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FUERZA AEREA

Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería

Laboratorio de Ensayos No destructivos

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PARTICULAS MAGNETIZABLES

1.- INTRODUCCIÓN

1.1.- DESARROLLO HISTORICO.

El fenómeno que ahora llamamos magnetismo, fue observado por primera vez, hace por lo

menos 2500 años en el distrito de Magnesia en el Asia Menor. Se registra en la historia de

Grecia y de Roma el descubrimiento especial de un tipo de roca que tenia la extraña propiedad

de atraer trozos de hierro. Esta roca fue llamada Magnetita.

William Gilbert, medico de la Reina Isabel de Inglaterra, publico ( DE MAGNETE), que

marco la fundación de la Ciencia Magnética.Este libro descubría en detalle la amplia variedad

de experimentos en magnetismo, basados en la importancia del método científico de

acercamiento y llegando a conclusiones después de cuidadoso experimento. No obstante

Gilbert tenia ideas avanzadas para la época y su libro tuvo poco éxito o reconocimiento.

Por el año 1100 D. C los chinos descubrieron que en una pieza alargada de magnetita,

suspendida por un hilo, se ponía apuntando dirección norte-sur.

El principio en que se basaba el ensayo por partículas magnetizables fue observado y descrito

por primera vez, a principios de este siglo, por Williams E. Hoke, que noto como las partículas

finas producidas durante el rectificado de piezas de aceros duros tendían, en algunos casos, a

formar una especie de dibujo en forma de red. Hoke realizó dos observaciones fundamentales:

1.- El dibujo de red solo aparecía cuando la pieza se se rectificaba sujetándola con un plato

magnético.

2.- La red producida por las partículas y que estaban dibujadas sobre la superficie de la pieza

se correspondía con las finas grietas de rectificado.

Era evidente después establecer la relacion:

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CAMPO MAGNETICO-PARTICULAS MAGNETIZABLES- DETECCIÓN DE

GRIETAS SUPERFICIALES.

Mas tarde, De Forest, también en los Estados Unidos, realizo un estudio sistemático del

fenómeno descrito por Hoke que sirvió para estándar las bases de método tal como

actualmente se conoce

Su aporte fundamental consistió en introducir el empleo de la corriente eléctrica de elevada

intensidad como fuente de campo magnético cuya producción, hasta entonces, se había

reservado a imanes permanentes.Tambien comprobó que, para detectar grietas orientadas en

una dirección determinada, no se podía dejar al azar la orientación de las líneas de fuerza del

campo magnético, sino que también aproximarse en lo posible a la perpendicular del plano de

la grieta.

Esta condición, esencial en el ensayo por partículas magnetizables, se cumple mas fácilmente

al emplear corriente eléctrica, que ofrece mayores posibilidades de variar la dirección del

campo.

Concretamente, el paso directo de la corriente a través de la pieza, idea que también introdujo

De Forest, produce la magnetización circular, difícil de obtener por medio de imanes.

1.2- PRINCIPIOS BÁSICOS.

El ensayo por partículas magnetizables, que se aplica en la detección de discontinuidades

superficiales en materiales ferromagnéticos, se basa en el fenómeno que se esquematiza en la

figura 1 y que consiste en lo siguiente:

Cuando una pieza de material ferromagnético se somete a la acción de un campo magnético,

las discontinuidades presentes en el material distorsionan las líneas de fuerza.

Si la discontinuidad esta abierta a la superficie, algunas líneas salen de la pieza formando un

campo de fuga.

Al aplicar partículas magnetizables sobre la superficie, algunas serán capturadas por los

campos de fuga y forman indicaciones que dibujan el trazado superficial de la discontinuidad.

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Si el plano de la discontinuidad es paralelo a las líneas de fuerza, no se producirá el campo de

fuga y no abra formación de indicación.

El método es capaz también, con algunas limitaciones, de detectar discontinuidades sub

superficiales.

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2.- ETAPAS BASICAS DE LA INSPECCION.

El ensayo consta, pues, básicamente de tres etapas:

1- Magnetización de la pieza.

2- Aplicación de las partículas magnetizables.

3- Observación y registro de la presencia de indicaciones.

Entre los factores que afectan a la formación de las indicaciones cabe destacar:

- dirección e intensidad del campo magnético,

- forma y tamaño de la discontinuidad y orientación de la misma con respecto al

campo magnético,

- características de las partículas magnetizables y modo de aplicación,

- características magnéticas de la empieza a ensayar,

- forma y dimensiones de la pieza, que afectan a la distribución del campo

magnético,

- estado de la superficie de la pieza, que afectan la nitidez de las indicaciones.

3.- SISTEMA DE MAGNETIZACIÓN

La magnetización de la pieza es, como hemos visto, la primera de las etapas a cubrir en el

ensayo por partículas magnetizables y tienen por objeto “sumergir” la pieza en el seno de

un campo magnético de intensidad y dirección conocidas.

Para producir campos magnéticos idóneos para el ensayo de partículas magnetizables,

disponemos de dos sistemas de magnetización:

- por imanes

- por corriente eléctrica.

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4.- CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO.

La electricidad y el magnetismo no pueden verse. Se dejan sentir solamente por los efectos

que producen tales como producción de luz y calor o por la atracción o movimientos de

materiales. Se miden por medio de estos efectos, estos constituyen los fenómenos en los

que se basa la inspección por partículas magnetizables.

4.1.- Electricidad.

Una corriente eléctrica es el movimiento de electrones y la fuerza electromotriz (FEM) es

cualquier presión que pone estas partículas en movimiento o que detiene su movimiento.

Las fuerzas electromotrices pueden generarse por cinco métodos diferentes: fricción entre

sustancias diferentes e inducción electromagnéticas. En cada uno de estos métodos, el

resultado reside en la colección de cargas de un signo ( electrones negativos), que dejan un

número igual, de cargas del signo opuesto (protones positivos). Para que una corriente

eléctrica pueda fluir de un punto a otro a lo largo de un conductor, es preciso que exista una

fuerza electromotriz o diferencia de potencial entre los dos puntos a lo largo del conductor.

La unidad practica de fuerza electromotriz o potencial es el “Voltio”.

El paso de una corriente eléctrica a través de una sustancia es impedido por la fricción y

por las fuerzas de atracción que muestran algunos átomos y moléculas hacia los electrones.

Estos factores inhibidores no son iguales en todas las sustancias. Si son pequeños, se dice

que la sustancia es un buen conductor de la electricidad. Cuando son grandes se dice que la

sustancia es un mal conductor de la electricidad – o un aislante. En cualquier caso, la

oposición al flujo de corriente se denomina “Resistencia”.

Cuando en un circuito se requiere una resistencia determinada, se puede utilizar un

“Resistor” (también denominado resistencia).

La unidad práctica de resistencia es el “OHM”.

En el flujo de corriente eléctrica la unidad es el “AMPERIO”.

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El amperio es igual a un COULOMB” por segundo, mientras que el Coulomb es la carga

obtenida cuando 6,3 X 10 –18

electrones libres se hallan en un cuerpo único eléctricamente

cargado.

4.1.1.- Ley de Ohm

OHM estableció la relación entre estas unidades en 1826 denominándola “LEY DE OHM”.

Puede expresarse diciendo que un voltio de tensión eléctrica (E) forzará un flujo de

corriente amperio(I) a través de una resistencia eléctrica de un OHM ®; expresado mas

sencillamente:

E E

E = I. R I = R=

R I

Tal y como aplicada a un circuito eléctrico completo, la ley de OHM manifiesta que la

suma de las diferencias potenciales de las diversas partes del circuito es igual a la fem del

circuito. Así, en el circuito indicado en la figura 2(a), para impulsar la corriente a través de

la batería se requiere una porción de la fem de dicha batería, el reóstato, la válvula, el

conmutador y el cable. La válvula, conmutador, etc. Ofrecen resistencia al flujo de la

corriente. No se produce ninguna “acumulación” de corriente en ninguna parte del circuito,

y en cualquier parte de este o en momento la corriente es igual a la corriente del resto de las

partes del circuito. Por otra parte, cuando el conmutador se halla “abierto” aun cuando

exista una fem en los terminales de la batería, por el circuito no fluye corriente. La

electricidad solo fluye en circuitos completos.

4.1.2.-Circuitos Paralelos y en Serie.

En la figura 2(a), las resistencias que representan la válvula (R 5), el reóstato (R2), el

aparato de medida (R3), etc. Van conectadas en “serie”. La resistencia (R) total del circuito

es igual a la suma de las resistencias parciales.

Así, R= R1+R2+R3+R3+R5

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La resistencia total R´de las resistencias en paralelo, tales como el reostato y la válvula(R2

y R5 ) en la figura 2 (b) nos es dada por:

R2 + R5

1/R´= 1/R2 + 1/R5 = ---------------

R2 x R5

R2 x R5

Por lo tanto: R´= --------------

R2 + R5

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4.1.3.- Corriente Alterna y Continua.

4.1.3.1.- Existen dos tipos básicos de corriente eléctrica y ambos se emplean en la

inspección por partículas magnetizables.

La corriente continua es una corriente que conserva siempre la misma dirección, pero cuya

intensidad puede variar de forma regular.

La corriente pulsante es una corriente continua, cuya intensidad varia de forma apreciable.

La corriente alterna es una corriente que invierte su dirección, siendo primero positiva y

después negativa, si bien alterna entre valores constantes máximos positivo y negativo

respectivamente.

En la figura 3(a) se muestra una gráfica que indica un flujo de corriente continua en

función del tiempo. Muestra que el valor inicial es cero, como si se accionara un generador

desde su posición estática, y fuera alcanzado progresivamente su valor constante.

La figura 3(b) muestra una curva sinusoidal, que indica el movimiento ondulatorio de la

onda; aquí se ha adaptado para mostrar el comportamiento de la corriente alterna en

función del tiempo.

El flujo de corriente cambia de positivo a negativo con cada medio ciclo.

La fase positiva indica el flujo en una dirección, la misma que en la corriente continua de la

figura 3(a) y la fase negativa indica el flujo en la dirección inversa. En la corriente alterna

de 60 ciclos, el ciclo completo de ambas fases se produce 60 veces por segundo.

El rectificador es un dispositivo empleado para convertir la corriente alterna en contínua;

permite que la corriente fluya en una dirección solamente, cuando se aplica un rectificador

único al flujo de corriente alterna representado en la figura 3(b), se produce una corriente

rectificada de media onda representada en la figura 3(c).

Con rectificadores mas perfeccionados, se puede pasar toda la corriente alterna a continua

ondulatoria, resultando el flujo que indica la figura 3(d).

La corriente contínua industrial es de tres fases, en las que el generador comienza el ciclo

de corriente alterna tres veces en 1/60 de segundo.

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Cuando esta corriente trifásica se rectifica la forma de la onda resultante es la que indica en

la figura 3(e).

Las tres formas de corriente continua que se indican en las figuras 3(c), 3 (d) y 3(e), son

formas pulsantes en las que los impulsos son menos pronunciados según avanzamos en las

ilustraciones.

La corriente continua, la corriente alterna y la corriente rectificada de alternancia simple se

emplean como corrientes imanadoras en la inspección por partículas magnetizables, cada

una de estas tiene sus propias ventajas y limitaciones según sea su aplicación especifica.

4.1.3.2.- Comparación entre corriente continua y alterna para la imanación.

(a) Corriente Alterna (CA)

Los campos magnéticos creados por la corriente alterna se limitan al metal situado en la

superficie y próximo a la superficie de la pieza.

El fenómeno responsable de que la corriente alterna tienda a fluir solamente a lo largo de

las capas superficiales del metal se conoce como “efecto pelicular”.

El método de corriente alterna es, en consecuencia, el más eficaz para la localización de

discontinuidades superficiales y no es apropiado para la detección de discontinuidades mas

profundas.

El campo alterno añade también movilidad a las partículas y facilita una mejor indicación.

(b) Corriente Contínua (CC)

La corriente contínua produce un campo que penetra en la pieza y es, por ello, más sensible

que la corriente alterna para la detección de discontinuidades internas ( subsuperficiales).

La corriente trifásica rectificada de doble alternancia produce resultados fundamentalmente

comparables a los de la corriente contínua obtenida en un generador.

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Una corriente monofásica rectificada de media onda permite máxima sensibilidad. Esto se

debe a que el campo pulsante aumenta la movilidad de las partículas permitiendo que estas

se alineen más fácilmente en los campos de fuga, además, las crestas de los impulsos

producen una mayor fuerza imanadora.

4.1.4.- Aparatos para medición de la electricidad.

Los instrumentos que se emplean para la medición de la corriente eléctrica se llaman

amperímetros, y los que sirven para medir el voltaje o la fuerza electromagnética se

denominan voltímetros.

Cada uno de estos se ha diseñado para operar bien con corriente continua o alterna. Asi

pues, existen aparatos para medir la corriente continua y otros para medir la corriente

alterna.

La mayoría de los instrumentos para medir la corriente alterna no miden los valores

máximos; miden mas bien los valores efectivos o los valores promedios.

El valor efectivo de la corriente alterna es igual al valor de la corriente continua que

produce un efecto calórico igual en un conductor.

El verdadero valor promedio de la corriente alterna es cero (onda sinusoidal verdadera).

Si la onda de una corriente es una onda sinusoidal verdadera, el valor medio de un

semiperiodo es igual a 0,64 veces el valor máximo.

Los valores máximos, efectivo y medio de una corriente continua miden valores promedio.

A menos que se indique lo contrario, todos los aparatos de medida de la corriente alterna

miden valores efectivos.

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4.2.- Teoría del Magnetismo

4.2.1.- Definiciones.

Magnetismo es la propiedad de atraerse entre sí de orientarse en dirección norte- sur que

presentan ciertos materiales. La tierra presenta magnetismo que se manifiesta precisamente por

ejercer una fuerza que orienta cierto tipo de materiales, como el hierro, atrayéndolos en la

dirección del polo norte.

Los materiales que presentan la propiedad del magnetismo son llamados materiales magnéticos

o ferromagnéticas

Imán: Es una masa de hierro o de cierto tipo de aleaciones que atrae o repele masa similares de

materiales magnéticos y que si se encuentran libre para girar se orienta en direcciones norte-sur.

Sus extremos se designan como polos del iman¨y el extremo que se orienta hacia el norte se llama

polo norte¨. La magnitud de un imán se mide por la fuerza que es capaz de ejercer sobre otros

materiales magnéticos.

4.2.2.- Materiales Magnéticos ( Ferromagnéticos).

Si consideramos un imán y lo dividimos hasta llegar a las dimensiones atómicas, la más pequeña

masa que aun presenta un polo norte y un polo sur, se designa como dipolo o dominio magnético

elemental. Podemos entonces pensar que un imán esta formado por o contiene un numero

infinito de ¨dipolos¨, todos orientados de manera que sus fuerzas se suman, es decir que todos

tiene dos polos – norte y sur, orientados en la misma dirección. (figura 4).

Si calentamos un imán y luego lo dejamos enfriar, observamos que si bien conserva su forma, sus

extremos ya no son polos magnéticos. ¿ Que ha ocurrido?.

Al calentar el imán le suministramos una gran cantidad de energía que agita y desordena los

¨dipolos¨ que dejan de sumar sus fuerzas y como resultado se anulan entre sí.

Al enfriar a temperatura ambiente los dipolos permanecen desordenados y ya no tenemos un

imán, pero el material sigue siendo ferromagnético. En efecto si aplicamos al mismo, energía

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magnética extrema suficiente, podemos volver a orientar sus dipolos y obtener nuevamente el

imán original.

Cuando un material tiene sus dipolos ordenados, se dice que esta magnetizado y presenta las

características de un iman.Si el mismo material tiene sus dipolos totalmente desordenados se dice

que esta desmagnetizado.

4.2.3.- Leyes de Magnetismo.

a) Polos iguales se repelen y polos diferentes se atraen.

Se puede comprobar que si tomamos dos imanes y los enfrentamos dé manera que el

polo norte de uno se corresponde con el norte del otro y el sur con el sur, ambos

imanes en lugar de atraerse, se rechazan con una fuerza que es igual a la de atracción

que se produce cuando se enfrentan haciendo que el norte de uno se corresponda con

el sur del otro y viceversa.

b) ¨La fuerza que ejerce un imán sobre un material magnético es inversa a la distancia que

los separa.

