Introducción a NDT (ensayos no destructivos) para fundiciones

Cuando los clientes quieren asegurarse de que sus piezas fundidas no tengan defectos internos, pueden solicitar pruebas no destructivas (NDT). NDT abarca una variedad de técnicas utilizadas para verificar la calidad de las piezas fundidas de metal.

Razones para inspeccionar fundiciones

La fundición implica verter metal fundido en una cavidad donde se deja enfriar y solidificar. Como con cualquier líquido, siempre hay cierta variabilidad en la forma en que fluye el metal, lo que puede dar lugar a defectos. El diseño cuidadoso de los patrones y la gestión del proceso de fundición minimizan su aparición, pero no pueden eliminar por completo el riesgo.

Los defectos de fundición pueden ser visibles en la superficie o estar contenidos dentro del cuerpo de la pieza fundida. Si se ubican en una región sujeta a altas cargas, podrían provocar la falla de la pieza. Los creadores de patrones calificados utilizan su experiencia en la solidificación de metales para garantizar que cualquier defecto que surja se encuentre en las regiones permitidas. Sin embargo, en los casos en que esto no sea posible, es prudente realizar NDT.

Además, cuando una fundición se someterá a un mecanizado extenso (más común para las fundiciones de arena que las de inversión), encontrar los defectos de antemano ahorrará tiempo y dinero.

Tipos de defectos detectados por NDT

El enfriamiento conduce a una contracción que puede causar grietas. Las grietas pueden romper la superficie de la pieza o pueden ser puramente internas. Las grietas que rompen la superficie a menudo son extremadamente difíciles de ver a simple vista porque son muy delgadas y la superficie texturizada de la pieza fundida, especialmente con las piezas fundidas en arena, las hace prácticamente invisibles.

Otros defectos que pueden hacer que una fundición falle son la porosidad y las inclusiones. Ambos pueden ser visibles, pero a menudo se encuentran debajo de la superficie del yeso.

Métodos NDT, fortalezas y limitaciones

Hay muchas formas de detectar defectos en las piezas fundidas. Los métodos más utilizados, clasificados aproximadamente desde el más fácil/menos costoso hasta el más difícil/costoso, son:

• Partícula magnética/tinte penetrante
• Inspección ultrasónica
• Corriente de Foucault
• Rayos X y tomografía computarizada

Aquí hay una mirada más cercana a cada uno.

Partícula magnética/tinte penetrante

Estos métodos encuentran grietas que rompen la superficie. La técnica de partículas magnéticas utiliza la concentración de flujo magnético a lo largo de una grieta para atraer partículas que hacen que la grieta sea más visible. Solo funciona en materiales ferrosos.

Los métodos de tintes penetrantes funcionan en materiales ferrosos y no ferrosos. Utilizan un líquido de baja viscosidad que se introduce en las grietas por acción capilar. Después de dejarlo en remojo, la superficie se limpia y el tinte hace que se vean las grietas.

Inspección ultrasónica

Esta técnica consiste en enviar ondas sonoras de muy alta frecuencia a la fundición y escuchar ecos o reflejos. Estos se producen donde la onda de sonido incidente encuentra un cambio en la densidad del material.

Hay varias formas de realizar inspecciones ultrasónicas:la selección depende del tipo de defectos que se buscan y la velocidad o tasa de proceso necesaria. El ultrasonido generalmente es muy efectivo para encontrar grietas internas, porosidad e inclusiones, pero el equipo puede ser costoso y requiere un operador capacitado.

Corriente de Foucault

Esto encuentra defectos en o justo debajo de la superficie. También se puede utilizar como una indicación de las propiedades del material, como la dureza. La corriente de Foucault funciona creando un campo magnético que se ve interrumpido por la presencia de discontinuidades.

La inspección por corrientes de Foucault se usa principalmente con metales ferrosos, pero también funcionará con aquellos que no son ferrosos. El equipo de corrientes de Foucault no es costoso, pero requiere un operador altamente capacitado para obtener resultados repetibles.

Rayos X y TAC

Para obtener una vista a través de un yeso, la radiografía es el "estándar de oro". Revela diferencias de densidad, como las causadas por la porosidad. Sin embargo, su capacidad para resaltar grietas depende de cómo se oriente la grieta con respecto al haz de rayos X.

El equipo de rayos X es costoso y requiere protocolos de seguridad y operadores altamente capacitados. Además, ver a través de una fundición grande y densa, como una hecha de hierro, requiere altos niveles de potencia.

La TC es una forma de rayos X en 3D. La pieza se gira en el haz y las imágenes resultantes se procesan en una imagen 3D. Esto se puede girar y ver desde cualquier dirección. Es un método sin precedentes para inspeccionar piezas de fundición, pero costoso y lento.

Acordar métodos de inspección

No todas las fundiciones necesitan NDT para verificar la ausencia de defectos; depende de la aplicación y el grado de riesgo. Cuando un cliente lo considere necesario, los detalles específicos deben formar parte del acuerdo de compra. Contáctenos para obtener más información sobre las opciones para NDT.