La inspección con penetrante fluorescente (FPI) es un tipo de inspección con penetrante de tinte en el que se aplica un tinte fluorescente a la superficie de un material no poroso para detectar defectos que puedan comprometer la integridad o la calidad de la pieza en cuestión. FPI se destaca por su bajo costo y proceso simple, y se usa ampliamente en una variedad de industrias.
Materiales
Hay muchos tipos de tintes que se utilizan en las inspecciones de penetrantes. Las operaciones de FPI utilizan un tinte mucho más sensible a los defectos más pequeños que los penetrantes utilizados en otros procedimientos de DPI. Esto se debe a la naturaleza del penetrante fluorescente que se aplica. Con su brillo amarillo brillante causado por su reacción con la radiación ultravioleta , el tinte FPI contrasta marcadamente con el fondo oscuro. Un inspector experto puede observar fácilmente una referencia vívida a incluso pequeños defectos.
Debido a su sensibilidad a defectos tan pequeños, FPI es ideal para la mayoría de los metales que tienden a tener poros pequeños y cerrados y superficies lisas. Los defectos pueden variar, pero por lo general son pequeñas grietas causadas por los procesos utilizados para dar forma al metal. No es inusual que una pieza se inspeccione varias veces antes de que esté terminada (a menudo, una inspección sigue a cada operación de formación significativa).
La selección del tipo de inspección se basa, por supuesto, en gran parte en el material en cuestión. El FPI es un proceso de inspección no destructivo y, por lo tanto, es importante que se seleccione un tinte y un proceso que aseguren que la pieza no esté sujeta a nada que pueda causar daños o manchas.
Pasos de inspección
Hay seis pasos principales en un proceso de inspección de penetrantes fluorescentes:
Paso 1: limpieza inicial
Antes de que el penetrante pueda aplicarse a la superficie del material en cuestión, uno debe asegurarse de que la superficie esté libre de cualquier contaminación, como pintura , aceite, suciedad o incrustaciones que puedan llenar un defecto o indicar falsamente un defecto. Se puede usar un tratamiento químico con solventes o agentes reactivos para eliminar la superficie de contaminantes no deseados y asegurar una buena penetración cuando se aplica el penetrante. A veces también se seca a una temperatura de hasta 100 ° C en el horno y se enfría a 40 ° C. El pulido con chorro de arena para eliminar la pintura de una superficie antes del proceso FPI puede enmascarar (manchar el material) las grietas y hacer que el penetrante no sea efectivo. Incluso si la pieza ya ha pasado por una operación FPI anterior, es imperativo que se limpie nuevamente. La mayoría de los penetrantes no son compatibles y, por lo tanto, frustrarán cualquier intento de identificar defectos que ya hayan sido penetrados por cualquier otro penetrante. Este proceso de limpieza es crítico porque si la superficie de la pieza no está preparada apropiadamente para recibir el penetrante, el producto defectuoso puede moverse para su posterior procesamiento. Esto puede provocar una pérdida de tiempo y dinero en la reelaboración, el procesamiento excesivo o incluso en el desguace de una pieza terminada en la inspección final.
Paso 2: aplicación penetrante
El penetrante fluorescente se aplica a la superficie y se deja tiempo para que se filtre en las fallas o defectos del material. El proceso de esperar a que el penetrante se filtre en los defectos se llama tiempo de permanencia . El tiempo de permanencia varía según el material, el tamaño de las indicaciones que se pretenden identificar y los requisitos / estándares, pero generalmente es inferior a 30 minutos. Requiere mucho menos tiempo para penetrar defectos más grandes porque el penetrante puede absorber mucho más rápido. Lo contrario es cierto para fallas / defectos más pequeños.
