Inspección:entrega de piezas fundidas de calidad

Detección de defectos de fundición a través de pruebas destructivas y no destructivas

Cada paso en el proceso de fundición de metales, desde la creación de patrones hasta el tratamiento térmico, se realiza con cuidado para evitar problemas con la solidez, el acabado de la superficie, las propiedades mecánicas y las dimensiones finales de la fundición terminada. Sin embargo, incluso las piezas fundidas hechas con diligencia deben someterse a una inspección de control de calidad. Pueden surgir pequeños problemas de forma inesperada, y muchas fundiciones tienen requisitos mecánicos que pueden verse socavados por un defecto oculto. La inspección de piezas fundidas permite que la fundición y los clientes se sientan seguros de que tienen una pieza fundida de calidad.

Se implementan métodos de inspección de fundición para garantizar que se identifiquen los defectos ocultos durante el proceso de fabricación. Algunos defectos de fundición comunes incluyen defectos de superficie, defectos de inclusión y defectos de enfriamiento.

Pruebas destructivas

En cada ciclo de producción, la fundición elegirá algunas muestras y las someterá a pruebas destructivas. Se corta la fundición y se inspeccionan de cerca las propiedades del metal. El probador buscará inclusiones, porosidad y contracción. Aunque la prueba destructiva de una pieza fundida no garantiza nada sobre las otras piezas fundidas en la serie, sí da una idea de la calidad general del proceso. Las tecnologías radiográficas y ultrasónicas han disminuido la importancia de las pruebas destructivas, pero aún se utilizan para inspeccionar la calidad y realizar evaluaciones sobre una ejecución.

Ensayos no destructivos (END)

Las pruebas no destructivas son realizadas por trabajadores de fundición, clientes y técnicos de NDT para verificar la solidez interna y externa de una fundición sin dañar la fundición misma.

Inspección visual

Este método utiliza el ojo humano para identificar defectos en la superficie, grietas, evolución de gas, inclusiones de escoria o arena, errores de funcionamiento, cierres en frío y fallas de moldeo.

Inspección dimensional

Este tipo de inspección de fundición se lleva a cabo para garantizar que una pieza cumpla con los requisitos/tolerancias dimensionales. Esto se puede hacer manualmente o con una máquina de medición por coordenadas (CMM) que utiliza sondas para obtener mediciones muy precisas.

Inspección de líquidos penetrantes (LPI)

Encuentra pequeñas grietas, poros u otras imperfecciones superficiales en todo tipo de piezas fundidas de metal que serían difíciles de ver a simple vista. El probador primero limpia la fundición para eliminar cualquier partícula de arena o polvo que pueda evitar que el tinte líquido entre en las grietas del metal.

Una vez limpio y seco, el probador baña la fundición con una solución penetrante. Los diferentes tipos de LPI usan diferentes soluciones, pero generalmente es un aceite de color brillante con alta acción capilar y baja viscosidad, lo que significa que se deslizará libremente por las grietas de la fundición. Este tinte se deja durante un "tiempo de permanencia" para que pueda abrirse paso en cualquier grieta invisible.

Después de que ha pasado el tiempo suficiente para permitir que el líquido haga su trabajo, se elimina el exceso de la superficie. Esto generalmente se hace limpiando suavemente con un paño húmedo, asegurándose de no inundar el yeso que podría eliminar el tinte de las grietas.

Luego, el probador aplica un revelador especial y los defectos de fundición se vuelven claramente visibles.

Inspección de partículas magnéticas (MPI)

MPI es como LPI en que se usa para encontrar pequeñas grietas y agujeros en la superficie o subsuperficie poco profunda de una fundición. Sin embargo, este proceso solo puede usarse en fundiciones hechas de metal ferromagnético que puede crear un campo magnético:metales como el hierro, el cobalto, el níquel y algunas de sus aleaciones. La fundición se magnetiza, generalmente con electroimanes, para iniciar la prueba.

Un campo magnético es más fuerte en el metal que en el aire. Donde haya discontinuidades como grietas u orificios en la superficie o en la subsuperficie cercana de una fundición, el campo magnético inducido se interrumpirá.