Se puede comprobar que al acercar un material magnético al polo de un imán, la fuerza

de atracción es mayor cuanto menor es la distancia que los separa y resulta máxima

cuando están juntas.

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4.2.4.- Imanes Naturales y Artificiales.

Imanes Naturales: En la naturaleza los materiales magnéticos en su gran mayoría se

encuentran en estado ¨desmagnetizados¨ pero algunos como ciertas formas de oxido de

hierro (magnética) se encuentran magnetizados es decir como ¨imanes naturales¨.

Imanes Artificiales: Se elaboran o procesan materiales magnéticos, la energía

suministrada (calor, trabajo mecánico) produce el desorden de los dipolos con lo cual

dichos materiales magnéticos pueden ser elaborados hasta lograr el diseño del imán que

se desea y almacenarlo sin magnetizar. En el momento de la venta o la aplicación, se

procede a magnetizarlos utilizando bobinas eléctricas y se lo entrega para su uso

como imán artificial; solamente en casos de tecnologías poco desarrolladas se suelen

mantener stock de imanes artificiales ya magnetizados.

Inicialmente y hasta principios del siglo XX, los imanes artificiales se producían

usando aceros al carbono de estructura martensitica.

En Japón en 1917 se produce una aleación magnética de acero al 30% de cobalto para

obtener imanes artificiales y en 1931 introducen una aleación de acero-Aluminio y

Níquel con la cual duplican la fuerza de los imanes artificiales.

Los imanes artificiales son conocidos también como imanes permanentes, ya que

conservan sus propiedades siempre que no sean sometidos a calentamientos, trabajo

mecánico o golpes internos.

Propiedades de un imán:

1.- Un imán atrae materiales magnéticos.

2.- Un imán va a generar en el material magnético propiedades similares.

3.- Un imán va a atraer a un material magnético, con mayor o menor fuerza según las

sustancias que se acercan.

4.- Polos diferentes de imanes se atraen, polos iguales se repelen.

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5.- Cuando un imán esta libremente suspendido en posición horizontal se va a alinear

de manera que el eje longitudinal será paralelo a las líneas del campo magnético de la

tierra.

6.- El imán ejerce una fuerza de variada intensidad a su alrededor y esta fuerza, se

llama Campo Magnético.

4.2.5.- Campo Magnético.

El campo magnético es el lugar donde las fuerzas magnéticas actúan, o es el espacio

alrededor del imán, en el que los materiales ferromagnéticos son atraídos.

Si tenemos una barra imantada (imán) como la de la figura 5, observamos que en un

extremo se localiza el denominado ¨polo norte¨ y en el otro, ¨polo sur¨.Un imán tiene

solamente dos (2) polos; aunque seccionemos el mismo tantas veces como podamos,

siempre tendremos un par de polos.

Del Norte salen las líneas de fuerza, que en su conjunto forman el campo magnético, y

que podemos llamar ¨foco magnético¨. Las líneas atraviesan el aire que rodea al imán y

penetran al mismo por el polo Sur. Dentro de la barra, estas mismas líneas de fuerza

van desde el extremo Sur al Norte.

Cada línea de fuerza es un lazo cerrado que no se cruza con otro y que va por el

camino de menor ¨resistencia magnética " (reluctancia). La tangente en cada punto de

cualquiera de estas curvas nos indica la dirección del campo magnético.

Esto se descubre colocando en cada punto una brújula. Respecto al campo magnético

terrestre podemos decir que su valor oscila los 0,5 oersted.

Propiedades de las Líneas de Fuerza o Líneas de Flujo:

1.-Las líneas de fuerza están en un estado de tensión longitudinal y por lo tanto

tienden a recorrer siempre el camino más corto.

2.-Las líneas de fuerza toman trayectorias paralelas.

3.-Las líneas de fuerza nunca se cruzan.

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4.-Las líneas de fuerza salen del imán por el polo norte y vuelven a entrar por el polo

sur y completan una curva cerrada a través del imán.

5.- Las líneas de fuerza buscan la trayectoria de menor ¨Reluctancia¨(resistencia al

establecimiento de campo magnético) para completar su recorrido.

6.- La concentración de líneas de fuerza determina la fuerza del campo magnético.

Así, el campo es más fuerte cerca de los polos, donde las líneas de fuerza se

concentran.

4.2.5.1.- Intensidad de Campo Magnético.

La intensidad del campo magnético es la fuerza que tiende a establecer un flujo

magnético en un circuito de material magnético, o sea que es la fuerza que produce

inducción magnetica¨en los materiales magnéticos.

La intensidad del campo magnético se define como la fuerza que actúa sobre un polo

magnético unitario ubicado en dicho campo, independiente que el campo sea

generado por una corriente eléctrica o por un imán.

Las unidades mas utilizadas en la medición de la intensidad de campo magnético son

el Oersted y el Ampere/metro.

4.2.5.2.- Polos Magnéticos.

La salida y entrada de las líneas de fuerza en un material magnético son las que

determinan la aparición de los polos magnéticos

Como ya dijimos, el punto de salida de líneas de fuerza es llamado polo norte y el de

entrada se llama polo sur.

La atracción magnética solo se producirá donde existan polos magnéticos externos en

el material considerado.

Un imán herradura presenta un polo norte en uno de sus extremos y un polo sur en el

otro.Estos polos ejerce atracción magnética. Figura 5(a)

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Si comenzamos a curvar cada vez mas el imán. Tendiendo a cerrar sus extremos, se

podrá comprobar que siguen existiendo los dos polos, aunque la distancia entre ambos

extremos se haya hecho corta. Figura 5(b)

Pero si unimos los dos extremos totalmente, de manera de obtener un anillo cerrad,

desaparecen los polos y no se manifiesta atracción magnética externa.

Las líneas de fuerza magnética se cerrarían dentro del material en forma de

circunferencias concéntricas y al no salir al exterior no forman polos.

Un anillo magnetizado de esta manera contiene un campo magnético que no se

manifiesta al exterior. Figura 5(c).

Si hacemos un pequeño corte, una grieta en la superficie de este anillo de manera de

interrumpir el circuito de las líneas de fuerza, van a aparecer de nuevo polos

magnéticos, ya que las líneas de fuerza saldrán de una cara de la grieta (polo norte) y

entran en la otra cara (polo sur). Figura 5 (d).

Esto se debe tener en cuenta cuando se ensaya piezas que tienen formas de anillos, en

las cuales, cuando se las magnetiza de manera que las líneas de fuerza formen

circunferencias concéntricas normales al eje (magnetización circular), no se formarán

polos a menos que presenten discontinuidades dispuestas longitudinalmente.

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4.2.5.3.- Campo Disperso o Campo de Fuga.

Si consideramos el caso de un anillo magnetizado que vimos en el punto anterior, las

líneas de fuerza del campo magnético se encuentran confinadas dentro del material. Al

hacer una grieta o un corte más o menos profundo, normal a su superficie

interrumpimos el camino de las líneas de fuerza en esta parte. Las líneas de fuerza

interrumpidas tendrán dos posibilidades de continuar: 1) saltar a través del aire de una

cara a otra cara en el corte o 2) bien se desvían y se introducen en lo que resta de la

sección del material.

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Esto último solo lo pueden hacer si en la sección que queda hay posibilidad de que

entren más líneas de fuerza, si ello no es posible porque el material esta saturado, las

líneas de fuerza se ven obligadas a atravesar el aire. Figura 5 (d).

Como el aire ofrece mayor resistencia al paso de las líneas de fuerza (mayor

reluctancia), las líneas de fuerza se deben espaciar entre ellas ocupando una mayor

sección que la que ocupaban en el hierro.

En este caso podemos ver como se produce una distorsión del campo magnético que

existía en la pieza dando lugar a lo que se conoce como campo disperso o campo de

fuga.

Esto ocurre también cualquiera sea la geometría de la pieza magnetizada, cada vez que

se presente en las mismas una discontinuidad que disminuya la sección del material

normal a las líneas de fuerza. Por ejemplo, en el caso de una barra de hierro

magnetizada de manera que las líneas de fuerza fluyan de un extremo a otro (llamada

magnetización longitudinal), con una intensidad tal que el material se encuentre

saturado de líneas de fuerza, la presencia de una fisura dispuesta en forma transversal

sobre la barra, provocará un campo disperso o campo de fuga como puede verse en la

figura 6 (a), (b), (c) y (d).

Como se puede ver en esta figura aunque se trate de una fisura o discontinuidad interna

se producirá un campo disperso en la superficie siempre que la discontinuidad

interrumpa el flujo de las líneas de fuerza y no se encuentre a demasiada profundidad.

Cuando la grieta o cualquier otra discontinuidad planar se encuentra dispuesta en forma

paralelas a las líneas de flujo, al no interrumpirlas, como podemos ver en la figura 6(d),

no provoca la aparición de campo disperso. Si se trata de una discontinuidad

volumétrica (una inclusión o un poro), siempre interrumpirá líneas de fuerza,

cualquiera sea su orientación, produciendo campo disperso.

El campo disperso que hemos descrito es el que hace posible el ensayo con partículas

magnetizables. Sin campo disperso no aparecerán los polos magnéticos que atraigan

las partículas que usamos en el ensayo.

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Las condiciones requeridas para obtener el campo disperso que haga posible la

detección de discontinuidades pueden resumirse así:

a) Las líneas de fuerza del campo magnético deben ser interceptadas por la

discontinuidad. En el caso de discontinuidades planares (grietas, por

ejemplo), el plano de las mismas debe ser perpendicular a las líneas de

fuerza o por lo menos formar un ángulo superior a 45 grados.

b) Las discontinuidades pueden ser superficiales o subsuperficiales, esto

último indica que no estarían a una profundidad mayor que 0,5-0,6 mm

aproximadamente.

c) La intensidad de campo aplicada debe ser suficiente.

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4.2.5.4.-Campo Magnético generado por la Corriente Eléctrica.

Es, sin duda, el método idóneo para magnetizar piezas que vayan a ser sometidas al ensayo por

partículas magnetizables.

Hay dos formas básicas de utilizar la corriente eléctrica para producir campos magnéticos:

-paso de corriente a través de la pieza (magnetización circular)

-introducción de la pieza en el núcleo de una bobina o solenoide por el que circula la corriente

(magnetización longitudinal).

En principio veremos como se genera el campo magnético por la corriente eléctrica.

a) Barra rectilínea larga.

La experiencia muestra que en las proximidades de conductores por los cuales circula una cierta

corriente, se manifiestan fenómenos magnéticos o sea, cambios de orientación en agujas

magnéticas al establecerse las mismas. Fue Oersted quien por primera vez dio a conocer estudios

sobre estos fenómenos. Figura 7.

Se verá el caso de un conductor lineal, rectilíneo o indefinido. Entendiéndose por lineal o

filiforme cuando el diámetro máximo D es mucho menor que cualquier distancia r a utilizar:

D < r

La denominación de indefinido corresponde a los conductores cuya longitud L es mucho mayor

que las distancias r a la que se encuentran los puntos donde se determina el campo.

L > r

-Se trata de determinar que características tiene el campo magnético creado alrededor del

conductor.

-Mediante limaduras de hierro dispuestas sobre una hoja de cartulina, (figura 8) se puede

obtener un espectro magnético de dicho campo. Si la cartulina esta en un plano a perpendicular al

eje del conductor, las líneas de fuerza son circunferencias concéntricas con el eje del conductor y

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el punto P; o sea el plano (pi) indicado en el mismo esquema. En consecuencia la dirección del

vector intensidad del campo magnético H, en P es normal al plano (pi). El sentido se obtiene

aplicando la regla de la mano derecha, que avanza en el sentido de la corriente.

4.2.5.5.- Intensidad de campo magnético generado por una corriente eléctrica.

El valor del módulo de la intensidad de campo, cuya dirección hemos determinado anteriormente,

se puede medir a distintas distancias del conductor y para distintas intensidades de corriente.

Se podrá observar que al aumentar de distancia “r”, del punto “P”, la intensidad del campo “H”

disminuye, matemáticamente:

H = k. 1/r (1)

Es decir:”La intensidad del campo magnético generado alrededor de un conductor es inversamente

proporcional a la distancia”.

Si se mide la intensidad del campo, en un mismo punto, para distintos valores de la intensidad de

corriente “i”, se observará que la intensidad de campo es mayor cuanto mayor es la corriente.

H = k . i (2)

Es decir: “La intensidad de campo magnético generado alrededor de un conductor es directamente

proporcional a la intensidad de la corriente que circula por el mismo”.

Las expresiones (1) y (2) pueden resumirse en una sola:

H= (k/2 .C). I/r (3)

En esta formula el coeficiente de proporcionalidad (k/2)..C ) depende del sistema de unidades.

En el sistema M.K.S.A. “K” y “C” valen: , la intensidad de corriente se mide en Ampere y las

distancias en metros, por lo tanto la intensidad del campo magnético se medirá en

“Ampere/metro”, según la siguiente expresión:

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H (A/m) = (1/2. . I (Ampere) /r (metro) (4)

E muchos procedimientos y normas la intensidad de campo se expresa en “Oersted”, cuya

equivalencia en Ampere/metro es la siguiente:

1 Ampere/metro = 0,01265 Oersted (5)

b) Campo Magnético creado por un Solenoide.

Se llama solenoide a un conductor arrollado sobre una forma cilíndrica, cuya longitud L (en

dirección del eje del solenoide) es mucho mayor que su diámetro. Su aspecto es similar al que

presenta un resorte helicoidal.

Para estudiar el campo magnético creado por un solenoide se usa el magnetómetro, aparato

con el cual se puede medir la intensidad de un campo magnético. Colocado en un punto del

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campo, la aguja del magnetómetro gira un ángulo, que depende de la intensidad del campo en

ese punto. Figura 9.

Si se mide la intensidad en distintos puntos del campo de un solenoide se encuentra que:

1) En los puntos interiores del solenoide, el campo es mucho más intenso que en

los exteriores;

2) El campo no tiene el mismo valor en todos los puntos interiores; es máximo en

él punto medio.

La intensidad de campo en los puntos interiores alejados de los extremos varía poco cuando el

solenoide es largo; y si es muy largo, se puede admitir que el campo tiene el mismo valor en

todo su interior.

Estudiando el campo en los puntos interiores de varios solenoides, para ver cómo influye la

longitud, el número de espiras y la sección, comprobaremos que:

1) H es directamente proporcional a la intensidad de la corriente I;

2) H es directamente proporcional al número total de espiras, N;

3) H es inversamente proporcional a la longitud del solenoide l .

Estos tres resultados se expresan con la siguiente relación:

N . I

H = --------

l

El cociente N/l representa el número de espiras que hay en cada unidad de longitud; si lo llamamos

n, la relación que da la intensidad del campo es:

H = n I

Esta relación es más usada que la anterior, porque en un bobinado uniforme es más sencillo contar

el número de espiras en cada unidad de longitud que en toda la bobina.

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Unidad de Campo Magnético: El campo magnético de un imán se mide en Oersted (Oe); en

cambio, es muy común que el campo por un solenoide se mida en una unidad que deriva de la

ultima relación:

El _ Ampere – espira llamado también Ampere – vuelta , que simbolizaremos

cm cm

A – e, que se puede definir así:

cm

1 A – e es el campo creado por una corriente de 1 A en el interior de un solenoide que tiene

cm una espira por cada centímetro.

Su equivalencia con el Oe, que se obtiene experimentalmente, es:

1 A – e = 1,256Oe

cm

Como 4 = 12,56, se puede decir que:

1 A – e = 4 Oe

cm 10

FUERZA AEREA



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De acuerdo con esto, si se quiere expresar en Oe el campo creado en el interior de un solenoide, la

relación será:

H = 4 n I

10

Ej: Por una bobina que tiene 100 espiras en cada centímetro, circula una corriente de I =

10Amp. ¿Cuál es el campo en su centro?