Paso 3: eliminación excesiva de penetrantes
Una vez transcurrido el tiempo de permanencia identificado, se elimina el penetrante de la superficie exterior del material. Este proceso altamente controlado es necesario para garantizar que el penetrante se elimine solo de la superficie del material y no del interior de los defectos identificados. Se pueden usar varios productos químicos para tal proceso y varían según los tipos de penetrantes específicos. Dependiendo de la secuencia del proceso, aquí tiene lugar una etapa intermedia de "emulsión" que incluye un poslavado cuando se utiliza el proceso de emulsión. Importante: El penetrante permanece en las grietas independientemente del método que se utilice. Normalmente, el limpiador se aplica a un paño sin pelusa que se utiliza para limpiar cuidadosamente la superficie.
Paso 4: aplicación de desarrollador
Una vez eliminado el exceso de penetrante, se puede aplicar un revelador de contraste a la superficie. Esto sirve como un trasfondo contra el cual los defectos se pueden detectar más fácilmente. El revelador hace que el penetrante que todavía tiene algún defecto salga a la superficie y también sangra. Estos dos atributos permiten que los defectos se detecten fácilmente durante la inspección. Luego se deja tiempo de permanencia para que el revelador logre los resultados deseados antes de la inspección.
Paso 5: inspección
En el caso de una inspección con fluorescencia, el inspector utilizará radiación ultravioleta con una intensidad adecuada a la intención de la operación de inspección. Esto debe tener lugar en una habitación oscura para asegurar un buen contraste entre el brillo emitido por el penetrante en las áreas defectuosas y la superficie apagada del material. El inspector examina cuidadosamente todas las superficies en cuestión y registra cualquier inquietud. Las áreas en cuestión pueden marcarse para que la ubicación de las indicaciones se pueda identificar fácilmente sin el uso de iluminación ultravioleta. La inspección debe ocurrir en un momento dado después de la aplicación del revelador. Demasiado poco tiempo y es posible que los defectos no se borren por completo, demasiado tiempo y el borrado puede dificultar la interpretación adecuada.
Paso 6: limpieza final
Luego de una inspección exitosa del producto, se devuelve para una limpieza final antes de enviarlo, pasar a otro proceso o considerarlo defectuoso y reelaborado o desechado. Tenga en cuenta que una pieza defectuosa puede no pasar por el proceso de limpieza final si se considera que no es rentable.
Ventajas
- El penetrante fluorescente de alta sensibilidad es ideal incluso para las imperfecciones más pequeñas.
- Bajo costo y potencialmente alto volumen
- Adecuado para la inspección de materiales no magnéticos y aislantes eléctricos.
- Método de prueba móvil y flexible
- Solo es necesario un proceso de trabajo para visualizar todos los errores en la superficie
Desventajas
- El método requiere una limpieza a fondo de los elementos inspeccionados. Una limpieza inadecuada puede evitar la detección de discontinuidades .
- Los materiales de prueba pueden dañarse si no se garantiza la compatibilidad. El operador o su supervisor deben verificar la compatibilidad del material probado, especialmente al considerar la prueba de componentes plásticos y cerámicos . El método no es adecuado para probar cerámicas porosas.
- El penetrante mancha la ropa y la piel y debe tratarse con cuidado.
- El método se limita a defectos superficiales.
- Se requiere capacitación para el inspector
- La superficie de la pieza debe estar libre de placa y pintura.
- Deben observarse las normas de protección radiológica para la inspección con lámparas UV-LED
Referencias
Proceso de inspección de penetrantes fluorescentes utilizado por empresas que fabrican componentes críticos para la seguridad. Se encuentra en numerosas industrias como la aeroespacial, militar y de defensa, médica, automotriz, energética y más.
Fuentes
- Guía de referencia de procesos de fabricación, Industrial Press Inc. 1994
- Resultados tecnológicos
- ASTM E 1417 Práctica estándar para examen de líquidos penetrantes
- ISO 3452-1 Ensayos no destructivos - Ensayos penetrantes - Parte 1: Principios generales
- ISO 3452-2 Ensayos no destructivos - Ensayos de penetrantes - Parte 2: Ensayos de materiales penetrantes (ISO 3452-2: 2013)