre la electricidad y el magnetismo ya se sospechaba desde hace mucho tiempo, y en el año 1820 el físico Danés Hans Christian Orsted demostró que un flujo de corriente eléctrica a través de un hilo produce un campo electromagnético. Andre-Marie Ampere, en Francia, repitió inmediatamente los experimentos de Orsted y en poco tiempo fue capaz de expresar la relación entre corriente y conductor con una fórmula matemática simple y elegante. Además, demostró que un flujo de corriente eléctrica en disposición circular produce un dipolo magnético. Ensayo por electromagnetismo Es un Ensayo no destructivo que se emplea para inspeccionar materiales que sean electro conductores, siendo especialmente aplicable a aquellos que no son ferromagnéticos, dicha inspección esta basada en el principio de inducción magnética-eléctrica alterna. Las aplicaciones más comunes de este tipo de ensayo son las siguientes:

 Medir o identificar la conductividad eléctrica, tamaño del grano, tratamiento térmico, dureza y dimensiones físicas de los materiales.  Detectar discontinuidades en el material, tales como grietas, cavidades, inclusiones, etc.  Clasificar metales similares y detectar diferencias en su composición, microestructura y otras propiedades.  Medir el espesor de recubrimientos no conductores sobre materiales conductores o recubrimientos de materiales no magnéticos sobre materiales magnéticos. El método de Electromagnetismo o Corrientes Eddy se utiliza para detectar fallas, cambios de estructura, composición química, dureza, conductividad, permeabilidad y para medir espesores de recubrimientos Corrientes de Eddy: aplicaciones principales en la industria Las corrientes de Eddy se definen como producto de la inducción electromagnética. Es una prueba no destructiva utilizada para detectar anomalías y defectos a nivel superficial y subsuperficial en materiales conductores. También se les conoce como corrientes inducidas (ET). Se trata de un método basado en los principios de inducción electromagnética. En esta prueba no destructiva, un campo magnético alternante induce corriente sobre la pieza a inspeccionar, siempre y cuando ésta sea de un material conductor. Una de las características principales de este método es que no se requiere contacto eléctrico directo con la pieza. Un poco de historia Las corrientes de Eddy fueron descubiertas en 1824 por Dambey Argo y Jean B. Foucault. Sin embargo, no se aplicaron hasta 1879, cuando D.E Huges las utilizó para diferenciar tamaños, formas y composición de distintos metales y aleaciones. No obstante, fue hasta 1949 cuando el Instituto Reutlingen en Alemania, desarrolló formalmente el método de corrientes de Eddy como un ensayo no destructivo. Aplicaciones de las corrientes Eddy

Limitaciones del método:  Solo es aplicable a materiales conductores de la electricidad.  La eficacia para detectar y caracterizar irregularidades se reduce considerablemente a una profundidad superior a 6 mm.  Debido a la sensibilidad del método y a muchas propiedades y características inherentes al propio material, algunas variables que no son objeto del ensayo pueden enmascarar indicaciones importantes o pueden ser interpretado de manera errónea debido a que esas variables ocasionen señales indeseadas en los instrumentos.  La inspección de los materiales ferromagnéticos presenta problemas de repetitividad debido a su alta permeabilidad magnética. En ocasiones se requiere una técnica especial denominada campo lejano. como Conclusión. La aplicación del electromagnetismo ha cambiado la forma de vivir del ser humano, ya que al inventar el generador eléctrico fue posible convertir la energía mecánica en la energía eléctrica tan indispensable en estos días, se inventó el transformador con lo que fue posible transportar la energía eléctrica a grandes distancias con muy pocas pérdidas, también se construyó el motor eléctrico con el que fue posible transformar la energía eléctrica en energía mecánica en beneficio

de una gran cantidad de procesos industriales, también los sistemas de comunicación a base de ondas electromagnéticas han acercado alos individuos de distintas regiones y permiten la comunicación de manera fácil, rápida y económica, y un sin número de aplicaciones en aparatos de nuevas tecnologías, ya sean de medicina, ocio, trabajo, etc. Podemos anexar también un dato curioso que nos dice que trabajando en la transmisión de energía eléctrica inalámbrica, que se descubrió quizá antes que la radio, la televisión, y el wi-fi por Nicola Tesla en 1891 Idea patentada como “La bobina Tesla” , pero que por alguna u otra razón no ha sido aplicada a nivel global. Podemos concluir que el electromagnetismo usado en la tecnología ha afectado la vida cultural, científica, política y social de la humanidad, y tal vez hasta nos sería difícil imaginarla vida diaria sin estos avances por su penetración en todas las actividades diarias. Pruebas no destructivas volumétricas Se denominan métodos volumétricos aquellos en los que el análisis termina con la medición del volumen de una solución de un reactivo de concentración conocida (valorante), necesario para reaccionar cuantitativamente con la sustancia a determinar (analito). Es decir, en toda valoración volumétrica se mide el volumen de reactivo que se requiere para que reaccione con el analito hasta que la reacción sea completa. De lo antedicho se desprende que para que estos métodos de análisis puedan ser aplicados es necesario la existencia de una reacción química entre el analito y el valorante. Dicha reacción debe cumplir ciertos requisitos:

1. Única: No deben existir reacciones secundarias entre el valorante y otros componentes presentes en la muestra distintos del analito.
2. Completa: Para lo cual se requiere una elevada constante de equilibrio de la reacción involucrada.
3. Rápida: Esto se debe a que reacciones muy lentas provocan un incremento exagerado del tiempo de análisis. Además, se debe contar con:
4. Una técnica para determinar en qué momento la reacción entre el analito y el