H = n I = 100e/cm. 10 A = 1.000 A-e/cm

Expresada en Oe, la intensidad del campo es:

H = 1.000 . 1,256 Oe = 1.256 Oe

La relación H = n I expresa, entre otras cosas, que es posible crear campos intensos con corrientes

.débiles, siempre que se coloque un número suficientemente grande de espiras en cada unidad de

longitud.

Además, se observa también que la sección del solenoide no interviene: dos solenoides que

posean el mismo número de espiras por centímetro y que sean atravesados por la misma

intensidad de corriente, crean en su interior campos iguales aunque sus secciones sean

diferentes. Por lo tanto, si se construye un solenoide de varias capas de espiras, para

determinar la intensidad del campo en su interior habrá que cortar solamente el número de

espiras que hay en cada centímetro de longitud, incluyendo todas las capas.

4.2.6.-Inducción Magnética.

La inducción magnética o densidad de flujo “B”, es el número de líneas de fuerza, por unidad de

área transversal a la dirección del flujo, inducidas por un campo magnético (H),

La INDUCCIÓN “B” es proporcional a la intensidad de campo “H” y el factor de

proporcionalidad, denominado PERMEABILIDAD “”, representa la mayor o menor dificultad

FUERZA AEREA



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con que un material puede ser magnetizado. Cuanto más magnético sea un material más

“permeable” será al flujo magnético y por lo tanto permitirá pasar una mayor cantidad de líneas de

fuerza por unidad de área. Es decir que “” representa la facilidad con que un material puede

ser magnetizado.

Matemáticamente esta relación entre campo magnético e inducción se expresa con la formula:

B = . H

Como vimos anteriormente H se mide en Oersted. La inducción B se mide en Gauss, que es el

número de líneas de fuerza por unidad de área transversal. Por lo tanto la permeabilidad tendrá la

dimensión de Gauss/Oersted.

En dicha formula H es la fuerza que tiende a magnetizar un cuerpo y B es la magnitud del campo

inducido en dicho cuerpo. Como en el aire el vapor de la permeabilidad “” es uno, tendremos que

la inducción magnética y la intensidad de campo en aire son iguales.

Si colocamos en el campo de un imán un material magnético cuya permeabilidad sea mayor que 1

podremos verificar que en dicho material la intensidad de campo será mayor (habrá más líneas de

fuerza) que si en el mismo lugar existiese aire, por eso decimos que en el material magnético hay

un campo magnético inducido.

4.2.7.-MATERIALES FERROMAGNÉTICOS, PARAMAGNÉTICOS Y

DIAMANAGNETICOS.

Las prioridades magnéticas de las sustancias tienen su origen en el movimiento de los electrones y

en los momentos magnéticos permanentes de los núcleos y de los electrones.

Una teoría elemental, pero bastante específica, de la estructura del átomo considera que los

electrones viajan en (niveles de energía) orbitasen torno del núcleo. El movimiento de un electrón

constituye una espira de corriente, y por lo tanto genera un campo magnético.

Además del momento magnético orbital, el electrón posee un momento magnético intrínseco. Este

último se refiere a menudo como el momento magnético de espín del electrón, ya que una forma

de imaginar su origen es considerar al electrón como una carga que “gira” en torno a su eje. Como

tal, el electrón actuaría como una espira de corrientes. Excepto para los elementos de transición,

los momentos magnéticos del espín de los electrones de los átomos se cancelan por pares hasta

FUERZA AEREA



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donde es posible. Es decir, los momentos de espín del electrón se orientan en direcciones opuestas

para los dos electrones de un par.

Los materiales magnéticos pueden clasificarse en función de su permeabilidad.

Se llaman materiales FERROMAGETICOS a todos aquellos materiales cuya permeabilidad

sea mayor que 1, a todos aquellos en los cuales la permeabilidad es semejante a la del aire son

llamados materiales PARAMAGNÉTICOS y aquellos materiales cuya permeabilidad es menor

que la del aire se denominan DIAMAGNÉTICOS.

FERROMAGNETICOS >> 1

PARAMAGNÉTICOS 1

DIAMAGNÉTICOS < 1

Utilizando un imán, estos materiales pueden ser fácilmente diferenciados ya que:

Los materiales ferromagnéticos son fuertemente atraídos por un imán. Ejemplo estos materiales

son: hierro, níquel, cobalto, la mayoría de los aceros.

El hierro es ferromagnético solamente en la fase cristalográfica hierro-alfa (Fe), por ejemplo, los

aceros ferríticos y martensíticos. Los aceros en la fase gamma (Fe) no son ferromagnéticos.

Son sustancias fuertemente atraídas por un imán y su capa electrónica exterior contiene electrones,

incluso si la capa inmediata inferior no está aún llena. Como resultado, la cancelación de los

momentos magnéticos de espín del electrón no tiene lugar en estos elementos. Consecuentemente,

estos átomos tienen momentos magnéticos exponencialmente grandes.

En las sustancias ferromagnéticas hay pequeñas regiones, llamadas dominios, en cada una de las

cuales, y como resultado de interacciones moleculares, los momentos magnéticos todos paralelos

entre si (fig. 10). El límite de dominio, donde los momentos magnéticos cambian de una

orientación a otra es análogo a un límite de grano, donde cambia la orientación cristal.

Las direcciones de imantación de los diferentes dominios no son necesariamente paralelas, de

modo que la imantación resultante en muestra no imantada es nula (fig. 11). Al colocar ésta en un

campo magnético, la imantación resultante puede aumentar de dos formas distintas.

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1) Por crecimiento de dominios favorablemente orientados respecto al campo externo

(fig. 12).

2) Por rotación de la dirección de imantación hacia la dirección del campo externo

(fig.13).

En los campos externos débiles, la imantación varía de acuerdo al primer caso. En campos fuertes,

la imantación según lo planeado en el segundo caso.

La curva e la figura 14 muestra las zonas en que predominan cada proceso.

En campos débiles, los campos son reversibles, o sea, el suprimir el campo externo, los campos

límites vuelven a sus posiciones iniciales. En campos fuertes, los cambios son irreversibles, por lo

cual la sustancia queda imantada al eliminar el campo exterior.

Los materiales paramagnéticos son levemente atraídos por un imán y entre ellos podemos

mencionar: aluminio, platino, estaño, etc.

El origen del paramagnetismo esta en los momentos magnéticos permanentes que tienen los

átomos y electrones del sólido.

Los materiales diamagnéticos son levemente repelidos por un imán, por ej: plomo, plata,

mercurio, oro, etc.

En las sustancias diamagnéticas los momentos magnéticos se oponen al campo magnético

externo, haciendo que el campo dentro del sólido sea menor que el campo fuera de él.

EN LOS MATERIALES PARAMAGNÉTICOS Y EN LOS DIAMAGNÉTICOS

LA PERMEABILIDAD ¨ ¨ ES UN VALOR CONSTANTE PARA CADA UNO DE

ELLOS, MIENTRAS QUE EN LOS MATERIALES FERROMAGNETICOS LA

PERMEABILIDAD DEPENDE DEL VALOR DE LA INTENSIDAD DE CAMPO.

La variación del valor de la permeabilidad en función de la intensidad de campo es un hecho

determinante en la aplicación del ensayo por partículas magnetizables.

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Cuando en un material ferromagnético se aplica un cierto campo magnético, la permeabilidad

aumenta al aumentar el valor de intensidad aplicada, hasta llegar a un valor máximo a partir del

cual si seguimos aumentando la intensidad de campo, la permeabilidad comienza a disminuir

tendiendo al valor de la permeabilidad del aire.(figura 10).

Es entonces oportuno destacar que la máxima sensibilidad en el ensayo se obtendrá cuando la

intensidad del campo magnetizante aplicado sea tal que el valor de permeabilidad en el material

alcance su máximo valor.

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4.2.8.- CONCEPTOS DE PERMEABILIDAD Y RELUCTANCIA.

4.2.8.1.- Permeabilidad

Se entiende por permeabilidad magnética la mayor o menor dificultad que ofrece una sustancia

cualquiera a ser magnetizada.

Si una sustancia tiene muy alta permeabilidad, facilita favorablemente el paso (a través suyo) de

líneas de campo magnético. Por lo tanto, es fácil de magnetizar.

A continuación se describe los distintos casos de permeabilidad que se conocen:

a) Permeabilidad del vacío.

Es la permeabilidad en el vacio. Aunque el aire no tiene el mismo valor, a los fines prácticos se las

consideran iguales.

0 = 1.256 x 10 –8

volt. seg / (amp. cm)

b) Permeabilidad absoluta.

Es la permeabilidad absoluta del material. Su valor cambia en función de la inducción magnética a

la cual esta sometido dicho material, pasando de un valor bajo a un máximo y decreciendo luego,

hasta un valor mínimo a medida que el material se va saturando magnéticamente.

Ejemplo:

Para acero colado y con una inducción magnética de 2.000 Gauss, el valor de la permeabilidad

absoluta es:

a = 250 x 10 –8


Para el mismo acero y con B=3.000 Gauss,

a = 278 x 10 –8


c) Permeabilidad relativa.

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La permeabilidad relativa es la relación entre la absoluta y la del aire o vacío. Indica el numero de

veces que el material o sustancia es mas conductor (magnéticamente) que el vacío o el aire. Es un

coeficiente numérico (adimensional).

r = a / 0

La permeabilidad en un material depende de varios factores que a continuación citaremos:

1) Del valor de inducción magnética o de intensidad de campo magnético.

Esto ha sido demostrado en el punto (b) anterior.

2) De estado de tensión (mecánica) del material. Este punto se demostrara

cuando se trate el tema sobre curvas vírgenes.

3) De la composición química del material. Como ejemplo podemos citar la

variación del porcentaje de carbono en el acero (figura 16).

4) De tratamiento térmico de la muestra. Este introduce una variación

localizada de la composición química y la estructura cristalina que

modifican las propiedades magnéticas del material.

5) De la temperatura a que se haya la muestra. Si recordamos la relación

entre las permeabilidades magnéticas:

r = a / 0

Por otro lado,

r = 1+X

donde:

X = susceptibilidad magnética, que es la propiedad que tienen los materiales de ser sensibles al

magnetismo.

En la figura 17 vemos el comportamiento de un material ferromagnético. En la zona rayada, o sea,

hasta llegar ala temperatura crítica (de Curie), su susceptibilidad adquiere valores muy altos. De la

temperatura de Curie en adelante, describe una curva que corresponda a la ley de Curie.

X = C / (T-TC )

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donde:

C: constante

T: temperatura

TC : temperatura Curie

Como X tiende a cero (0), la permeabilidad relativa r tiende a uno (1), por lo tanto, el material

tiende a ser paramagnético.

Al aumentar la temperatura (por sobre la temperatura de Curie) el material se desmagnetizará (si lo

estuvo), o de ferromagnético pasará a ser paramagnético.

Debido a su permeabilidad r negativa, los materiales diamagnéticos están independizados de la

variación de la temperatura.

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Figura 17- Efecto de la temperatura en la permeabilidad magnética.-

4.2.8.2.- Reluctancia

Se denomina reluctancia magnética (R) a la “resistencia” que ofrece un material a dejar pasar, a

través suyo, líneas de campo magnético. Está firmemente relacionada con la permeabilidad

magnética, ya que, al disminuir ésta, el valor de R aumenta, siendo:

R f (1 / )

A su vez R depende de factores geométricos, como ser:

a) l = longitud del camino magnético recorrido por las líneas de campo (longitud de su línea

media)

b) S = superficie por la cual circulan las líneas de flujo magnético (en el caso de un

electroimán, la superficie a considerar es el área transversal del núcleo)

Finalmente, la reluctancia magnética es:

R = l / (xS)

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Donde es la permeabilidad de cada uno de los materiales atravesados por las líneas de flujo

magnético.

Debemos agregar que, al igual que la corriente eléctrica circula por el camino de menor

resistencia eléctrica, las líneas de flujo magnético se desplazan por el sendero de menor

reluctancia magnética.

4.2.9.- HISTERESIS

Cuando se imanan ciertos materiales ferromagnéticos, al retirarles la fuerza imanadora no vuelven

completamente a su condición inicial. Para desimanar completamente el material se debe aplicar

una cierta fuerza imanadora inversa, a menos que el material se caliente por encima del punto de

Curie correspondiente a dicho material o que se someta a un tratamiento mecánico.

Si a una muestra de material magnéticamente virgen (completamente desimanado) se aplica un

campo externo variable y se miden tanto el campo externo como el grado de imanación o densidad

de flujo, se puede trazar, como se indica en la figura 18, una curva representativa del material.

Esta se conoce como curva de Histéresis Magnética.

Histéresis es el retraso del efecto magnético cuando se cambian las fuerzas imanadoras que actúan

sobre un cuerpo ferromagnético.

En la figura 18, H representa la fuerza imanadora aplicada a la muestra y B la densidad de flujo

dentro de éste.

El punto en el que la imanación y la fuerza aplicada es cero se representa por (o). Al aumentar la

fuerza imanadora en pequeñas dosis, el flujo aumenta rápidamente al principio, reduciéndose

progresivamente hasta que alcanza el flujo máximo o el punto de saturación (a). Otro aumento en

la densidad de flujo se indica por la línea de puntos o-a.

Si la fuerza imanadora se reduce ahora gradualmente hasta cero la curva (a-b) mostrará la

disminución correspondiente en la densidad de flujo. No obstante, en la muestra aún queda algún

magnetismo representado por el punto (b). El valor de este magnetismo se indica por la distancia

(o-b) y se denomina magnetismo residual.

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Si ahora se invierte la corriente imanadora y se aumenta lentamente, la densidad de flujo

(magnetismo residual) dentro del espécimen disminuye y vuelve a cero en el punto ©.

La distancia representada por (o-c) es la medida de la fuerza necesaria para reducir el campo

magnético a cero y se conoce como fuerza coercitiva. Aumentando aún más la fuerza imanadora

el espécimen se imana en la dirección opuesta hasta que, nuevamente, se llegue al punto (d) de

saturación.

Si ahora la fuerza imanadora se reduce gradualmente a cero la densidad de flujo se reduce o

disminuye hasta un cierto valor (e); no obstante, el espécimen retendrá aún cierto magnetismo

residual representado por o-e. Si ahora aumentamos constantemente la fuerza magnética en su

dirección original la densidad del flujo residual se reduce a cero en el punto (f) y aumenta después

hasta el punto de saturación inicial (a)

La curva representada por las líneas a, b, c, d, e, f se denomina curva histéresis o ciclo de

histéresis.

Cuando esta curva de histéresis es delgada o estrecha generalmente significa que el espécimen es

de fácil imantación, pero que posee un bajo magnetismo residual.

Una curva de histéresis ancha indica que el material es más difícil de imanar pero retendrá un

campo residual más potente.

4.2.9.1.- Retentividad.

La retentividad es la expresión empleada para indicar la tendencia de un material a retener el

magnetismo residual. En la curva de histéresis de la figura 18, la retentividad se representa con la

distancia o-b. Esta distancia indica la intensidad del campo presente debido al magnetismo residual

si se retira la fuerza imanadora H.

4.2.9.2.- Fuerza Coercitiva.

La fuerza coercitiva es la expresión empleada para indicar la facilidad con la que el magnetismo

residual de un material puede contrarrestarse por la aplicación de una fuerza imanadora. En la

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figura 18, la fuerza coercitiva se representa por la distancia o-c. Esta es la distancia de la fuerza

imanadora H que se requiere para reducir a cero el campo magnético B en el material una vez

imanado.

4.3.- Material a Magnetizar.

Los materiales a magnetizar pueden denominarse aquellos como “fáciles o blandos” de magnetizar

o “difíciles o duros” de magnetizar.

4.3.1- Materiales blandos.-

Las propiedades indicativas que deben poseer dichos materiales son las que se enumeran a

continuación:

a) bajo valor de fuerza coercitiva (Hc)

b) ciclo de histéresis fino (área pequeña)

c) bajo valor de saturación magnética

d) alta permeabilidad (valores de a grandes)

e) bajo valor de campo remanente (Br )

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4.3.2- Materiales duros.-

Estos materiales se destacan por las siguientes características:

a) alta fuerza coercitiva

b) ancho ciclo de histéresis

c) alto valor de saturación

d) baja permeabilidad

e) alto campo residual (remanente)

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4.3.3- Magnetismo Remanente y Fuerza Coercitiva de Imanes.-

A continuación se dan valores de Br , HC , y la composición química de los materiales utilizados

como imanes permanentes, por sus características distintivas.

