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TINTAS PENETRANTES

Se considera al ensayo no destructivo mediante Tintas Penetrantes como superficial, el cual nos permite detectar gran variedad de discontinuidades abiertas en materiales metálicos y no metálicos como aluminio, inoxidables, aceros, cerámicos, plásticos, entre otros.

Un requisito es contar con superficies lisas y así es posible detectar discontinuidades tales como poros, socavaciones, grietas, falta de fusión, y otras indicaciones generadas por los distintos procesos de soldadura, esfuerzos mecánicos, procesos térmicos; estos pueden producir fallos según su uso o el tiempo al cual estén sometidos los materiales o estructuras. Es uno de los más utilizados actualmente en la industria y también, puede ser utilizado para detectar fugas en recipientes herméticos, entre otras aplicaciones.

Esta técnica usa un principio físico de capilaridad para permitir el llenado de la discontinuidad y posterior revelado de la indicación

En la figura anterior observamos que hay cinco etapas bien definidas en este proceso. Expliquemos cada una de ellas.

A) Penetración: El proceso de penetración es simplemente la aplicación del líquido penetrante en la superficie de la prueba evaluada. La selección de la forma de aplicación dependerá de las condiciones de trabajo, en el capítulo 7 se desarrollará esta idea. Dentro de la penetración hay que tomar en cuenta el tiempo de penetración que variara dependiendo de las condiciones.

B) Aplicación del emulsificador : La segunda etapa de este proceso es la aplicación del emulsificador lipofílico. Podemos hacer las siguientes consideraciones referentes a este punto:
La aplicación del emulsificador lipofílico solamente se puede hacer por inmersión.
Se recomienda no agitar la pieza durante la inmersión.
La aplicación por brocha o pulverizado no se recomienda debido a que las cerdas del pincel, al igual que la presión del pulverizado, pueden remover el penetrante atrapado en la discontinuidad y por lo tanto disminuir la sensibilidad de la prueba (no tendría que utilizar esta técnica de alta sensibilidad e implementar el emulsificador de esta forma).

C) Difusión del emulsificador: Luego de la aplicación del emulsificador lipofílico viene un proceso de difusión. La difusión es un proceso en el cual un material de concentración alta ingresa a otro material en donde se tiene una concentración baja. La difusión continua hasta obtener una distribución homogénea.
En el caso del emulsificador lipofílico lo que ocurre es que poco a poco va difundiendo a través del líquido penetrante.
Al igual que el tiempo de penetración para el penetrante existe un tiempo de emulsificación. Este tiempo es crucial para tener buenos resultados en la inspección. La importancia de esto lo podemos ver en la siguiente figura.

Tiempo de Emulsificación

Como se aprecia en la figura anterior, tenemos 5 casos que van en orden ascendente en función del tiempo de emulsificación. Claramente vemos como la difusión va aumentando poco a poco. Ahora bien, el motivo por el cual el tiempo de emulsificación es crucial es debido a que el próximo paso es el lavado.
En el paso de lavado se removerá todo el exceso de penetrante, pero hay que tomar en cuenta que solo se podrá remover aquel exceso que haya sufrido una emulsificación para permitirle su lavado.
Si hablamos de los casos I, II y III observamos que tendríamos problemas, ya que si eliminamos el penetrante emulsificado claramente observamos que quedara penetrante en la superficie del material, entorpeciendo los resultados de la inspección.
En el caso IV podríamos decir que es la emulsificación ideal, en donde todo el penetrante que se encuentra en la superficie fue emulsificado.
En el caso V nuevamente tendremos problemas de inspección, ya que esta vez no será por falta de remoción, sino por exceso de remoción. Se aprecia como la difusión logró emulsificar el penetrante en la discontinuidad y por lo tanto en la siguiente etapa se podría remover el penetrante atrapado en la discontinuidad. Esto entorpecería la inspección por líquidos penetrantes.
Hay que detener la difusión para que la emulsificación no se genere en el líquido penetrante que se encuentra dentro de las discontinuidades.
El tiempo de emulsificación es crítico para buenos resultados. Esta técnica tiene una sensibilidad muy alta, pero esto depende de una buena emulsificación. De que va a depender el tiempo de emulsificación:

  • Rugosidad de la superficie (retener más o menos líquido producto de la rugosidad).
  • Geometría.
  • Tipo de penetrante postemulsificable.

En líneas generales las normas establecen un tiempo máximo de 3 minutos para la emulsificación del líquido penetrante fluorescente.
El emulsificador tiene una leve fluorescencia rosada que se puede discriminar del penetrante. Si queda mucho fondo al realizar la remoción del exceso de líquido, da el indicio de que el tiempo de emulsificación no fue suficiente. Si no queda nada de fondo fue un exceso de tiempo y probablemente el penetrante atrapado fue emulsificado.
Lo que se busca es que quede un pequeño fondo que no influya en el resultado del ensayo que asegure que no se sobre emulsificó la pieza.

D) Lavado: La cuarta etapa del proceso de emulsificación es el lavado, que en otras palabras seria la remoción de exceso de penetrante. Este lavado estará condicionado al paso anterior (difusión) que determinará la efectividad del lavado.
Para el proceso de lavado se elimina con agua el penetrante y se deben seguir las recomendaciones de lavado que se detallaran en el capítulo 7.

E) Superficie Limpia La última etapa de este proceso seria tener la superficie limpia que básicamente significa limpia de exceso de penetrante para la aplicación del revelador. Dependiendo del tipo de revelador se necesitará secar o no la superficie para una correcta aplicación del revelador, pero esto también será detallado en el capítulo 7.