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Cátedra – Ensayos No Destructivos PATICULAS MAGNÉTICAS.

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1 Cátedra – Ensayos No Destructivos PATICULAS MAGNÉTICAS

2 Cátedra – Ensayos No Destructivos Alcances y metodología Este método permite detectar discontinuidades superficiales y subsuperficiales por medio de campos magnéticos aplicados o inducidos a materiales ferromagnéticos y paramagnéticos (materiales con permeabilidad magnética próxima a uno). Tipos de discontinuidades: discontinuidades generadas en la producción de piezas como así también las generadas en servicio debidas a fatiga y sobre cargas.

3 Cátedra – Ensayos No Destructivos Magnetización Circular (Conductor central) C.A. C.C. Métodos Directo Pasar corriente por la pieza Indirecto Magnetización Circular (entre puntas, conductor, Yoke, prods) C.A. C.C. Magnetización Longitudinal (cable, bobina, etc) C.A. C.C. Técnicas y parámetros de Magnetización Histéresis del material, tamaño, forma y tipo de partículas, intensidad de la corriente y tipo de corrientes, orientación de fisura, etc. Parámetros:

4 Cátedra – Ensayos No Destructivos Corrientes utilizadas Alternas Fase simple (50 a 60 Hz), comúnmente utilizada en el método directo, campo oscilante. Fase simple rectificada en media onda, bloqueo del ciclo negativo. Campo pulsante unidireccional. Continua Pueden ser generadas a partir de rectificar la corriente alterna o bien generadas con una batería. Poseen mas penetración que la corriente alterna. La densidad de corriente es similar en todo el conductor (no hay efecto pelicular). Pueden detectarse discontinuidades subsuperficiales (no hay ripple). El efecto pelicular se debe a la variación del campo magnético al actuar una corriente alterna, esta es mayor en el centro del conductor dando lugar a una reactancia inductiva mayor, debido a ello, hay una intensidad de corriente menor en el centro del conductor y mayor en la periferia.

5 Cátedra – Ensayos No Destructivos Recordemos que la reactancia inductiva es la componente imaginaria de la impedancia en un circuito RL. Propiedades magnéticas B: Densidad de flujo magnético (Tesla, SIU) H: Intensidad de campo magnético o fuerza magnetizadora Se relacionan entre si por medio de la permeabilidad magnética del material (1 para el vacío), es decir: μ= B/H μ: es la capacidad de un material de ser magnetizado, no es contante y depende de la historia magnética del material y de la intensidad de campo magnético (H)

6 Cátedra – Ensayos No Destructivos Magnetismo residual: es el remanente que queda en el material como resultado de la aplicación de la fuerza de magnetización. Fuerza coercitiva: representa la fuerza de magnetización fuerza (H) requerida para reducir la densidad de flujo (B) a cero. Curva de histéresis de un material ferromagnético

7 Cátedra – Ensayos No Destructivos Desmagnetizado Magnetizado

8 Cátedra – Ensayos No Destructivos Método Directo Magnetización Circular entre puntas (head shots) 12 A/mm < i < 40 A/mm (respecto al diámetro máximo de la parte) El campo que se genera es circular (magnetización circular)

9 Cátedra – Ensayos No Destructivos

10 Magnetización con puntas (prods) Si t 19 mm 3,5 [A/mm]< i < 4,5 [A/mm] Si t > 19 mm 4 [A/mm]< i < 5 [A/mm] Magnetización Efectiva = 1/4d sobre la recta que une ambas puntas t: espesor [mm] d: separación entre ambas puntas. Rango: 50mm < d < 200mm

11 Cátedra – Ensayos No Destructivos

12

13 Equipos fijos

14 Cátedra – Ensayos No Destructivos Método Indirecto Magnetización Circular El tipo de corriente utilizada en ambos casos depende de donde quieran detectarse fisuras Conductor Excéntrico 12 A/mm*Ф eff < i < 40 A/mm*Ф eff (Ф eff diámetro efectivo [mm]) Con, e ff = cable + 2.t t: espesor de la pared de la pieza [mm] Distancia de magnetización efectiva = 4. cable Conductor Central 12 A/mm*Ф eff < i < 40 A/mm*Ф eff (Ф eff diámetro efectivo [mm])

15 Cátedra – Ensayos No Destructivos

16 Método Indirecto Magnetización Longitudinal (Coil) Factor de llenado Bajo: Acable => 10*Aseccion Para magnetización con pieza excéntrica Si L/D < 2 Deben agregarse polos magnéticos del mismo diámetro para incrementar la longitud efectiva Si 2< L/D < 15 Si L/D > 15 Para magnetización con pieza central Si L/D < 2 Deben agregarse polos magnéticos del mismo diámetro para incrementar la longitud efectiva Si 2< L/D < 15 Si L/D > 15 K: Amper x vuelta L: longitud de la parte D: Diámetro de la parte R: radio de la espira (mm) K: 1690 Amper x vuelta/mm L: longitud de la parte D: Diámetro de la parte

17 Cátedra – Ensayos No Destructivos

18 Método Indirecto Magnetización Longitudinal Deben agregarse polos magnéticos del mismo diámetro para incrementar la longitud efectiva Factor de llenado Alto: Acable > 2*Aseccion Amper x vuelta L: longitud de la parte D: Diámetro de la parte Si 2< L/D < 15 Si L/D > 15 Si L/D < 2 Factor de llenado Medio: 2*Aseccion < Acable < 10*Aseccion

19 Cátedra – Ensayos No Destructivos

20 Tipos de partículas General: dos tipos de partículas. Son combinaciones de hierro y óxidos de hierro (polvos ferromagnéticos). Las propiedades fundamentales son el tamaño, la densidad, forma, propiedades magnéticas, movilidad y color. Secas: mezcla de partículas con una gama de tamaños. Las partículas más pequeñas añaden sensibilidad y movilidad mientras que las partículas grandes ayudan en la localización de grandes defectos, realizan una especie de acción de barrido, contrarresta la tendencia de las partículas finas de dejar un fondo polvoriento. Se logra una mezcla equilibrada. Se utilizan corrientes alternas rectificadas de media onda dado que este tipo de corrientes pulsantes unidireccionales aumenta la movilidad y la sensibilidad de las partículas.

21 Cátedra – Ensayos No Destructivos Partículas secas

22 Cátedra – Ensayos No Destructivos Cigüeñal, agujero de lubricación

23 Cátedra – Ensayos No Destructivos Húmedas Las partículas que se aplican en una suspensión (medio líquido) son mucho más finas que las utilizadas en el método seco. El límite superior de tamaño de partícula del método húmedo, para técnica con luz blanca o coloreada, está en el intervalo de 20 a 25 micras (aproximadamente de 0,0008 a 0,0010 pulgadas). Partículas más grandes que estas son difíciles de mantener en suspensión. Para estas partículas, y para la detección de discontinuidades subsuperficiales, se utilizan corrientes rectificadas de onda completa o bien corrientes continuas, las cuales tienen mayor profundidad de penetración.

24 Cátedra – Ensayos No Destructivos Partículas húmedas

25 Cátedra – Ensayos No Destructivos Indicadores de penetración (patrones), selección del tipo de corriente. Aro KETO: aro metálico de acero no endurecido (0,40% C) con un espesor de 22,22 mm (7/8¨). Tiene distribuido agujeros de 1,78 mm (0,07¨) que van aumentando su profundidad respecto al borde del patrón.

26 Cátedra – Ensayos No Destructivos

27

28 Indicadores de intensidad y dirección del campo magnético


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