Material Composición % Br Wb/m2

HC Amp/m

Acero al carbono

Fe 98

C 0.86

Mn 0.9

0.95

3.6 x 103

Acero al cobalto

Fe 52

Co 36

W 7

Cr 3.5

Mn 0.5

C 0.7

0.76

18 x 103

Alnico 2

Fe 55

Al 10

Ni 17

Co 12

Cu 6

0.76

42 x 103

Alnico 5

Fe 51

Al 8

Ni 14

Co 24

Cu 3

1.25

44 x 103

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4.4.- DISTRIBUCION DE CAMPO MAGNETICO SEGUN LA GEOMETRIA DE LA

PIEZA.

A) Distribución del campo magnético producido por el paso de corriente a través de un

conductor macizo (figura 19)

Caso a) La distribución del campo en el interior de un conductor no ferromagnético, tal como una

barra de cobre, cuando pasa una corriente continua, es distinta a la distribución exterior a la barra,

figura 19(a). En cualquier punto interior de la barra, el campo magnético es debido sólo a la parte

de la corriente que fluye en el metal entre este punto y el centro de la barra; es decir, a través de un

cilindro cuyo radio sea la distancia del centro de la barra al punto en cuestión. En consecuencia, el

campo aumenta linealmente desde cero hasta un máximo en la superficie. Fuera del conductor, el

campo decrece según la curva mostrada en la figura 19(a), cual si la corriente estuviera

concentrada en el centro

de la barra; de manera que si R es el radio de la misma y el campo en la superficie es H, el campo

a una distancia 2R del centro será H/2; H/3, etc.

Caso b) Si el conductor es de acero u otro material ferromagnético se tendrá la misma distribución

del campo magnético, pero la fuerza del campo será mucho mayor (comparar fig 19 (a) y (b)). Si

el diámetro del conductor es el mismo, el campo en su centro será también nulo, pero en la

superficie será siendo la permeabilidad magnética del material, pudiendo llegar a valer

1.000 ó 2.000 veces el campo de un conductor no magnético. Sin embargo justo fuera de la

superficie, la fuerza del campo baja exactamente al mismo valor que para un conductor no

ferromagnético y el campo en el exterior presenta la misma curva de distribución.

Caso c) En los dos casos anteriores se ha supuesto el paso de corriente continua (CC) a través del

conductor. Si la corriente es alterna (CA), es sabido que tenderá a concentrarse en la superficie del

conductor y esta tendencia será tanto más pronunciada cuanto mayor sea la frecuencia de la

corriente. A las frecuencias industriales (50 ciclos) esta tendencia es apreciable, especialmente

materiales magnéticos. Este es el fenómeno conocido como "efecto pelicular".

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Por consecuencia, si la densidad de corriente es mayor en las capas externas del conductor, la

densidad del campo será pues mayor en estas zonas, figura 19(c).

B) Distribución del campo magnético producido por el paso de corriente a través de un

conductor hueco (figura 20)

Caso a) En el caso de un conductor hueco no ferromagnético por el que pasa corriente continua,

figura 20(a), no habrá flujo de corriente a través del hueco interior y, como el campo entre

cualquier punto del conductor es debido exclusivamente al flujo de corriente entre este punto y el

centro del conductor, no habrá campo magnético en la superficie interna del conductor hueco. Sin

embargo, en la superficie externa el campo será el mismo que el de un conductor macizo del

mismo diámetro y conduciendo igual cantidad de corriente. Al calcular la fuerza del campo en el

exterior se deberán tomar las distancias referidas al centro del tubo, no a su superficie interna.

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El gradiente de la fuerza del campo, desde la superficie interna hasta la externa del conductor

hueco, no es tan lineal (dependiendo del espesor de pared) como en el caso del conductor macizo

del mismo diámetro.

La distribución del campo exterior del conductor hueco es exactamente igual a la de un conductor

macizo, tal como se puede apreciar al comparar las figuras 19 (a) y 20 (a).

Caso b) En el caso de un conductor hueco ferromagnético, existe una correlación similar en

comparación con un conductor hueco no ferromagnético, figura 20 (b). en la superficie interna, el

campo es nulo y aumenta de forma aproximadamente lineal hasta un máximo en la superficie

externa, veces la fuerza del campo en un tubo no ferromagnético.

Esta distribución pone de manifiesto que esta técnica operatoria será poco adecuada para la

detección de discontinuidades localizadas en la superficie interna de un tubo, por lo que no deberá

emplearse cuando se requiera la máxima sensibilidad en una inspección de esta naturaleza. No

obstante, grietas de varias décimas de mm de profundidad pueden interceptar bastante líneas de

fuerza de campo magnético, ya que, como se observa en la figura 20 (b), la curva de distribución

del campo crece rápidamente desde la superficie interna a la externa.

En el exterior del tubo, la fuerza del campo disminuye con la distancia según la misma curva que

para el caso de un conductor hueco no ferromagnético, tal como se aprecia al comparar las figuras

20 (a) y (b).

Caso c) Al igual que vimos en el caso de un conductor macizo, figura 19 (c), el mismo "efecto

pelicular" se presenta en el caso de un conductor hueco, figura 20 (c), cuando se emplea corriente

alterna (CA) para la magnetización.

C) Distribución del campo magnético producido por el paso de corriente continua (CC) a

través de un conductor no ferromagnético, concéntrico en el interior de un cilindro hueco

ferromagnético (figura 21)

La técnica más adecuada para magnetizar una pieza cilíndrica hueca que presente discontinuidades

en su superficie interna, es la de paso de corriente continua a través de un conductor Un conductor

concéntrico en el interior de la pieza, tal como se muestra en la figura 21.

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En este caso, al igual que vimos en la figura 19 (a), el campo debido al conductor concéntrico es

máximo en la superficie del mismo y decrece, según la misma curva, hacia el exterior en el espacio

comprendido entre el conductor y la superficie interna de la pieza cilíndrica hueca. Sin embargo,

en esta superficie, el campo aumenta fuertemente debido al factor de permeabilidad ( . H ) y

decrece hacia la superficie externa, siguiendo una distribución similar a la de la curva decreciente

correspondiente al aire, pero multiplicada por el factor .

Por consiguiente, esta técnica produce un campo máximo en la superficie interna de la pieza,

proporcionando fuertes indicaciones de discontinuidades presentes en dicha superficie. No

obstante, también se obtienen indicaciones de discontinuidades que se encuentren en la superficie

externa.

Se puede observar que es indiferente que el conductor concéntrico sea de material ferromagnético

o no ferromagnético, ya que solo el campo exterior del conductor es el que propiamente da lugar a

la magnetización continua o alterna de la corriente que se haga pasar a través del conductor.

En cambio, en los casos A) y B) el tipo de corriente (continua o Alterna) son factores de

considerable importancia en la realización satisfactoria del ensayo.

Vemos, por tanto, que será idóneo utilizar corriente alterna cuando se trate de detectar pequeñas

discontinuidades superficiales; mientras que si tratamos de explicar, dentro de las limitaciones del

método, discontinuidades subsuperficiales, dará mejores resultados el utilizar corriente continua.

En cuanto a la intensidad de corriente, debe ser tal que no llegue a producir la saturación

magnética de la pieza, ya que, de ser así, se formarían acumulaciones excesivas de partículas que

podrían inducir a error en la interpretación de las indicaciones.

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Figura 21 – Distribución del campo magnético producido por paso de corriente continua

(c.c.) a través de un conductor no ferromagnético concéntrico en el interior de un cilindro

hueco ferromagnético.

5.- METODOS Y TECNICAS.

5.1.- Modos de Magnetización.

Así como la dirección del campo magnético debe ser correcta con respecto a la discontinuidad, es

importante conocer el procedimiento de magnetización necesario para dar al campo la correcta

dirección.

Para efectuar la inspección adecuada, el campo debe situarse en la dirección y lugar correcto de la

pieza.

5.1.1.- Dirección del Campo.

Dado que la sensibilidad es mayor cuando el campo magnético en una pieza es

perpendicular al eje mayor de un defecto, el método de magnetización deberá seleccionarse de

forma que produzca líneas de flujo perpendicular al tipo de defecto esperado.

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Si se desea detectar discontinuidades con varias orientaciones, entonces la pieza debe magnetizarse

más de una vez, de forma que produzca líneas de flujo en diferentes direcciones.

En la mayoría de los ensayos, será suficiente magnetizar dos veces empleando la segunda vez un

campo perpendicular al primero, con objeto de que el defecto que se halle casi paralelo al primer

campo sea casi perpendicular al segundo.

En algunos casos un defecto situado a 45 grados aproximadamente con respecto a las líneas de

flujo podría no ser detectado.

En el caso de inspecciones mas criticas que requieren mayor o la más alta sensibilidad posible,

podría ser necesario magnetizar varias veces en diferentes direcciones.

En resumen se puede decir, que la dirección del campo no puede ser dejada al azar, sino que debe

estar en función de la orientación de las discontinuidades que se busquen.

Como veremos mas adelante, la magnetización se consigue, en la mayor parte de los casos, por la

acción de la corriente eléctrica cuya relación con la dirección del campo magnético puede

resumirse como sigue.

1. Las líneas de fuerza del campo son siempre perpendiculares a la dirección de

La corriente.

2. La dirección de las líneas de fuerza se determina por la regla de la mano

derecha si el conductor por el que circula la corriente se toma con la mano derecha de

manera que el dedo pulgar señale la dirección de la corriente, los otros dedos, que rodean el

cable, señalan la dirección del campo (figura 22)

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5.1.1.1. Magnetización Circular

Se denomina magnetización circular a la que establece un flujo en toda la periferia de la pieza

ensayada.

Esta magnetización se obtiene mediante la circulación de corriente por un conductor, el campo que

genera es del tipo circular alrededor del mismo, y esta contenido en un plano normal al conductor

y a la circulación de la corriente. Para encontrar la dirección del campo magnético inducido

eléctricamente, colocar el pulgar sobre el conductor en la dirección del flujo de la corriente, los

dedos dan la dirección de las líneas de fuerza.

Generalmente se utiliza la teoría del “flujo de corriente” la que utiliza la regla de + a-, Si es

aceptada la teoría del “flujo electrónico” (flujo de – a +) entonces se utiliza la regla de la mano

izquierda.

Ambas teorías dan la misma dirección del flujo del campo magnético.

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Las líneas de fuerza en este caso son cerradas en forma de circular, lo que no ocasiona la

formación de polos en la pieza, salvo que alguna discontinuidad provoque la ruptura del flujo y los

ponga en evidencia. Esto impide la medición de la magnetización alcanzada por el material. Hay

que tener en cuenta, que cuando medimos el campo magnético de una pieza medimos la resultante

superficial de la suma de los dominios magnéticos, no sabemos nada de las orientaciones

interiores.

Los planos de fallas detectables varían de los 45 a los 90º con respecto a las líneas de fuerza del

flujo magnético, siendo el óptimo, el de 90º, o sea fallas orientadas longitudinalmente en la pieza.

Figura 23.

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5.1.1.2. Magnetización Longitudinal

Se denomina magnetización longitudinal a la magnetización en la cual las líneas de fuerza

atraviesan la pieza o el componente en una dirección paralela a su eje longitudinal.

Normalmente este tipo de magnetización se obtiene por medio de bobinas o solenoides.

La dirección del campo, se obtiene por medio de la regla de la mano derecha, aplicada al alambre

elemental de la bobina.

La figura 24 muestra el campo magnético producido mediante una bobina. El campo es circular

alrededor del cable conductor pero produce un campo longitudinal en la pieza.

Utilizando la regla de la mano (flujo de corriente de + a -) se demuestra la dirección del campo

mediante la teoría del flujo de corriente.

Este tipo de magnetización detecta, en forma optima, discontinuidades que estén contenidas en un

plano normal a las líneas de fuerzas. La detección puede llegar a discontinuidades contenidas en

planos que formen un ángulo de 45º con las líneas de fuerzas del campo magnético.

Una de las características de este campo, es que se forman polos en los extremos de las piezas, lo

que permite detectar el grado de magnetismo alcanzado por el material.

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5.1.1.3- Efecto de la dirección del campo

Un campo de magnetización circular, como el de la figura 25 a no detectara una discontinuidad tal

como la señalada con A. Su forma regular y su orientación, paralela a las líneas del campo, hacen

que no forme campo de fuga detectable.

Si la discontinuidad esta también orientada en dirección predominantemente paralela al campo,

pero su forma es irregular, hay posibilidad de que se forme una débil indicación, al menos en

algunos tramos.

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Si la dirección de la discontinuidad es del orden de 45 grados C y D las condiciones son más

favorables para su detección, independientemente de su forma.

Finalmente discontinuidades tales como las E, F, y G orientadas claramente a 90 grados darán las

indicaciones más marcadas

Si la barra se magnetiza longitudinalmente figura 25 b se detectaran indicaciones fuertes de

discontinuidades como A y B. También se detectaran las C y D, mientras que F, G, y H darán

indicaciones muy débiles o no se detectaran en absoluto, según su forma mas o menos regular.

5.2.- Técnicas de Magnetización.

La magnetización de la pieza es la primera de las etapas a cubrir en el ensayo por partículas

magnetizables. Una pieza está adecuadamente magnetizada cuando el campo magnético a que está

sometido tiene:

-intensidad suficiente y

-dirección adecuada.

La magnetización se puede conseguir mediante imanes permanentes o bien aprovechando el

campo generado por la corriente eléctrica.

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5.2.1.- Magnetización por Imán Permanente.

La magnetización por imán permanente, de uso muy restringido en el ensayo por partículas

magnetizables, encuentra aplicación cuando por razones de seguridad (riesgos de explosión o

incendio), disponibilidad de energía o accesibilidad, no es posible la magnetización por corriente

eléctrica.

Tiene, en cambio, numerosos inconvenientes, entre los que se destaca el hecho de que la

intensidad del campo es baja y además constante. Las partículas magnetizables tienden a

acumularse junto a los polos del imán, reduciendo el área de inspección. Si, para aumentar la

sensibilidad del ensayo, se recurre a imanes muy potentes, su aplicación resulta muy incómoda por

lo difícil que es separarlos de la pieza.

5.2.2.- Magnetización por Corriente Eléctrica.

La magnetización mediante el paso de corriente eléctrica a través de las piezas que vayan a ser

sometidas a ensayo, engendrándose en ellas un campo magnético circular, es, sin duda, el método

de magnetización más adecuado.

Los tipos de corriente que pueden ser utilizados para esta magnetización y las discontinuidades

que con cada una de ellas es posible detectar, quedan resumidas en la tabla 5.1.

TABLA 5.1- Tipos de corriente y posibilidades de detección de discontinuidades.

Tipo de corriente Discontinuidades detectadas

Continúa

Alterna

Alterna monofásica semirectificada

Alterna monofásica totalmente rectificada

Alterna trifásica totalmente rectificada

Superficiales y subsuperficiales

Superficiales

Subsuperficiales (alta sensibilidad)

Subsuperficiales

Subsuperficiales

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Esta magnetización circular se debe a que las líneas de fuerza del campo magnético creado, por

ejemplo, sobre una barra cilíndrica, tienen forma circular y quedan contenidas en planos

perpendiculares al eje de la barra rodeando a la misma. Por lo tanto, este método permitirá,

detectar aquellas discontinuidades que se encuentren orientadas según la dirección del eje de la

corriente por éstas las que interceptarán mayor número de líneas de fuerza del campo magnético y,

en consecuencia, producir campos de fuga más intensos.

Entre las formas de aplicación de la corriente se destacan:

- paso de la corriente a través de la propia pieza

- paso por una bobina en cuyo interior se coloca la pieza

- paso por un conductor alojado dentro de la pieza (formas tubulares)

- paso por la bobina de un electroimán, cuyos polos se aplican a la pieza

- magnetización por corrientes inducidas. La pieza actúa como secundario de un

transformador.

