Cargado por Luis Quiñel\nFisica II - Trabajo 3 - Campo Magnético\nRampa, Tuesday Lobsang - Tu, Para Siempre\nEl Campo Magnético de Los Imanes y Su Uso en Medios de Transporte.\nServicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería\n1.1.- DESARROLLO HISTORICO.\nEl fenómeno que ahora llamamos magnetismo, fue observado por primera vez, hace por lo\nmenos 2500 años en el distrito de Magnesia en el Asia Menor. Se registra en la historia de\nGrecia y de Roma el descubrimiento especial de un tipo de roca que tenia la extraña propiedad\nde atraer trozos de hierro. Esta roca fue llamada Magnetita.\nWilliam Gilbert, medico de la Reina Isabel de Inglaterra, publico ( DE MAGNETE), que\nmarco la fundación de la Ciencia Magnética.Este libro descubría en detalle la amplia variedad\nde experimentos en magnetismo, basados en la importancia del método científico de\nacercamiento y llegando a conclusiones después de cuidadoso experimento. No obstante\nGilbert tenia ideas avanzadas para la época y su libro tuvo poco éxito o reconocimiento.\nPor el año 1100 D. C los chinos descubrieron que en una pieza alargada de magnetita,\nsuspendida por un hilo, se ponía apuntando dirección norte-sur.\nEl principio en que se basaba el ensayo por partículas magnetizables fue observado y descrito\npor primera vez, a principios de este siglo, por Williams E. Hoke, que noto como las partículas\nfinas producidas durante el rectificado de piezas de aceros duros tendían, en algunos casos, a\nformar una especie de dibujo en forma de red. Hoke realizó dos observaciones fundamentales:\n1.- El dibujo de red solo aparecía cuando la pieza se se rectificaba sujetándola con un plato\n2.- La red producida por las partículas y que estaban dibujadas sobre la superficie de la pieza\nse correspondía con las finas grietas de rectificado.\nEra evidente después establecer la relacion:\nMas tarde, De Forest, también en los Estados Unidos, realizo un estudio sistemático del\nfenómeno descrito por Hoke que sirvió para estándar\nlas bases de método tal como\nactualmente se conoce\nSu aporte fundamental consistió en introducir el empleo de la corriente eléctrica de elevada\nintensidad como fuente de campo magnético cuya producción, hasta entonces, se había\nreservado a imanes permanentes.Tambien comprobó que, para detectar grietas orientadas en\nuna dirección determinada, no se podía dejar al azar la orientación de las líneas de fuerza del\ncampo magnético, sino que también aproximarse en lo posible a la perpendicular del plano de\nEsta condición, esencial en el ensayo por partículas magnetizables, se cumple mas fácilmente\nal emplear corriente eléctrica, que ofrece mayores posibilidades de variar la dirección del\nConcretamente, el paso directo de la corriente a través de la pieza, idea que también introdujo\nDe Forest, produce la magnetización circular, difícil de obtener por medio de imanes.\n1.2- PRINCIPIOS BÁSICOS.\nEl ensayo por partículas magnetizables, que se aplica en la detección de discontinuidades\nsuperficiales en materiales ferromagnéticos, se basa en el fenómeno que se esquematiza en la\nfigura 1 y que consiste en lo siguiente:\nCuando una pieza de material ferromagnético se somete a la acción de un campo magnético,\nlas discontinuidades presentes en el material distorsionan las líneas de fuerza.\nSi la discontinuidad esta abierta a la superficie, algunas líneas salen de la pieza formando un\nAl aplicar partículas magnetizables sobre la superficie, algunas serán capturadas por los\ncampos de fuga y forman indicaciones que dibujan el trazado superficial de la discontinuidad.\nSi el plano de la discontinuidad es paralelo a las líneas de fuerza, no se producirá el campo de\nfuga y no abra formación de indicación.\nEl método es capaz también, con algunas limitaciones, de detectar discontinuidades sub\n2.Observación y registro de la presencia de indicaciones. 3.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. básicamente de tres etapas: 1.SISTEMA DE MAGNETIZACIÓN La magnetización de la pieza es. disponemos de dos sistemas de magnetización: - por imanes - por corriente eléctrica. - características magnéticas de la empieza a ensayar. que afectan a la distribución del campo magnético..Aplicación de las partículas magnetizables. 3. - características de las partículas magnetizables y modo de aplicación. El ensayo consta. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 2. pues. - estado de la superficie de la pieza.Magnetización de la pieza.. - forma y tamaño de la discontinuidad y orientación de la misma con respecto al campo magnético. que afectan la nitidez de las indicaciones. - forma y dimensiones de la pieza. Para producir campos magnéticos idóneos para el ensayo de partículas magnetizables. Página 4 de 101 . Entre los factores que afectan a la formación de las indicaciones cabe destacar: - dirección e intensidad del campo magnético. 