PATICULAS MAGNÉTICAS

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.

Técnicas y parámetros de Magnetización C.C. Métodos Directo Pasar corriente por la pieza Indirecto Magnetización Circular (entre puntas, conductor, Yoke, prods) Magnetización Longitudinal (cable, bobina, etc) Magnetización Circular (Conductor central) Histéresis del material, tamaño, forma y tipo de partículas, intensidad de la corriente y tipo de corrientes, orientación de fisura, etc. Parámetros:

Corrientes utilizadas 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. Alternas 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. Continua

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)

Curva de histéresis de un material ferromagnético 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.

Magnetizado Desmagnetizado

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) SER CONSISTENTE CON LAS UNIDADES EN L/D. REMARCALES QUE TAMBIEN EN LUGAR DE FORMULAS PUEDE MEDIRSE CON GAUSOMETROS, ETC. PARA ASEGURAR LA MAGNETIZACION

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

Equipos fijos

Magnetización Circular Método Indirecto Magnetización Circular Conductor Central 12 A/mm*Ф eff < i < 40 A/mm*Ф eff (Ф eff diámetro efectivo [mm]) Conductor Excéntrico 12 A/mm*Ф eff < i < 40 A/mm*Ф eff (Ф eff diámetro efectivo [mm]) Con, Feff = Fcable + 2.t t: espesor de la pared de la pieza [mm] Distancia de magnetización efectiva = 4. Fcable SER CONSISTENTE CON LAS UNIDADES EN L/D El tipo de corriente utilizada en ambos casos depende de donde quieran detectarse fisuras

Magnetización Longitudinal (Coil) Método Indirecto Magnetización Longitudinal (Coil) Factor de llenado Bajo: Acable => 10*Aseccion Para magnetización con pieza excéntrica Si 2< L/D < 15 K: 45000 Amper x vuelta L: longitud de la parte D: Diámetro de la parte Si L/D > 15 Si L/D < 2 Deben agregarse polos magnéticos del mismo diámetro para incrementar la longitud efectiva Para magnetización con pieza central SER CONSISTENTE CON LAS UNIDADES EN L/D Si 2< L/D < 15 R: radio de la espira (mm) K: 1690 Amper x vuelta/mm L: longitud de la parte D: Diámetro de la parte Si L/D > 15 Si L/D < 2 Deben agregarse polos magnéticos del mismo diámetro para incrementar la longitud efectiva

Magnetización Longitudinal Método Indirecto Magnetización Longitudinal Factor de llenado Alto: Acable > 2*Aseccion 35000 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 Deben agregarse polos magnéticos del mismo diámetro para incrementar la longitud efectiva Factor de llenado Medio: 2*Aseccion < Acable < 10*Aseccion

Tipos de partículas General: dos tipos de partículas 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.

Partículas secas

Cigüeñal, agujero de lubricación

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.

Partículas húmedas

Indicadores de penetración (patrones), selección del tipo de corriente 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.

Indicadores de intensidad y dirección del campo magnético