Las dos primeras constituyen las técnicas básicas de magnetización, ya que con ellas se consigue,

respectivamente:

-magnetización circular

-magnetización longitudinal

El paso por un conductor alojado en el interior de tubos y piezas con orificios pasantes es una

alternativa muy interesante para la magnetización circular.

5.2.2.1.- Magnetización Directa.

Se llama magnetización directa cuando la corriente imanadora pasa directamente a través de la

pieza.

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A) Magnetización circular utilizando la técnica de disparo entre cabezales.

Este término es empleado cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de una muestra,

formándose el campo magnético circular perpendicular al flujo de la corriente como muestra la

figura 26, esto es, la muestra es colocada entre las placas de contacto.

Una adecuada área superficial de la muestra debe ponerse en contacto con las placas para permitir

el paso de la corriente magnetizante sin quemar la muestra, ya que a menor área superficial la

posibilidad de quemarla incrementa. En partes irregulares se emplean colchones de trenzas de

cobre entre las muestras y las placas de contacto, para evitar sobrecalentamiento. Cuando se

inspeccionan muestras de secciones transversales irregulares, es necesario utilizar corrientes bajas

para las partes delgadas, y altas para las partes gruesas.

La magnetización circular detectará fracturas que están entre cuarenta y cinco y noventa grados a

las líneas de fuerza, ya que se tendrán fugas de flujo que atraerán partículas de hierro, por lo tanto,

cualquier fractura que corra paralela a las líneas de fuerza no causará fuga de flujo, y no habrá

atracción de las partículas de hierro. Figura 27.

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B) Magnetización circular empleando la técnica de puntas de contacto (electrodo).

Se emplea cuando la muestra es bastante grande para tener acceso a un equipo estacionario

disponible. Para dicha técnica de magnetización, el contacto físico es realizado entre el material a

inspeccionar y los electrodos que transportan la corriente eléctrica llamada también corriente

magnetizante.

La corriente magnetizante pasa a través de las puntas y hacia el interior del área de la muestra en

contacto con las puntas. Esto establece un campo magnético circular dentro de las muestras,

alrededor y entre cada punta de electrodo; estas puntas de contacto se encuentran unidas a cables

que transportan la corriente magnetizante desde la fuente, la cual puede ser portátil. Figura 28.

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5.2.2.2.- Magnetización Indirecta.

A) Magnetización por electroimán (Yugo).

El método de magnetización con yugo consiste en la creación de un campo longitudinal entre los

polos magnéticos de un material tal como hierro dulce, conformado en forma de herradura.

Alrededor de la porción comprendida entre ambos brazos se enrolla una bobina, que puede

alimentarse con corriente continua, alterna o ambas, generando un campo que se completa en el

material inspeccionado al establecer el contacto. El campo de distribución es longitudinal entre los

brazos y un tanto radial alrededor de los polos; por lo tanto, la orientación probable de las

discontinuidades detectables será transversal al campo magnético. Figura 29.

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B) Magnetización mediante bobina (solenoide).

Una bobina está formada por una o más espiras de conductor por el que circula la corriente. El

campo en el interior de la bobina tiene una dirección paralela al eje de la misma, de tal manera que

una barra colocada con su eje paralelo al de la bobina resultará magnetizada longitudinalmente,

figura 30.

Cuando la bobina se devana con el alambre de cobre, las líneas de flujo de cada vuelta se combina

con el flujo de las otras vueltas de la bobina. Esto incrementa la densidad de flujo en la dirección

longitudinal.

La densidad de flujo es mayor en la superficie del alambre de cobre, por lo tanto: la densidad de

flujo es mayor en la superficie interna de la bobina.

Las partes que han de ser magnetizadas deben ser colocadas cerca de la superficie de la bobina.

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C) Magnetización mediante conductor central.

La inducción indirecta de un campo circular se logra mediante la colocación de un conductor que

lleva la corriente a través de él.

Esta técnica es ampliamente utilizada para magnetizar circularmente muchos tipos diferentes de

materiales huecos, o en donde se requiera inspeccionar tanto la superficie interna como externa del

material.

Dicha técnica como su nombre lo indica emplea un conductor central (de cobre) dentro de la

muestra, la corriente magnetizante pasa a través del conductor que es la barra de cobre formándose

un campo magnético circular alrededor del mismo, lo suficientemente intenso para localizar

discontinuidades tanto en la superficie interna como externa del material hueco.

El campo magnético circular producido por el conductor central detectará discontinuidades que

son transversales a las líneas de flujo como lo indica la figura 31.

El diámetro del conductor central debe ser tan grande como la situación práctica lo permita.

El campo magnético es solamente efectivo para una distancia a lo largo de la circunferencia de la

muestra igual a cuatro veces el diámetro del conductor central, de lo que se deduce que muestras

muy grandes tendrán que ser rotadas sobre el conductor para inspeccionar la circunferencia

completa.

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D) Magnetización por corrientes inducidas.

Es un método muy adecuado para generar campos circulares en piezas de forma de anillo, tal como

pista de rodamiento, sin necesidad de contacto eléctrico.

En la figura 32 se representa el esquema de la técnica cuyo fundamento es el siguiente: una bobina

de magnetización se provee de un núcleo magnético (preferiblemente de chapas múltiples, como el

núcleo de un transformador, para reducir las pérdidas por histéresis) que actúa como conductor del

flujo.

La pieza a ensayar se ve, por tanto, sumergida en el campo magnético de la bobina que, si es

variable, inducirá en la pieza una corriente paralela a la excitación. Esa corriente fluye

circularmente, tal como se indica en la figura 32, y genera a su vez un campo magnético toroidal,

adecuado para detectar discontinuidades de orientación circunferencial.

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5.3.- Niveles de corriente de magnetización.

Los valores de corriente dados son valores de corriente máximos o pico y son aplicados

directamente para la corriente totalmente rectificada.

5.3.1.- Magnetización circular directa: Cuando magnetizamos haciendo pasar la corriente

directamente sobre la pieza (esto es, usando cabezales), la corriente deberá ser de 12 a 32 A/mm.

El diámetro de la pieza deberá ser tomado como la mayor distancia entre dos puntos sobre la

circunferencia exterior de la pieza. Las corrientes aplicar pueden ser normalmente de 20 A/mm o

mas bajas; con corrientes hasta 32 A/mm pueden ser utilizadas para inspecciones de inclusiones o

para inspeccionar aleaciones de baja permeabilidad tales como aceros endurecidos por

precipitación, siendo a veces corrientes mayores hasta 40 A/mm.

5.3.2.- Magnetización circular con conductor central: La magnetización circular puede ser

llevadas a cabo por pasaje de corriente a través de un conductor que pasa a través del interior de la

pieza. En este caso, la corriente alterna puede ser usado solamente con el solo propósito para

detectar discontinuidades en la superficie en la superficie interna de la pieza. Si unicamente la

parte interna es inspeccionada, el diámetro deberá ser la mayor distancia entre dos puntos,

separadamente a 180 grados sobre el interior de la circunferencia.

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A) Conductor central: Cuando el eje del conductor centrado es

posicionado cercano el eje central de la pieza, los niveles de corriente

son similares a los dados en 5.3.1.

B) Conductor interior no centrado: Cuando el conductor que pasa a

través del interior de la pieza es colocado cercano a la superficie de la

pared interna de la pieza, los niveles de corriente son similares a los

dados en 5.3.1, excepto que el diámetro debe ser considerado como la

suma del diámetro del conductor central y dos veces el espesor de

pared. La distancia que es efectivamente magnetizada en la parte

interna de la circunferencia de la pieza deberá ser tomada como cuatro

veces el diámetro del conductor central. Figura 33. Para inspeccionar la

totalidad de la circunferencia interna, se deberá rotar sobre el

conductor, con un solapamiento de aproximadamente el 10%.

5.3.3.- Magnetización por método de las puntas o electrodos:

Cuando utilizamos las puntas o electrodos sobre materiales cuyo espesor es de 19 mm o menor, se

utilizará de 90 a 115 A por cada 25 mm de distancia entre electrodos (3.5 a 4.5 A/mm). Para

materiales con espesor de pared mayor que 19 mm, se utilizará de 100 a 125 A/mm por cada 25

mm de distancia entre electrodos (4.0 a 5.0 A/mm). El espacio entre electrodos no debe ser menor

que 50 mm o mayor que 200 mm. El ancho efectivo del campo magnetizante caundo utilizamos

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electrodo es ¼ del espacio entre electrodos sobre cada lado de la línea que atraviesa el centro de

los electrodos.

5.3.4.- Magnetización longitudinal.

Si en la magnetización se utiliza un solenoide, la intensidad del campo que lo atraviesa será

proporcional al producto de la corriente en amperios por el número de vueltas en el solenoide; es

decir, el número de amperio-vueltas. La intensidad del campo puede por lo tanto modificarse

variando el número de vueltas en la bobina o la corriente que pasa por la misma.

La magnetización longitudinal en una pieza es producida mediante el paso de la corriente a través

de una bobina de varis vueltas que envuelve a la pieza o sección de la pieza a ser ensayada. Un

campo magnético es producido paralelo al eje de la bobina. La unidad de medición es el amperio-

vueltas (NI) (es el amperaje que circula multiplicado por el número de vueltas en el arrollamiento

de la bobina o cable). El campo efectivo se extiende hacia ambos lados de la bobina a una

distancia aproximada igual al radio de la bobina empleada. Las piezas largas deberán ser

examinadas en secciones no excediendo esa longitud. Hay cuatro formulas empíricas de

magnetización longitudinal empleadas cuando utilizamos bobinas. La formula será utilizada según

el factor de llenado.

5.3.4.1.- Bobinas con bajo factor de llenado.-

En este caso, el área de la sección transversal del arrollamiento de la bobina es mayor que el área

de la pieza (menor que el 10% del diámetro interior de la bobina). Para la magnetización de la

pieza en forma apropiada, tales piezas deberán ser colocadas dentro de la bobina. Con este bajo

factor de llenado, la

intensidad de campo adecuada para un posicionamiento de la pieza no centrado y con una relación

Longitud-diámetro (pieza) entre 3 y 15, se calcula a partir de las siguientes ecuaciones:

(1) Piezas con bajo factor de llenado posicionadas sobre la pared interna de la bobina.

NI = K / (L/D) ( 10%)

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Donde:

N = número de vueltas en la bobina

I = corriente en la bobina a utilizarse, A

K = 45000 (constante derivada empíricamente)

L = longitud de la pieza, mm.

D = diámetro de la pieza, mm

NI = ampere – vuelta.

Por ejemplo: una pieza de 38.1 cm (15”) de longitud con 12.7 (5”) cm de diámetro exterior tiene

una relación L/D de 15/5 o 3.

En consecuencia, los ampere-vuelta requeridos (N/I = 45000/3) para proveer una adecuada

intensidad de campo en la pieza deberán ser de 15000 amperio-vuelta. Si una bobina o cable de 5

vueltas es utilizada, los amperios vuelta requeridos deberán ser (I = 15000/5) = 3000 A ( 10%).

Una bobina de 500 vueltas requerirá 30 A ( 10%)

(2) Piezas con bajo factor de llenado posicionadas en el centro de la bobina:

NI = K R / ((6L/D) –5) ( 10%)

Donde:






R = radio de la bobina, mm


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Por ejemplo: una pieza de 38.1 cm (15”) de longitud con un diámetro exterior de 12.7 cm (5”)

tiene una relación de 15/5 ó 3. Si tenemos una bobina con 5 vueltas de 30.8 cm (12”) de diámetro

ó 15.4 cm (6”) de radio, (1) los amperios-vuelta requeridos serán los siguientes:

NI = (43000*6) ó 19.846

((6*3)-5)

y (2) el amperaje de la bobina requerido deberá ser el siguiente:

19.846 / 6 ó 3.969 A ( 10%)

5.3.4.2.- Bobinas con alto factor de llenado.-

En este caso, cuando se suman bobinas fjjas y el área de la sección transversal de la bobia es

menor que dos veces el área de la sección transversal (incluyendo la porción hueca) de la pieza, se

dice que la bobina tiene un alto factor de llenado.

(1) Para piezas dentro de un alto factor de llenado posicionadas en la

bobina y para piezas con una relación L/D igual o mayor que 3:

NI = K / ((L/D) + 2) ( 10%)

Donde:







Nota: para relaciones L/D menor que 3, se deberá utilizar una pieza polar (de material

ferromagnético, aproximadamente del diámetro de la pieza) para aumentar efectivamente la

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relación L/D o utilizar un método de magnetización alternativo tal como corrientes inducidas. Para

relaciones L/D mayor que 15, se deberá utilizar como valor máximo de L/D igual a 15, para las

fórmulas anteriormente citadas.

5.3.4.3.- Relación L/D para piezas huecas.-

Cuando calculamos la relación L/D para piezas huecas, D deberá ser reemplazado con un diámetro

efectivo Def calculado, utilizado lo siguiente:

Def = (At –Ah ) / 1/2

Donde:

At = área de la sección transversal total de la pieza, y

Ah = área de la sección transversal de la porción del hueco de la pieza.

Para piezas cilíndricas, esto es equivalente para:

Def = ( Def )2

- ( Din )2

1/2

Donde:

Def = diámetro exterior del cilindro,

Din = diámetro interior del cilindro.

5.3.4.4.- Yugos Electromagnéticos.-

La intensidad de campo de un yugo (o un imán permanente) puede ser empíricamente determinado

mediante medición de su fuerza portante.

Los yugos de CA tienen que tener una capacidad portante de 45 N (4.5 Kg) mínimo y los de CC la

capacidad portante debe ser como mínimo de 135 N (13.5 Kg)

Si se utiliza un sensor (palpador) del tipo efecto may, este debe colocarse sobre la distancia media

entre los dos polos del área examinada.

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El campo magnético generado tiene que ser de 2.5 a 8 10-3

T. (25 a 80 Oe)

5.4.- Técnicas de ensayo.

En ensayo de un objeto por partículas magnetizables, la aplicación de las partículas podrá ser

realizada mientras esta circulando la corriente de magnetización o después que este haya cesado.

El que pueda o no ser aplicado uno u otro método de magnetización depende fundamentalmente de

la retentividad o capacidad del material inspeccionado para que al cesar la corriente de

magnetización, presente un magnetismo residual de intensidad suficiente. La primera es conocida

bajo la denominación de “método continuo” y la segunda como “método residual”

5.4.1.- Campo residual o remanente.

Este método se basa en el campo residual remanente una vez que se ha desconectado la corriente

magnetizadora, en cuyo momento se aplica el medio indicador. Así, como quiera que la inspección

depende de la intensidad del campo residual, este método sólo puede utilizarse sobre materiales de

retentividad magnética relativamente alta.

Dado que la efectividad del método residual depende de la intensidad de la corriente magnetizador

y de la retentividad del acero, variará con composiciones y tratamientos térmicos diferentes. Por lo

general, la retentividad aumenta con el aumento en dureza, aunque algunos aceros poseen

retentividad muy baja por lo que el método residual no es enteramente satisfactorio.

En el método residual el intervalo entre la descarga de la corriente magnetizadora y la inspección

deberá ser lo más corto posible; dependerá en suma de la retentividad de la pieza.

En la inspección por método residual, las piezas no deberán colocarse juntas y deberán manejarse

con cuidado entre el tiempo de la descarga magnetizadora y la inspección. Un manejo descuidado

reducirá el magnetismo retenido por la pieza y el contacto entre una pieza magnetizada y otra

deformará el campo magnético retenido y ocasionará polos locales que podrían hacer difícil la

interpretación.

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5.4.2.- Campo continuo.

Consiste en efectuar la aplicación de las partículas magnetizables mientras se mantiene la fuerza

magnetizante.

Por lo tanto, un campo continuo es una técnica de ensayo más sensible que la del campo residual,

o sea que provee una mejor indicación que la del campo residual, por ser mayor el flujo disperso y

por ende la atracción sobre las partículas magnetizantes.