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.ETAPAS BASICAS DE LA INSPECCION.\nFUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.. Página 5 de 101 . se dice que la sustancia es un buen conductor de la electricidad. La electricidad y el magnetismo no pueden verse. el resultado reside en la colección de cargas de un signo ( electrones negativos). se puede utilizar un “Resistor” (también denominado resistencia). Estos factores inhibidores no son iguales en todas las sustancias. que dejan un número igual. 4. estos constituyen los fenómenos en los que se basa la inspección por partículas magnetizables.1. En el flujo de corriente eléctrica la unidad es el “AMPERIO”.Electricidad.. Si son pequeños. En cada uno de estos métodos. de cargas del signo opuesto (protones positivos). la oposición al flujo de corriente se denomina “Resistencia”. La unidad práctica de resistencia es el “OHM”. es preciso que exista una fuerza electromotriz o diferencia de potencial entre los dos puntos a lo largo del conductor. Para que una corriente eléctrica pueda fluir de un punto a otro a lo largo de un conductor. 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. Cuando son grandes se dice que la sustancia es un mal conductor de la electricidad – o un aislante. Se miden por medio de estos efectos. Cuando en un circuito se requiere una resistencia determinada.CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. Se dejan sentir solamente por los efectos que producen tales como producción de luz y calor o por la atracción o movimientos de materiales. La unidad practica de fuerza electromotriz o potencial es el “Voltio”. Las fuerzas electromotrices pueden generarse por cinco métodos diferentes: fricción entre sustancias diferentes e inducción electromagnéticas. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 4. 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. En cualquier caso.\nel conmutador y el cable. R= R1+R2+R3+R3+R5 Página 6 de 101 . La electricidad solo fluye en circuitos completos. para impulsar la corriente a través de la batería se requiere una porción de la fem de dicha batería. mientras que el Coulomb es la carga obtenida cuando 6. por el circuito no fluye corriente. etc. el reóstato. las resistencias que representan la válvula (R 5).1. cuando el conmutador se halla “abierto” aun cuando exista una fem en los terminales de la batería. Por otra parte. el reóstato (R2). y en cualquier parte de este o en momento la corriente es igual a la corriente del resto de las partes del circuito. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos El amperio es igual a un COULOMB” por segundo. No se produce ninguna “acumulación” de corriente en ninguna parte del circuito.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. 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 ®. La resistencia (R) total del circuito es igual a la suma de las resistencias parciales. expresado mas sencillamente: E E = I. la válvula.1. Así. Ofrecen resistencia al flujo de la corriente. Van conectadas en “serie”. en el circuito indicado en la figura 2(a). 4.Ley de Ohm OHM estableció la relación entre estas unidades en 1826 denominándola “LEY DE OHM”. R I= E R= R I Tal y como aplicada a un circuito eléctrico completo. el aparato de medida (R3).. 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. conmutador. Así.2. etc.1.3 X 10 –18 electrones libres se hallan en un cuerpo único eléctricamente cargado. La válvula.-Circuitos Paralelos y en Serie. 4. En la figura 2(a).\nde Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 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 Página 7 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.\n3. como si se accionara un generador desde su posición estática. se puede pasar toda la corriente alterna a continua ondulatoria. si bien alterna entre valores constantes máximos positivo y negativo respectivamente. La corriente alterna es una corriente que invierte su dirección. y fuera alcanzado progresivamente su valor constante. El flujo de corriente cambia de positivo a negativo con cada medio ciclo. Muestra que el valor inicial es cero. 4.Existen dos tipos básicos de corriente eléctrica y ambos se emplean en la inspección por partículas magnetizables.1. El rectificador es un dispositivo empleado para convertir la corriente alterna en contínua. la misma que en la corriente continua de la figura 3(a) y la fase negativa indica el flujo en la dirección inversa.Corriente Alterna y Continua.. pero cuya intensidad puede variar de forma regular. cuya intensidad varia de forma apreciable. La corriente continua es una corriente que conserva siempre la misma dirección. se produce una corriente rectificada de media onda representada en la figura 3(c). en las que el generador comienza el ciclo de corriente alterna tres veces en 1/60 de segundo. Página 8 de 101 . permite que la corriente fluya en una dirección solamente. En la corriente alterna de 60 ciclos.1. Con rectificadores mas perfeccionados..1. aquí se ha adaptado para mostrar el comportamiento de la corriente alterna en función del tiempo. La corriente pulsante es una corriente continua. La figura 3(b) muestra una curva sinusoidal. resultando el flujo que indica la figura 3(d).3. cuando se aplica un rectificador único al flujo de corriente alterna representado en la figura 3(b). siendo primero positiva y después negativa.