Pruebas destructivas: una guía completa

El principio de las pruebas destructivas es someter intencionalmente una muestra de prueba o muestra a condiciones extremas que causan su falla o alteración permanente. Este tipo de prueba tiene como objetivo evaluar las propiedades mecánicas, físicas o químicas del material o componente empujándolo a sus límites y observando su comportamiento en esas condiciones.

Los principios clave de las pruebas destructivas son los siguientes:

1. Preparación de la muestra: se selecciona una muestra o muestra representativa del material o componente bajo evaluación. La muestra se prepara de acuerdo con estándares y requisitos específicos, asegurando que represente con precisión el material o componente que se está probando.

2. Condiciones de prueba controladas: las pruebas destructivas se realizan en condiciones controladas para garantizar la reproducibilidad y la medición precisa. Los parámetros de prueba, como la temperatura, el estrés, la velocidad de deformación o las condiciones de carga, se seleccionan y controlan cuidadosamente para simular las condiciones de servicio previstas o anticipadas.

3. Análisis de fallas: las pruebas destructivas tienen como objetivo inducir fallas en la muestra de prueba para evaluar sus límites de rendimiento y comportamiento. La falla se observa, registra y analiza cuidadosamente para comprender el mecanismo de falla, identificar debilidades o defectos, y determinar la respuesta del material al estrés o condiciones aplicadas.

4. Mediciones y análisis de datos: durante el proceso de prueba destructiva, se toman varias mediciones, como carga, desplazamiento, tensión o deformación. Estas mediciones, junto con las observaciones visuales de la falla, se registran y analizan para cuantificar las propiedades mecánicas del material, como la resistencia, la ductilidad, la dureza o la vida útil de la fatiga.

5. Estándares y procedimientos de prueba: las pruebas destructivas generalmente se realizan siguiendo estándares y procedimientos establecidos específicos del tipo de prueba que se realiza. Estos estándares aseguran la consistencia, la precisión y la comparabilidad de los resultados en diferentes laboratorios de prueba.

Las pruebas destructivas proporcionan información detallada sobre el comportamiento y los límites de rendimiento del material. Ayuda en la selección de materiales, el control de calidad, la mejora del producto, la investigación de fallas y las actividades de investigación y desarrollo. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que las pruebas destructivas implican la destrucción o la alteración de la muestra de prueba, lo que lo hace adecuado principalmente para fines de caracterización de materiales y no para examinar productos terminados o componentes críticos destinados a su uso.

El proceso de inspección implica magnetizar la muestra de prueba y aplicar partículas magnéticas a la superficie. Cuando se aplica un campo magnético al espécimen magnetizado, crea líneas de flujo magnético dentro del material. Estas líneas de flujo siguen ciertas rutas basadas en las propiedades magnéticas del material y la configuración del campo magnético.

Durante la magnetización, si hay un defecto superficial o cercano en la superficie en la muestra (como una grieta o discontinuidad), las líneas de campo magnético se distorsionarán o se interrumpirán en la ubicación del defecto. Esta distorsión provoca una fuga de flujo magnético del material en y alrededor del defecto.

Después de la magnetización, las partículas magnéticas se aplican a la superficie de la muestra. Estas partículas generalmente están hechas de óxido de hierro o hierro y pueden estar en forma de polvo seco o suspendido en un portador de líquidos.

Las partículas magnéticas aplicadas se sienten atraídas por las áreas de fuga de flujo magnético causado por los defectos. Se adhieren a la superficie, formando indicaciones visibles que describen la forma y la ubicación de los defectos. Las indicaciones pueden aparecer como patrones, grupos o líneas de partículas.

La visibilidad de las indicaciones se puede mejorar aplicando técnicas de iluminación apropiadas. Por ejemplo, en la inspección de partículas magnéticas fluorescentes, las partículas utilizadas son fluorescentes y emiten luz visible bajo iluminación de luz ultravioleta (UV), lo que hace que las indicaciones sean más distintas.

Los inspectores capacitados interpretan estas indicaciones en función de su tamaño, forma, ubicación y otras características. La evaluación de las indicaciones ayuda a determinar la importancia y el impacto de los defectos detectados en la integridad del componente. Se puede requerir un análisis y evaluación adicionales para determinar las acciones apropiadas, como la reparación, el reelaboración o las pruebas adicionales.

El principio de MPI se basa en el hecho de que los campos magnéticos y las partículas magnéticas pueden revelar defectos superficiales y cercanos a la superficie al resaltar las áreas de fuga de flujo magnético causado por esos defectos. Es un método de prueba no destructivo ampliamente utilizado y efectivo para materiales ferromagnéticos, que proporciona información valiosa sobre la integridad y la calidad de los componentes.