Cuando se emplea el método continuo por vía seca, el polvo se aplica a la superficie de la pieza

mientras fluye la corriente magnetizadora. Este método permite máxima sensibilidad, dado que el

campo magnético es máximo mientras se aplica el medio.

La corriente magnetizador continúa fluyendo mientras las partículas se aplican y mientras se

eliminan los excedentes. Si la corriente se desconectara antes que se hayan eliminado las partículas

excedentes, las únicas indicaciones que permanecerán serán las retenidas por el campo residual.

Cuando es empleado el método continuo por vía húmeda, el líquido se dispersa generalmente

sobre el área que se inspecciona e inmediatamente después se aplica la corriente magnetizadora

durante medio segundo aproximadamente. El medio de inspección no deberá aplicarse de nuevo

una vez que ha cesado el flujo de corriente, ya que esto lavaría las indicaciones no muy

pronunciadas.

5.5.- Métodos de aplicación de las partículas magnetizables.

Una ves magnetizada la pieza, la siguiente etapa a cubrir es aplicar sobre la superficie el

¨revelador¨ que permita detectar los campos de fuga originados en la discontinuidades. Este es

el papel que

desempeñan las partículas magnetizables, cuyas propiedades dentro de una amplia gama según el

problema especifico que se pretenda resolver.

Así, hay grandes variaciones de tamaño, forma, densidad, movilidad y color entre los diversos

tipos de partículas, si bien, en todos los casos, se trata de sustancias ferromagnéticas finamente

divididas.

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Es de fundamental importancia conocer, exactamente posible, las propiedades de las partículas,

puesto de que su uniformidad dependerá el que los ensayos sean reproducibles, incluso por

deferentes operadores. De igual manera, el aspecto y forma de la indicación que se forme en la

superficie de la

pieza, es la única base de que dispone el operador para emitir un juicio sobre la naturaleza y el

origen de dicha indicación, cuya apariencia esta estrechamente ligada al tipo al tipo de partículas

utilizadas.

Existen dos clases de partículas magnetizables y están clasificadas según el tipo, del vehículo o

agente transportador usado. El método de partículas húmedas usa un vehículo liquido mientras

que el método de partículas secas son aplicables por aire.

Estas partículas no son ordinariamente limaduras de hierro, ya que estas deben poseer ciertas

propiedades y son obtenidas de materiales magnéticos seleccionados cuidadosamente en su

tamaño, forma .permeabilidad magnética y retentividad adecuada; también son pigmentadas

para dar color que proporcione un mejor contraste con la superficie que va a ser inspeccionada.

Las partículas húmedas son las más convencionales para la detección de discontinuidades

superficiales finas, tales como grietas por fatiga.

Estas partículas son comúnmente empleadas en equipos estacionarios donde el baño puede ser

usado mientras no sea contaminado, pero también es de uso normal en ensayos in situ.

Las partículas humedas son más sensibles y por lo tanto son diseñadas para utilizarse en

superficies muy rugosas, para la detección de las discontinuidades subsuperficiales.

De las propiedades mencionadas anteriormente y las partículas magnetizables que contengan estas

características deberán dar la máxima respuesta en una fuga de campo, pero no continuaran

magnetizadas cuando el campo es removido.

El tamaño de las partículas en el método seco varia, pero generalmente pasan a través de una malla

del número 100.

La forma de las partículas magnetizables deberán ser esféricas, además tener un alto grado de

movilidad y tener un sustancial poder atractivo.

Las partículas lisas redondas frecuentemente poseen una movilidad, pero tienen bajo nivel de

atracción.

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Las partículas largas y delgadas, tienen un excelente poder de atracción pero no tienen la habilidad

para moverse en una fuga de campo.

En el método húmedo los óxidos magnéticos de hierro son usados porque son extremadamente

finos y tienen una permeabilidad más baja que las partículas secas.

El tamaño de las partículas debe ser pequeño en el método húmedo para permitir que las partículas

se mantengan en suspensión en el liquido.

La movilidad es importante en las partículas, ya que cuando éstas son atraídas por una fuga de

campo, deben poseer la habilidad de poder moverse, para que de esta manera formen la indicación.

En el método seco, la movilidad es auxiliada por el polvoreo o soplado de las partículas sobre la

superficie de la muestra. La movilidad también puede ser ayudada por la vibración de la muestra

después de que las partículas han sido espolvoreadas sobre la superficie. La Corriente Alterna

también ayuda a la movilidad, ya que el campo magnético debido a esta corriente origina que las

partículas “baiben”.

En el método húmedo la movilidad es grandemente, debida a que las partículas son suspendidas en

un baño liquido.

Las partículas magnetizables están generalmente disponibles en color gris, rojo, negro.

La selección del color está determinado por el mejor contraste con la superficie del artículo, así

como la velocidad de inspección requerida. Aunque cabe mencionar que la visibilidad también es

importante en el ensayo por partículas magnetizables, también lo es una adecuada fuente de

iluminación.

Las partículas fluorescentes son comúnmente empleadas en el método húmedo para mejorar la

visibilidad, para esto requiere del uso de una luz negra.

Las suspensiones (baño) empleadas en el método húmedo consisten en un liquido, en el cual las

partículas son suspendidas. Las partículas empleadas son obtenidas en una forma altamente

concentrada y puede ser ya sea fluorescente o no fluorescente.

Para proporcionar la sensibilidad requerida para el ensayo. El grado de concentración de las

partículas en el baño debe ser correcto. La agitación debe ser constante mientras el baño es

empleado para mantener las partículas en suspensión.

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La agitación es llevada a cabo con una bomba eléctrica. El baño debe ser verificado diariamente –

debido a la evaporación y perdida de las partículas que son removidas desde el baño a la muestra.

Polímeros Magnetizables – los polímeros magnetizables se aplican a la pieza ensayada como una

suspensión de polímero liquido. Entonces la pieza se magnetiza, luego se permite curar al

polímero, y el recubrimiento elástico se remueve para examinar. Se tendrá cuidado de asegurar que

la magnetización se completa durante el período de migración activa del polímero, el que

normalmente es de 10 minutos.

Este método es aplicable en áreas de acceso visual limitado, como agujeros de tornillos o bulones.

Para óptimos resultados se tendrán que seguir las instrucciones detalladas del fabricante.

5.6.- Equipamiento y Accesorios.

Conocimientos de Equipos

Los equipos empleados en la inspección por partículas magnetizables tratan de aplicaciones

simples de principios fundamentales de física y electromagnetismo.

Diferencias en la característica operativa del equipo (p.e. yugo electromagnético comparado con la

operación de un aparato que funcione con corriente rectilínea de media onda) y variaciones

pronunciadas en la composición del material de inspección del material de inspección (p.e. polvo

negro o fluorescente como medio indicador), pueden afectar notablemente las posibilidades de la

inspección. La influencia del equipo sobre los resultados de la inspección deberá

fundamentalmente de la intensidad y tipo de las corrientes eléctricas generadas por la unidad. La

concentración, tipo, tamaño, color, etc. De las partículas que comprenden los polvos magnéticos, y

el método de su aplicación, hacen que las variantes de la inspección constituyen un factor

importante en el desarrollo de la inspección.

Es por lo tanto de importancia práctica fundamental que la construcción y operación del equipo, la

composición de los materiales de la inspección, y las técnicas empleadas en su evaluación sean

conocidas y comprendidas por el técnico u operador.

El equipo empleado en la generación de campos magnéticos puede dividirse en dos grupos:

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(a) Equipo basado en campos generados eléctricamente.

(b) Equipo que emplea imanes permanentes.

En la práctica el primer grupo será el que se emplee más ampliamente. No obstante, los imanes

permanentes constituyen elementos útiles de inspección y aún cuando sus aplicaciones pueden ser

limitadas, deben considerarse.

5.6.1.- Equipo magnetizador.

5.6.1.1.- Aparatos Portátiles y Móviles.

Se dan muchos casos en que es preferible que sea el equipo el que se traslada al lugar donde se

halla el material para la inspección por partículas magnetizables. Las unidades o equipos para este

fin varían, desde un equipo con capacidad de 1000 A que puede transportarse a mano, hasta equipo

mucho más pesado, sobre ruedas cuya potencia máxima de salida puede ser de 6000 A. Las

unidades portátiles funcionan con voltajes de 120, 240 y 380 V y suministran corrientes

imanadoras alternas o continuas a las sondas, bobinas o cabezales de contacto para su uso con

partículas de inspección tanto secas como húmedas. Una de las características de este tipo de

equipo es el de que frecuentemente tienen incorporadas unidades de desimanación gradual. La

figura 34 ilustra una pequeña unidad o aparato que funciona con un voltaje de 120 o 220 V y una

capacidad máxima de 700 A. El equipo de la figura 35. tiene capacidad de hasta 6000 A con

control gradual de corriente CA o CC.

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Estos equipos utilizan la técnica de electrodos de contacto (puntas) o, incluso, la magnetización

por bobina.

Los electrodos se pueden montar sobre un mango aislante que permite al operador manejarlos con

una sola mano (figura 36), lo que constituye, junto con partículas aplicadas por vía seca; una

técnica muy utilizada en inspección de soldaduras de estructura metálica o grandes piezas.

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• Yugos.

El yugo (Figura 37) es el generador más simple de campos magnéticos; básicamente consiste en

una barra de hierro dulce o en un núcleo en forma de U, y un conductor enrollado alrededor de la

porción central del núcleo. Debido a la alta permeabilidad del hierro dulce (y por lo tanto a su

muy baja retentividad), cuando pase una corriente por la bobina se inducirá un fuerte campo

longitudinal en el núcleo.

Los extremos del yugo se polarizan y el circuito magnético se cierra en el aire, o con todo otro

material ferromagnético que conecte los brazos del yugo; la intensidad del campo es función del

número de espiras en la bobina y de la intensidad de la corriente que pasa por la misma.

La mayoría de los yugos han sido diseñados para funcionar con corriente alterna de 110 V. Otros

diseños requieren corriente alterna de 220 V mientras que otros aún funcionan por medio de

baterías de 24, 12, y 6 voltios (los aparatos accionados con batería presentan ventajas únicas en las

inspecciones sobre el terreno). En la actualidad se tiende a utilizar los de baja tensión por

problemas de seguridad.

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APÉNDICE A

1.6.- ILUMINACIÓN.

La iluminación es uno de los factores muy importantes en la realización de los en la realización de

los ensayos por Partículas Magnetizables. Así como se debe tener el equipamiento para generar

campo magnético y el método de aplicación (húmedo, seco) apropiados, y operadores e

inspectores bien experimentados, debemos tener una iluminación adecuada.Sila iluminación no es

la apropiada, se corre el riesgo de no advertir indicaciones de posibles fallas.

En el método de partículas magnetizables se utilizan partículas que poseen pigmentos que pueden

ser visualizados mediante luz blanca o luz negra (Wood).

En tal sentido trataremos de explicar las características de iluminación utilizada en cada uno de los

casos .

1.6.1.-Luz blanca.

Su ancho de banda va desde una longitud de onda de 400 nm hasta los 750 nm aproximadamente.

Dentro de la misma podemos englobar la luz natural (solar) y la luz artificial (generada por

lámparas de luz blanca)

Para los ensayos con PM debemos asegurarnos que la cantidad de luz que llega a una superficie,

sea la apropiada .Las lámparas de luz blanca deben controlarse periódicamente para conocer si la

intensidad de la iluminación es la apropiada o por lo menos, la mínima requerida para realizar el

ensayo de PM correctamente.

La intensidad luminosa se mide con un fotómetro cuya máxima sensibilidad se verifique n el rango

entre 400 nm t 750 nm. Se coloca la lámpara apuntando al censor del fotómetro, cercano a la

superficie a inspeccionar y se obtiene la lectura. Esta medición se efectuará en forma periódica.

La unidad en que se trabaja con luz blanca es el Lux. Una lámpara de buen rendimiento deberá

proveer unos 1.000 Lux como mínimo sobre la superficie de ensayo mediante partículas

magnetizables.

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1.6.2.-Fluorescencia.

Es la propiedad de una sustancia que hace posible que cuando recibe energía luminosa de una

longitud de onda, convierta una parte de ella en una longitud de onda mas larga y diferente y re-

emita como luz visible. La fluorescencia contiene un pigmento fluorescente que absorbe energías

de las ondas luminosas en la región ultravioleta del espectro electromagnético. Esta energía es

convertida y emite fotones de energía en diferentes longitudes de onda. Los pigmentos

fluorescentes se seleccionan para que absorban energía en el rango de longitud de onda de 250 a

400 NM y emitan luz en el rango de 475 a 574 NM. La energía emitida se encuentra en el espectro

visible en el rango de color verde a amarillo .

1.6.3.-Espectro Electromagnético.

Está definido como el intervalo de longitudes o frecuencia de radiación electromagnética que se

extiende desde rayos gamma hasta las mas largas ondas de radio.

En la inspección con partículas magnetizables usamos luz ultravioleta (luz negra) para producir

fluorescencia en el material. En el espectro electromagnético mostrado en la figura 1, se puede

observar que la luz ultravioleta entra en el intervalo entre 200 y 320 NM se clasifica como

radiación de onda corta y es el intervalo de longitudes de onda el que produce quemaduras de la

piel cuando os exponemos a la luz solar.

La radiación electromagnética entre 320 y 400 NM se clasifica como luz ultravioleta de onda larga

y es este intervalo el que se usa para la inspección con partículas magnetizables. El pigmento en

las partículas es seleccionado entre aquellos que dan un máximo de fluorescencia con 365 NM.

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1.6.4- . Luz Ultravioleta (Luz Negra)

la Luz negra es radiación electromagnética situada en la región de 320nm - 400nm del espectro

electromagnético, inmediatamente de la banda visible, y es parte de la frecuencia mas baja del

ultravioleta (longitud de onda as larga). La figura 2 muestra su posición relativa. El ojo es

relativamente poco sensible a la luz negra, especialmente en la presencia a la luz visible. El

aspecto funcional reside en que las capas fluorescente de las partículas ferromagnéticas absorben

las luz negra y emite la energía absorbida como luz visible en la región amarilla-verde de el

espectro visible.

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1.64.1.- fuentes de luz negra.

La fuente generalmente más utilizada para la generación de luz negra es la lámpara de vapor de

mercurio de alta presión. El arco producido por esta lámpara es muy rico en radiación ultravioleta

y la luz directa producida por estas lámparas debe filtrarse para elimina toda radiación ultravioleta

nociva por debajo de los 300nm y la mayoría de la luz visible por encima de los 400nm.estos

filtros son de color rojo-violeta y se colocan directamente enfrente de la lámpara de mercurio. Las

lámparas más avanzadas contienen un filtro integrado en la misma ampolla, eliminando así la

necesidad de un vidrio separado.

Las luces incandescentes y tubos de descarga son fuente no satisfactorias para la inspección

fluorescente en razón a que no producen suficiente energía al nivel de 365 nm para satisfacer los

requisitos de intensidad mínima

1.64.2.- Filtros de Luz Negra.

El filtro mas utilizado consiste un cristal de color rojo-púrpura de gran intensidad del tipo Koop

41, Figura 3. Elimina efectivamente casi toda la luz visible y elimina también la radiación de

longitudes de onda menores de 300 nm; que es la parte ultravioleta peligrosa del espectro.

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1.6.4.3.- Construcción y Funcionamiento de las Lámparas de Vapor de Mercurio.

Se pueden obtener comercialmente numerosos tipos de lámparas de luz negra. Los tipos más

eficaces en lo que respecta a intensidad del ultravioleta cercano son lámparas de vapor de mercurio

a alta presión como fuente de radiación ultravioleta. En las lámparas de ese tipo., la luz negra se

genera en una cápsula de cuarzo (figura 4)

Esta cápsula contiene una pequeña cantidad de un gas inerte, tal como argón , una gota de

mercurio, des electrodos principales y un electrodo de arranque. Para protección de la cápsula y,

en algunos casos, para permitir una mejor localización de haz, la cápsula va contenida en una

ampolla de vidrio.

El electrodo de arranque, con una resistencia reguladora de corriente y los dos electrodos

principales, van conectados a un transformador limitador. Este transformador limita el flujo de

corriente (arco eléctrico) en la cápsula para evitar su destrucción por una corriente excesivamente

alta.