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. La corriente contínua industrial es de tres fases. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 4. que indica el movimiento ondulatorio de la onda. La fase positiva indica el flujo en una dirección. el ciclo completo de ambas fases se produce 60 veces por segundo. En la figura 3(a) se muestra una gráfica que indica un flujo de corriente continua en función del tiempo.\n. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Cuando esta corriente trifásica se rectifica la forma de la onda resultante es la que indica en la figura 3(e).Comparación entre corriente continua y alterna para la imanación.3. la corriente alterna y la corriente rectificada de alternancia simple se emplean como corrientes imanadoras en la inspección por partículas magnetizables. el más eficaz para la localización de discontinuidades superficiales y no es apropiado para la detección de discontinuidades mas profundas.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. El método de corriente alterna es. son formas pulsantes en las que los impulsos son menos pronunciados según avanzamos en las ilustraciones. Página 9 de 101 . El campo alterno añade también movilidad a las partículas y facilita una mejor indicación. La corriente continua. más sensible que la corriente alterna para la detección de discontinuidades internas ( subsuperficiales). (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. Las tres formas de corriente continua que se indican en las figuras 3(c). 4.2. La corriente trifásica rectificada de doble alternancia produce resultados fundamentalmente comparables a los de la corriente contínua obtenida en un generador. cada una de estas tiene sus propias ventajas y limitaciones según sea su aplicación especifica. 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”.1. en consecuencia. por ello. (b) Corriente Contínua (CC) La corriente contínua produce un campo que penetra en la pieza y es. 3 (d) y 3(e).\nCada uno de estos se ha diseñado para operar bien con corriente continua o alterna.Aparatos para medición de la electricidad. el valor medio de un semiperiodo es igual a 0. Si la onda de una corriente es una onda sinusoidal verdadera. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Una corriente monofásica rectificada de media onda permite máxima sensibilidad. efectivo y medio de una corriente continua miden valores promedio. las crestas de los impulsos producen una mayor fuerza imanadora.1. existen aparatos para medir la corriente continua y otros para medir la corriente alterna. A menos que se indique lo contrario. Los valores máximos.4. Página 10 de 101 . además. 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. 4.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. 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. El verdadero valor promedio de la corriente alterna es cero (onda sinusoidal verdadera). Asi pues. 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. El valor efectivo de la corriente alterna es igual al valor de la corriente continua que produce un efecto calórico igual en un conductor.64 veces el valor máximo. todos los aparatos de medida de la corriente alterna miden valores efectivos..\nFUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Página 11 de 101 .\nsus extremos ya no son polos magnéticos.Definiciones. Magnetismo es la propiedad de atraerse entre sí de orientarse en dirección norte..Teoría del Magnetismo 4. atrayéndolos en la dirección del polo norte.2. Sus extremos se designan como polos del iman¨y el extremo que se orienta hacia el norte se llama polo norte¨. ¿ Que ha ocurrido?.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. es decir que todos tiene dos polos – norte y sur. En efecto si aplicamos al mismo. La tierra presenta magnetismo que se manifiesta precisamente por ejercer una fuerza que orienta cierto tipo de materiales. como el hierro. todos orientados de manera que sus fuerzas se suman. observamos que si bien conserva su forma.. se designa como dipolo o dominio magnético elemental..2. energía Página 12 de 101 . Podemos entonces pensar que un imán esta formado por o contiene un numero infinito de ¨dipolos¨.Materiales Magnéticos ( Ferromagnéticos). Si consideramos un imán y lo dividimos hasta llegar a las dimensiones atómicas. (figura 4). La magnitud de un imán se mide por la fuerza que es capaz de ejercer sobre otros materiales magnéticos.sur que presentan ciertos materiales.2.1. pero el material sigue siendo ferromagnético. 