Las grietas muy profundas a menudo no crearán suficiente distorsión magnética en la superficie para ser encontradas de esta manera.

Para encontrar las interrupciones, la fundición se rocía con un polvo o líquido que contiene pequeñas partículas de óxido de hierro u otra sustancia que reacciona en un campo magnético. Estas partículas rociadas se agruparán cerca de los bordes de las distorsiones, destacando los lugares donde el flujo magnético es bajo. Por lo tanto, el uso de imanes y polvo magnético se puede usar para mostrar interrupciones donde hay más aire que metal, en grietas o sobre agujeros. El método MPI se usa para inspeccionar fundiciones y también se usa en el campo para probar la fatiga del metal en tuberías y estructuras que ya están operativas. Puede detectar grietas por tensión invisibles a simple vista.

Pruebas ultrasónicas (UT)

Esta prueba encuentra defectos mediante el uso de energía acústica de alta frecuencia transmitida a una fundición, en una tecnología como los ultrasonidos que utilizan los técnicos médicos. Las ondas de sonido viajan a través de una fundición hasta que golpean la superficie opuesta o una interfaz o defecto. Cualquier barrera refleja las ondas sonoras, que rebotan y se graban para que las observe un analista. El patrón de la desviación de energía puede indicar la ubicación y el tamaño de un defecto interno. Esta prueba no destructiva también se puede utilizar para examinar el espesor de la pared y el recuento de nódulos de hierro dúctil. Se pueden encontrar fallas extremadamente pequeñas con UT a profundidades muy grandes, lo que permite una gran precisión y confianza. Un técnico experimentado puede incluso hacer estimaciones sobre la naturaleza de una aleación observando la firma acústica de un metal desconocido.

Las pruebas ultrasónicas requieren conocimiento y experiencia para una interpretación precisa de los resultados. La pieza debe limpiarse de escamas sueltas y pintura, y no debe ser demasiado irregular, pequeña o delgada. En la mayoría de los casos, una superficie a examinar con ultrasonido debe estar húmeda y, a menudo, se usa agua:si la superficie se oxida, se puede usar una solución anticongelante con inhibidores de óxido.

Inspección Radiográfica (Rayos X)

Los rayos X crean imágenes como las de un hospital que muestran huesos rotos. Las imágenes fantasmales producidas a través de la fundición de rayos X muestran puntos oscuros donde hay cavidades de contracción, las pequeñas roturas y hendiduras del agrietamiento por calor o los puntos de porosidad. Estas imágenes ayudan a un trabajador metalúrgico experimentado a decidir si las propiedades mecánicas de la pieza fundida se ven comprometidas por contracción, inclusiones u orificios y si se pueden arreglar antes de enviar las piezas fundidas.

Durante el proceso de inspección radiográfica de piezas fundidas, una pieza fundida se expone a la radiación de un tubo de rayos X. El yeso absorbe parte de la radiación y la porción restante de la radiación expone la película radiográfica. Las partes más densas del molde soportarán la penetración de la radiación, por lo que la película está menos expuesta en esas áreas, lo que le da a la película una apariencia más clara. Las partes menos densas de la fundición permiten una mayor penetración de la radiación, lo que da como resultado una mayor exposición de la película. Por lo tanto, cada espacio en el molde arroja una "sombra" en la radiografía final, causada por la radiación que pasa más fácilmente a través de ella, y la radiografía muestra cualquier grieta, vacío o inclusión como un área oscura en la película.

Una vez que la fundición completa las inspecciones de las piezas fundidas, la pieza fundida inspeccionada y aceptada a veces se utiliza tal cual. Las irregularidades o discontinuidades comunes de la superficie pueden no ser importantes para el uso de un producto que, por lo demás, es sólido. A veces, el acabado puede abordar los problemas observados. La fundición puede volver al tratamiento térmico o a un procesamiento posterior, que puede incluir pintura, aceites preventivos de oxidación, otros tratamientos superficiales como galvanizado en caliente y mecanizado. Los preparativos finales también pueden incluir la electrodeposición de metales enchapados o el recubrimiento en polvo para requisitos estéticos u operativos.

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