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Cuando la lámpara se activa se establece entre uno de los electrodos principales y el electrodo de

arranque un pequeño arco.

Este arco tiene por finalidad calentar el mercurio e iniciar su evaporación . Finalmente se alcanza

un punto en el que se ha producido suficiente vapor de mercurio para establecer un arco eléctrico

entre los dos electrodos principales.

La emisión de ultravioleta comienza en este momento.

A medida que el arco se propaga en el vapor, libera radiación ultravioleta. La intensidad del arco y

la luz ultravioleta emitida aumentan a medida que aumenta la presión de vapor de mercurio. La luz

negra alcanza su intensidad máxima cuando entra en función el transformador limitador.

La cápsula de vapor de mercurio también genera luz visible y pequeñas cantidades de longitudes

de ondas cortas. Una vez colocado el filtro en su posición , la mayor transmisión corresponde a

una longitud de onda de 360 nm aproximadamente.

Todas las longitudes de onda inferiores a 320 nm quedan bloqueadas ; aunque se transmite una

pequeña cantidad de luz visible.

Cuando la luz con una longitud de onda de 360 nm incide sobre un material fluorescente se

convierte y se emite como luz visible verde –amarilla de 550 nm.

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1.6.4.4.- Funcionamiento de una lámpara de Luz Negra

Desde el momento en que se activan, las lámparas de luz negra requieren entre 3 y 5 minutos para

alcanzar su intensidad máxima. Este es el tiempo requerido para la evaporación del mercurio y

para la acumulación de presión máxima. Si por cualquier razón la luz se extinguiera es necesario

esperar nuevamente entre 3 y 5 minutos para conseguir la misma intensidad (el enfriado de la

lámpara con una corriente de aire, reducirá este compás de espera).

Las lámparas de luz negra son sensibles a los niveles de voltaje. Cuando el potencial se reduce o

aumenta en valores importantes y frecuentes encendidos y apagados reducirán la duración de la

lámpara.

Las lámparas de luz negra experimentan una considerable reducción en intensidad con el

transcurso del tiempo. El promedio de duración de una lámpara es de 1.000 a 1.500 horas.

Las lámparas de luz negra deberán calibrarse periódicamente para evitar resultados incorrectos. La

potencia en Vatios indicada en cualquier lámpara, generalmente de 100 a 500 W no garantiza su

intensidad real.

Generalmente se pueden obtener dos tipos de luces en lo que respecta a la forma del haz; las

lámparas reflectoras y las de flujo abierto. Las primeras concentrarán la mayor parte de su energía

en un circulo alrededor del eje del haz. En el caso de una lámpara de 100 W , tal circulo es por lo

general de 150 mm de diámetro a 380 mm de distancia del origen de la luz. La intensidad en la

perisferia de dicho circulo deberá ser de cómo mínimo 1.000 Lux.

Este valor no es absoluto sino el resultado de experiencia práctica. Los reflectores favorecen la

inspección en ensayos críticos y la evaluación de las indicaciones. Las lámparas de flujo abierto se

emplean sobre grandes superficies y cuando se necesita una vista general. Algunas de esta

lámparas van equipadas con un capuchón intensificador pudiendo así igualar la intensidad de las

lámparas reflectoras sobre una gran superficie.

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ANEXO B

Las partículas magnetizables como medio de detección deben tener dos propiedades importantes:

1.-alta permeabilidad

2.-baja retentividad

Las partículas que poseen estas propiedades deben dar la máxima respuesta a las perdidas del

campo, pero no mantenerse magnetizadas cuando el campo es retirado.

El tamaño de las partículas usadas en el método seco es variable, pero son del orden de 100 m.

En el método húmedo, son usados óxidos de hierro, debido a que son extremadamente finos y

tienen baja permeabilidad, menor que las secas. En este método deben ser pequeñas, para permitir

una buena suspensión.

Es muy importante la movilidad, ya que cuando son atraídas por la pérdida de campo, deben tener

capacidad para formar la imagen de la discontinuidad. En el método seco, la movilidad es ayudada

por el aire proveniente del soplador y se puede vibrar la pieza después de espolvorearla.

La corriente alterna provee movilidad a las partículas y en el método húmedo se ve favorecida por

estar en suspensión liquida.

Las partículas pueden obtenerse en color gris, rojo, negro o amarillo, el cambio de color esta

determinado por el contraste que se logra sobre la superficie de la pieza.

Las partículas fluorescentes son normalmente utilizadas en forma húmeda que ayuda a la

visibilidad. Las partículas se pueden obtener en forma concentrada, normalmente en pasta, o secas,

ya sean fluorescentes o coloreadas.

Para lograr un ensayo con la sensibilidad requerida, el grado de concentración del baño debe ser el

correcto. Además la agitación debe ser constante a fin de mantener la suspensión en uso, se realiza

mediante bombas y agitadores eléctricos.

Las partículas utilizadas en el método húmedo son oxido ferroso férrico, por su gran permeabilidad

y baja retentividad. Pueden ser de un tamaño medio de 0.2 a 0.6 m.

Las partículas secas son un poco más grandes que las utilizadas en el método húmedo y

normalmente son de hierro puro, esto permite realizar ensayos desde 250 a 350 ºC.

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Su tamaño varia de 10 a 300 m y son de forma redondeadas para facilitar su movimiento sobre la

pieza y tienen un porcentaje de alargadas, para facilitar su magnetización con los campos de fuga

débiles.

Las partículas secas vienen preparadas listas para usar y de acuerdo a las garantías dadas por el

fabricante, no es necesario controlarlas.

La sensibilidad a la detección de discontinuidades subsuperficiales es mayor con partículas secas,

su aplicación es más engorrosa que las húmedas y es de difícil recuperación el sobrante.

Vehículos Líquidos.

Las partículas por vía húmeda son las más adecuadas para detectar pequeñas discontinuidades

superficiales tales como grietas de fatiga. Se suministran generalmente, en forma de pasta para

dispersar en un líquido que puede ser un derivado ligero del petróleo o agua. Ambos vehículos

requieren agentes acondicionadores que contribuyen a mantener la dispersión de las partículas

facilitando la formación de indicaciones.

Hidrocarburos.

Cuando se utiliza un vehículo derivado del petróleo debe procurarse que sea inodoro, de baja

viscosidad, bajo contenido de azufre y alto punto de inflamación (superior a 60 ºC)

La viscosidad no debe exceder 3 centistokes a 38 ºC ni 5 centistokes a la temperatura de la

superficie de la pieza que se va a inspeccionar. Por encima de esos valores se dificulta la

movilidad de las partículas y se retarda la formación de indicaciones. Un producto utilizable es el

queroseno, aunque se recomienda seguir las instrucciones del fabricante del concentrado.

Si se utilizan partículas fluorescentes hay que evitar el uso de vehículos de alta fluorescencia

natural inherente. Es conveniente eliminar la grasa de la superficie de las piezas a inspeccionar ya

que es soluble en hidrocarburos y contribuye a elevar la viscosidad del baño, cuya vida se acorta

en consecuencia.

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Agua

El uso de agua como vehículo tiene muchas ventajas, entre las que destacan la ausencia de riesgo

de incendio o explosión y el precio. En cambio necesita una mayor atención al acondicionamiento

del baño que precisa la adición de agentes humectantes, antioxidantes, antiespumantes y

dispersantes. Su empleo esta también limitado en ambientes fríos por problemas de congelación

del baño, aunque esto puede aliviarse utilizando como aditivo etilenglicol, cuya contrapartida es el

aumento de la viscosidad y consecuente pérdida de movilidad de partículas.

Una mezcla de tres partes de agua y una de anticongelante puede dar buenos resultados.

El carácter conductor de las soluciones acuosas plantea problemas que exigen especial atención.

Por una parte existe el riesgo de descargas que pueden afectar al operador, por lo que todos los

circuitos que utilicen voltajes altos deben aislarse cuidadosamente del resto. También pueden

producirse procesos electrolíticos que afecten a partes metálicas del equipo de ensayo (deposito del

baño, casquillos, contactos, ejes de bombas, etc) lo que hay que tener en cuenta en el diseño de

estas partes de la máquina.

El uso de baños acuosos puede estar restringido en algunos casos debido al riesgo de corrosión

(por ejemplo piezas rectificadas). También pueden presentarse problemas de corrosión bajo

tensiones e piezas de responsabilidad tratadas a altos niveles de resistencia. En estos casos es

recomendable utilizar un derivado del petróleo como dispersante.

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ANEXO C

Mantenimiento – Control del Sistema de Ensayo por Partículas Magnetizables

1.- Generalidades

El funcionamiento adecuado, según las exigencias del proceso, de un sistema de ensayo por

partículas magnetizables solo puede garantizarse si se realizan los controles suficientes de una

forma rigurosamente programada.

No es en absoluto infrecuente que una instalación este funcionando en producción sin que sus

prestaciones se ajusten a lo previsto como consecuencia de una vigilancia poco rigurosa o

inexistente.

El comportamiento de un sistema de ensayo es el resultado e una combinación de factores como:

1.1.- Equipo de magnetización

1.2.- Particulas Magnetizables.

1.3.- Iluminación

1.4.- Proceso de Ensayo

En consecuencia, el control periodico debe permitir la comprobación de cada uno de los

parámetros y de todos ellos en conjunto. La normativa que regule el funcionamiento del sistema

debe incluir datos precisos acerca de cómo realizar las comprobaciones, intervalos de tiempo y

valores admisibles.

2.- Mantenimiento y Calibración del Equipo de Magnetización.

El equipo de partículas magnetizables empleado debe mantenerse en adecuadas condiciones de

trabajo en todo tiempo. La frecuencia de verificación de la calibración, normalmente será cada 6

meses, o según norma aplicable o cada vez que se sospeche un malfuncionamiento y debe ser

especificado en los procedimientos escritos de las instalaciones del ensayo. El registro de los

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ensayos y sus resultados suministran información útil para los propósitos del control de calidad y

se deben conservar.

Además, se debe realizar cualquiera de los ensayos descritos o todos, en cualquier momento que se

sospeche un malfuncionamiento del sistema. Los ensayos de calibración se deben conducir de

acuerdo con las especificaciones o documentos que sean aplicables.

2.1.- Verificación del equipamiento.- Los ensayos que a continuación se indican están

recomendados para asegurar la precisión del equipamiento de partículas magnetizables.

2.1.1- Precisión del Amperímetro.- La lectura del indicador de intensidad se comparará con la

obtenida por otro instrumento debidamente calibrado.

Si la diferencia entre ambos supera un 10%, el medidor del sistema deberá ser reparado o

sustituido. Esta medida deberá realizarse para al menos tres intensidades dentro del rango del

equipamiento, incluyendo la máxima.

El acuerdo del control de la precisión de la totalidad de los instrumentos de medición se debe

revisar a intervalos de seis meses por medios trazables, y de acuerdo al NIST u otra Institución

reconocida.

Precaución: Cuando se mida corriente alterna rectificada en media onda, en la escala

convencional de un multímetro en corriente continua se tiene que duplicar el valor de la lectura.

2.1.2.- Verificación del Control de Temporización.- En equipos que utilizan para controlar la

duración del flujo de corriente, al temporizador se le debe comprobar la precisión cada 6 meses o

cuando se sospeche un malfuncionamiento.

2.1.3.- Verificación de Interruptor Rápido del Campo Magnético.- En equipos que dispongan

de un dispositivo de interrupción rápida, se debe comprobar y constatar el funcionamiento de este

circuito. Esta comprobación se puede llevar a cabo mediante un osciloscopio adecuado o mediante

comprobador de dispositivo normalmente provisto por el fabricante. En máquinas o equipos

electrónicos de potencia, cuando se produce una interrupción eléctrica del equipo y que no sea una

indicación de “interrupción rápida” esto indiciará que hay una falla en el circuito energizante.

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2.1.4.- Comprobación de la Corriente de Salida del Equipo – Para asegurar la precisión

continua del equipo, se tomarán lecturas con un amperímetro en derivación calibrado a cada salida

de los transformadores. Este accesorio se conecta en serie con los contactos. El equipo en

derivación (shunt) no se debe usar para controlar la máquina de la cual es parte. Para controlar

unidades de corriente infinita (sin terminales o llaves), se usarán ajustes a intervalos de 500 A. Las

variaciones que exceden el 10 % de las lecturas del amperímetro del equipo indican que el equipo

necesita mantenimiento o reparación.

2.1.5.- Comprobación de Cortocircuito Interno.- Se selecciona la máxima intensidad en el

equipo y se pulsa el interruptor de paso de corriente sin colocar ninguna pieza entre los electrodos,

con lo que la aguja del amperímetro deberá permanecer inmóvil en el cero de la escala. Cualquier

movimiento de la aguja indica la existencia de un cortocircuito interno.

El riesgo de cortocircuito es mayor en los equipos que utilizan partículas dispersas en agua.

2.1.6.- Comprobación de Fuerza Portante del Yugo Electromagnético.- El comportamiento de

un yugo electromagnético (o imán permanente) se realiza midiendo el peso que es capaz de

soportar mientras pasa la corriente.

El yugo de corriente alterna debe ser capaz de soportar una carga portante (chapa de acero) de 4,5

kg. Y 13,5 kg si es de corriente continua, ambos con los brazos espaciados entre 50 a 100 mm.

(ASTME 709).

2.1.7.- Soplador de polvo.- Se verificarán las características del soplador de polvo usado para

espaciar las partículas magnetizables secas a intervalos rutinarios o cuando se sospeche que existe

un malfuncionamiento. La comprobación se hará en una pieza de ensayo representativa. El

soplador debería cubrir el área bajo ensayo con una ligera, uniforme película de partículas

magnetizables secas y tendrá suficiente fuerza para remover el exceso de partículas sin perturbar

aquellas que podrían ser evidencias de indicaciones. En los casos que se detecte la deficiencia de

su funcionamiento, se harán los ajustes necesarios al soplador, como regular el flujo o la velocidad

del aire según las recomendaciones del fabricante.

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2.2.- Control de las Partículas Magnetizables.

2.2.1.- Ensayos de Control de Calidad de Partículas secas.- A los efectos de asegurar las

características uniformes y consistentes de las partículas magnetizables secas para su uso, es

conveniente advertir que todos los polvos disponibles están certificados y verificados para

conformidad de la norma de control de calidad establecidas entre el usuario y el proveedor.

Contaminación:

a.- Factores de Degradación - Las partículas magnetizables secas son generalmente muy toscas y

cumplen con un alto grado de consistencia sobre un amplio entorno de procesos. Sus

características, sin embargo, son susceptibles de degradación con contaminantes tales como

humedad, grasa, aceite, herrumbre, diminutas limaduras y cascarillas, partículas no magnetizables

como arena de fundición y calentamiento excesivo. Estos contaminantes se manifestarán

normalmente mediante el cambio de color de las partículas y aglomeración, la severidad de lo cual

determinará el uso posterior del polvo. El sobrecalentamiento de las partículas les puede hacer

perder el color, por lo cual se reducirá su contraste con la pieza, por lo que se obstaculizaría el

ensayo de la pieza. La aglomeración les reduce la movilidad a las partículas durante el proceso, y

grandes aglomerados de partículas no son retenidos por una indicación.

b.- Asegurando la Calidad de las Partículas – Para prevenir contra los efectos perniciosos de

posibles contaminantes, se recomienda desarrollar una rutina de comprobación de las

características/sensibilidad de las partículas. Esto se puede llevar a cabo con una placa que posee

determinada entalla, ensayando con el método de puntas (electrodos) o yugo electromagnético.

2.2.2.- Ensayos del Control de Calidad de las Partículas Húmedas-

El parámetro mas importante es la concentración del baño. Estos controles se harán al inicio de la

actividad del ensayo y a intervalos regulares para asegurar sus características uniformes.

La concentración de las partículas en el baño y, por supuesto, la capacidad del sistema de ensayo

para mantenerlas en suspensión suficientemente homogénea es un factor definitivo en la obtención

de indicaciones. Si la concentración varía, también lo hará la fuerza con que se marca la

indicación, lo que puede ocasionar indicaciones erróneas.

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Indicaciones finas (grietas de rectificado, grietas de fatiga en sus primeras etapas,

macroinclusiones, etc.) pueden pasar desapercibidas con un baño de baja concentración.

Por el contrario, un baño con excesiva cantidad de partículas producirá un fondo muy marcado y

confuso así como excesiva presencia de partículas en polos aislados, lo que puede ocultar

indicaciones poco intensas.

Determinando la Concentración del Baño.- L a concentración del baño y a veces su

contaminación se determinan midiendo la precipitación de su volumen mediante el uso del Método

de Ensayo D 96 con el tubo centrífugo tipo pera con divisiones de 0,05 ml para suspensión de

partículas fluorescentes.

Una muestra representativa del baño se vierte en una ampolla de decantación de 100 ml. (figura 1).

Al cabo de 30 minutos si el vehículo es agua y 60 minutos, si es kerosene, las partículas han

sedimentado al fondo del tubo donde se puede medir su volumen y comprobarlo con el exigido.

Este ensayo tiene la ventaja de que sirve a la vez para comprobar el estado del líquido dispersante,

libre de suciedad excesiva y con la viscosidad adecuada.

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2.2.3.- Interpretación de la muestra – Si la concentración está baja en contenido de partículas,

agregue la cantidad necesaria de partículas para obtener la concentración deseada; si la suspensión

es alta en concentración de partículas, agregue el vehículo suficiente para bajarla.

Si en la prueba de las partículas aparecen como aglomerados sueltos antes que como un estrato

sólido, tome una segunda muestra. Si aún permanecen los aglomerados, las partículas se pueden

haber magnetizado; reemplace la suspensión.

2.2.4.- Determinando los volúmenes – Para partículas fluorescentes el volumen recomendado

para la suspensión estará entre 0,1 a 0,4 ml de vehículo, a menos que exista alguna otra

recomendación del fabricante de las partículas que se están usando.

2.2.5.- Contaminación del Baño – Tanto las suspensiones fluorescentes como las no

fluorescentes se recomiendan que sean periódicamente controladas para verificar la presencia de

contaminantes tales como la suciedad, escamas, aceites, pelusas, pigmentos fluorescentes sueltos,

agua (en el caso de suspensión en kerosene o aceite), y aglomerados de partículas que pueden

afectar adversamente las características del proceso de examen por partículas magnetizables.

2.2.6.- contaminación del Líquido (Vehículo portador) – Para baños fluorescentes, se

examinará con luz negra el líquido directamente encima del precipitado. El líquido tendrá una

pequeña fluorescencia. Sus colores pueden compararse con una muestra recientemente hecha

usando los mismos materiales o con una muestra sin usar del baño original que fue guardada para

este propósito. Si la muestra “usada” es notablemente más fluorescente que la normal de

comparación, l baño se debe reemplazar.

2.2.7.- Contaminación de las Partículas – La porción graduada del tubo se examinará bajo la luz

negra si el baño es fluorescente y bajo luz blanca ( tanto para partículas fluorescentes como no

fluorescentes) para observar diferencias de color o apariencia, por formación de estrías o bandas.

Las estrías o bandas

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pueden indicar contaminación. Si el volumen total de contaminación, incluyendo bandas o estrías

supera el 30 % del volumen de partículas magnetizables, o si el líquido es notablemente

fluorescente, el baño se debe reemplazar.

2.2.8.- Durabilidad de las Partículas – La durabilidad de las partículas magnetizables tanto

fluorescentes como no fluorescentes en suspensión se verificará periódicamente para asegurar que

las partículas no se degradan debido al ataque químico de los vehículos de kerosene o agua

acondicionada o mecánicamente degradadas por la fuerza rotacional d las bombas de recirculación

en los equipos estacionarios de partículas húmedas. En particular el decaimiento de la

fluorescencia en las partículas magnetizables puede resultar en un decremento en la sensibilidad y

en un incremento en la fluorescencia no magnética del fondo. La pérdida del pigmento

fluorescente puede producir falsas indicaciones que interfieren con el proceso de examen.

2.2.9.- Brillo de la Fluorescencia – Es importante mantener el brillo de la fluorescencia de las

partículas magnetizables al nivel establecido de modo que el brillo de la indicación y el fondo se

puedan mantener a niveles relativamente constantes. Las variaciones en el contraste pueden afectar

notablemente los resultados del ensayo. La falta de contraste adecuado generalmente es causada

por:

2.2.9.1.- Un aumento en el nivel de contaminación del vehículo, incrementa la fluorescencia de

fondo, o

2.2.9.2.- La pérdida del vehículo por evaporación, aumenta la concentración, o

2.2.9.3.- La degradación de las partículas fluorescentes. Se puede observar un cambio en la escala

de contraste por el uso de la probeta anular de comprobación con una superficie entallada.

2.2.10.- Características / Sensibilidad – El fracaso para hallar una discontinuidad conocida en

una pieza u obtener las indicaciones especificadas en la muestra anular de prueba (ver 20.8.3) nos

indica la necesidad de cambiar la totalidad del baño. Si se ha usado una pieza, la misma tendría

que haberse limpiado ultrasónicamente de modo que no se pueda detectar trasfondo fluorescente

cuando sea observado bajo luz negra con una intensidad en la superficie de por lo menos 1.000

W/cm². Si se nota algún fondo que interfiera ya sea con la detección o la interpretación, el baño

será drenado y se hará una nueva suspensión.

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2.2.11.- Control de características del baño:

2.2.11.1.- Viscosidad – La viscosidad del baño no excederá los 5 mm²/s (5 cSt), a la temperatura

uqe se tenga que usar el baño, cuando se verifique de acuerdo con el Método de Ensayo D 445.

2.2.11.2.- Punto de Ignición – El punto de Ignición de la suspensión de las partículas

magnetizables húmedas basadas en destilados livianos de petróleo será como mínimo de 93ºC,

usando el Método de Ensayo D 93.

2.2.11.3.- Comprobación de Rotura de Agua para Vehículos de Agua Acondicionada – El

agua acondicionada adecuadamente nos dará adecuada mojabilidad, dispersión de las partículas, y

protección contra la corrosión. La comprobación de la rotura del agua se debe practicar mojando

con suspensión sobre una pieza, de terminación superficial similar a aquella bajo examen, entonces

se observa la apariencia de la superficie de la pieza cuando se detiene el mojado. Si la película de

suspensión es continua igual que el resto de la pieza, hay suficiente agente humectante en la

suspensión. Si la película de suspensión se rompe, mostrando la superficie descubierta de la pieza,

y la suspensión muestra muchas gotitas separadas en la superficie, se requiere más agente

humectante o la superficie no se ha limpiado adecuadamente.

2.2.11.14.- El pH de los Vehículos Acuosos Acondicionados – El pH del agua acondicionada del

baño debe estar entre el 6 y 10,5, cuando se determine con un medidor de pH adecuado o con las

tiras de papel especial para determinar el pH.

2.2.12.- Verificando las Características del Sistema.

2.2.12.1.- Producción de Piezas de Ensayo con Discontinuidades – Un medio práctico de

evaluar las características y sensibilidad de partículas magnetizables húmedas o secas o la

totalidad de las características del sistema, o ambas, es usando piezas de ensayo representativas

con discontinuidades conocidas del mismo tipo y severidad normalmente halladas en la inspección

en producción. Sin embargo, la utilidad de tales piezas es limitada porque la orientación y

magnitud de tales discontinuidades no se puede controlar. No se recomienda el uso de piezas

falladas con fallas grandes.

Precaución – Si se usan tales piezas, las mismas se limpiarán totalmente y se desmagnetizarán

después de cada uso.

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2.2.12.2.- Piezas de Prueba Fabricadas con Discontinuidades – A menudo, no hay

disponibilidad de piezas de prueba en producción con discontinuidades conocidas del tipo y

severidad necesarias para la evaluación. Como alternativa, se puede usar muestras de ensayo

fabricadas con discontinuidades degrado y severidad diversos para disponer de una indicación de

la efectividad de los procesos de examen por partículas magnetizables.

2.2.12.3.- Placa de Prueba – La placa de prueba de características del sistema de partículas

magnetizables mostrada en la figura 1 es útil para comprobar la totalidad de las características de

los sistemas que usan punta de contacto (electrodos) y yugos.

2.2.12.4.- Probeta Anular de Prueba – La probeta de prueba anular (Ketos) (Fig. 19) también se

usa para la evaluación y comparación de la totalidad de las características y sensibilidad de los

métodos de partículas magnetizables tantos húmedos como secos, fluorescentes y no fluorescentes

en las técnicas de magnetización que usen conductor central.

2.2.12.4.1.- Material del Anillo de Pruebas – El acero de herramienta del anillo (Ketos) debe

maquinarse según figura 2, a partir de un material AISI 01. Ya sea la torta de acero en bruto o el

anillo maquinado se tendrá que recocer a 900º C, y enfriarse a razón de 28ºC por hora hasta los

540º C y a partir de ahí se enfriará al aire libre hasta temperatura ambiente para lograr resultados

comparables a los anillos con el mismo tratamiento. El material y el tratamiento térmico son

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variables importantes. La experiencia nos indica que controlar la ductilidad del anillo por la dureza

(90 a 95 HRB) es insuficiente.

2.2.12.4.2.- Usando el Anillo de Prueba – El anillo de prueba, figura 2, se magnetizará

circularmente con corriente rectificada en onda completa a través de un conductor central entre 25

a 32 mm de diámetro, centrado en el agujero del anillo.

El conductor tendrá una longitud mayor a 400 mm. La corriente utilizada será de 1400 A, a menos

que se haya acordado previamente otro valor entre el usuario y el fabricante de las partículas. El

mínimo número de agujeros visibles para partículas secas será de 4. El mínimo número de

agujeros visibles para partículas húmedas será de 3. Después de transcurrido 1 minuto se

examinará el borde del anillo ya sea con luz visible o negra, dependiendo del tipo de partículas

involucradas.

2.2.12.5.- Indicadores de ( de dirección del) Campo Magnético:

2.2.12.5.1.- Indicador de Campo (Pie) – El indicador de campo magnético mostrado en la figura

3 depende las ranuras entre los segmentos de perfil acuñado para mostrar la presencia y dirección

aproximada del campo magnético. Cuando se forman líneas claras y bien definidas cruzando de la

cara de cobre del indicador (las ranuras están detrás del cobre) cuando las partículas magnetizables

se aplican simultáneamente con la fuerza magnetizadora, hay indicación de un campo satisfactorio.

El fracaso para obtener una indicación puede provenir de : (1) campo magnético insuficiente, o (2)

propiedades magnéticas del material bajo examen, o ambas.

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2.2.12.5.2.- Laminillas Entalladas – Existen varios tipos de laminillas entalladas. La figura 16

muestra los tres tipos de laminillas utilizadas. Estas se pueden obtener a diferentes profundidades

de las ranuras del 15,20 y 60% del espesor de las laminillas; las cuales se tallaban químicamente.

El lado entallado se coloca en buen contacto con la pieza. La ranura lineal (en forma de barra) es

útil cuando las discontinuidades son críticas en una dirección específica. La entalla circular

muestra la dirección de máxima intensidad del campo y la tolerancia angular en cuanto a la

sensibilidad. La misma se puede usar para procedimientos de magnetización multidireccional. La

ranurada radialmente se ha hallado más útil para espacios estrechos o pequeños radios. Se debe

usar el método de magnetización continuo, esto es, las partículas se deben aplicar antes de

interrumpir el flujo de corriente. Para aplicaciones con partículas secas, el exceso de partículas se

debe soplar antes que se interrumpa el flujo de corriente.

2.2.12.6.- Sonda de Efecto Hall – La sonda o sensor de efecto may mide la intensidad de campo

tangencial (en el aire adyacente a la pieza) de la fuerza magnetizante (H) y se calibra en gauss. El

sensor se usará con cuidado. El mismo se usará en contacto con la superficie de la pieza. Se

seguirán las instrucciones del fabricante.

Estos instrumentos se usarán para detectar campos residuales o para medir golpes de corriente

entre cabezales o cuando se usa conductor central.

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ANEXO D

PROCEDIMIENTOS

1.- Cuando se especifique se redactará un procedimiento para todas las inspecciones con partículas

magnetizables que incluirá como mínimo la siguiente información. Se usará normalmente un

esquema para ilustrar sobre la geometría de la pieza, técnicas y áreas de examen. Este esquema se

usará también para registrar la ubicación de las discontinuidades.

1.1.- Área a ser examinada (la totalidad de la pieza o un área específica).

1.2.- El tipo de material de partículas magnetizables (húmedo o seco, visible o fluorescente).

1.3.- Equipamiento de partículas magnetizables.

1.4.- Requerimientos de preparación superficial de las piezas.

1.5.- Proceso de magnetización (continuo, residual).

1.6.- Corriente de magnetización (corriente alterna, rectificada en media onda, rectificada en

onda completa, corriente continua).

1.7.- Medios para establecer la magnetización de las piezas (puntas-directa, contactos entre

cabezales o cable arrollado, bobina indirecta/cable arrollado, yugo, conductor central y

otros).

1.8.- Dirección del campo magnético (circular o longitudinal).

1.9.- Comprobaciones de características / sensibilidad del sistema.

1.10.- Intensidad del campo magnético (ampere vueltas, densidad de campo, fuerza

magnetizadora y número y duración de la corriente de magnetización).

1.11.- Aplicación del medio examinador.

1.12.- Interpretación y evaluación de las discontinuidades.

1.13.- Tipo de registros incluyendo criterios de aceptación / rechazo.

1.14.- Técnicas de desmagnetización, si se requieren, y

1.15.- Limpieza post/examen, si se requiere.

1.2.- Informe escrito – Los informes escritos se confeccionarán como se haya acordado con

anterioridad entre la agencia / departamentos de ensayos y el comprador / usuario.

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ANEXO E

SEGURIDAD

1.- Todo lo involucrado con el manipuleo en la examinación con Partículas Magnetizables

expuesto a riesgo incluye:

1.1.- Shock Eléctrico y Quemaduras – A causa de los altos amperajes que se usan y los

relativamente bajos voltajes, los cortocircuitos pueden causar shock eléctrico y particularmente

quemaduras. El equipamiento eléctrico donde se manipulan suspensiones acuosas debe disponer

de adecuadas puestas a tierra.

1.2.- Partículas Voladoras – Las partículas magnetizables, particularmente las secas, suciedad,

arena de fundición, herrumbres y limaduras de maquinado pueden ingresar en los ojos y oídos

cuando son soplados de la pieza en posición vertical o sobre cabeza o cuando se limpia una

superficie examinada con aire comprimido. Las partículas secas son fáciles de inhalar por lo que se

recomienda una máscara respiratoria contra polvo.

1.3.- Caídas – Una caída desde un andamio o escalera si se trabaja en grandes estructuras en

obrador o taller.

1.4.- Fuego – Ignición del baño destilado de petróleo.

1.5.- Entorno – Cuando se trabaja con partículas magnetizables en una refinería o en plantas

petroquímicas donde están presentes en el aire gases inflamables. Los trabajos bajo agua tienen su

propia carga de riesgos.

1.6.- Pisos Mojados – Resbalamientos en pisos mojados con la suspensión de las partículas.

1.7.- Movimiento o caída de grandes componentes – los grandes componentes, especialmente

aquellos que se hallan en soportes temporarios se pueden moverse durante la examinación o caerse

durante el izaje. Además los operadores tendrán que estar atentos ante la posibilidad de heridas al

cuerpo o miembros, que quedan atrapados por cadenas o eslingas o entre cabezales y la pieza.

1.8.- Exposición a la luz ultravioleta – La luz ultravioleta que supere los 1.000 μW7cm² puede

tener efectos adversos para los ojos y la piel. Se sugiere el uso de gafas especialmente diseñadas

para absorber la radiación de alta intensidad de UV.

1.9.- Materiales y Concentrados - El manipuleo seguro de las partículas y concentrados está

regulado de acuerdo a indicaciones en la hoja de datos de seguridad del material del proveedor.

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