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. orientados en la misma dirección. 4. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 4. 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. Si calentamos un imán y luego lo dejamos enfriar. Al enfriar a temperatura ambiente los dipolos permanecen desordenados y ya no tenemos un imán. la más pequeña masa que aun presenta un polo norte y un polo sur.2.\n4.. b) ¨La fuerza que ejerce un imán sobre un material magnético es inversa a la distancia que los separa.2. 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. Página 13 de 101 . podemos volver a orientar sus dipolos y obtener nuevamente el imán original. 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.Leyes de Magnetismo.Si el mismo material tiene sus dipolos totalmente desordenados se dice que esta desmagnetizado. a) Polos iguales se repelen y polos diferentes se atraen.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Se puede comprobar que al acercar un material magnético al polo de un imán.3. la fuerza de atracción es mayor cuanto menor es la distancia que los separa y resulta máxima cuando están juntas. Cuando un material tiene sus dipolos ordenados. ambos imanes en lugar de atraerse. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos magnética extrema suficiente. se dice que esta magnetizado y presenta las características de un iman.\nde Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Página 14 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.\n4.2.4.- Imanes Naturales y Artificiales.\nImanes Naturales: En la naturaleza los materiales magnéticos en su gran mayoría se\nencuentran en estado ¨desmagnetizados¨ pero algunos como ciertas formas de oxido de\nhierro (magnética) se encuentran magnetizados es decir como ¨imanes naturales¨.\nImanes Artificiales: Se elaboran o procesan materiales magnéticos, la\nsuministrada (calor, trabajo mecánico) produce el desorden de los dipolos con lo cual\ndichos materiales magnéticos pueden ser elaborados hasta lograr el diseño del imán que\nse desea y almacenarlo sin magnetizar. En el momento de la venta o la aplicación, se\nprocede a magnetizarlos utilizando bobinas eléctricas y se lo entrega para su uso\ncomo imán artificial; solamente en casos de tecnologías poco desarrolladas se suelen\nmantener stock de imanes artificiales ya magnetizados.\nInicialmente y hasta principios del siglo XX, los imanes artificiales se producían\nusando aceros al carbono de estructura martensitica.\nEn Japón en 1917 se produce una aleación magnética de acero al 30% de cobalto para\nobtener imanes artificiales y en 1931 introducen una aleación de acero-Aluminio y\nNíquel con la cual duplican la fuerza de los imanes artificiales.\nLos imanes artificiales son conocidos también como imanes permanentes, ya que\nconservan sus propiedades siempre que no sean sometidos a calentamientos, trabajo\nmecánico o golpes internos.\nPropiedades de un imán:\n1.- Un imán atrae materiales magnéticos.\n2.- Un imán va a generar en el material magnético propiedades similares.\n3.- Un imán va a atraer a un material magnético, con mayor o menor fuerza según las\nsustancias que se acercan.\n4.- Polos diferentes de imanes se atraen, polos iguales se repelen.\n5.- Cuando un imán esta libremente suspendido en posición horizontal se va a alinear\nde manera que el eje longitudinal será paralelo a las líneas del campo magnético de la\n6.- El imán ejerce una fuerza de variada intensidad a su alrededor y esta fuerza, se\nllama Campo Magnético.\n4.2.5.- Campo Magnético.\nEl campo magnético es el lugar donde las fuerzas magnéticas actúan, o es el espacio\nalrededor del imán, en el que los materiales ferromagnéticos son atraídos.\nSi tenemos una barra imantada (imán) como la de la figura 5, observamos que en un\nextremo se localiza el denominado ¨polo norte¨ y en el otro, ¨polo sur¨.Un imán tiene\nsolamente dos (2) polos; aunque seccionemos el mismo tantas veces como podamos,\nsiempre tendremos un par de polos.\nDel Norte salen las líneas de fuerza, que en su conjunto forman el campo magnético, y\nque podemos llamar ¨foco magnético¨. Las líneas atraviesan el aire que rodea al imán y\npenetran al mismo por el polo Sur. Dentro de la barra, estas mismas líneas de fuerza\nvan desde el extremo Sur al Norte.\nCada línea de fuerza es un lazo cerrado que no se cruza con otro y que va por el\ncamino de menor ¨resistencia magnética " (reluctancia). La tangente en cada punto de\ncualquiera de estas curvas nos indica la dirección del campo magnético.\nEsto se descubre colocando en cada punto una brújula. Respecto al campo magnético\nterrestre podemos decir que su valor oscila los 0,5 oersted.\nPropiedades de las Líneas de Fuerza o Líneas de Flujo:\n1.-Las líneas de fuerza están en un estado de tensión longitudinal y por lo tanto\ntienden a recorrer siempre el camino más corto.\n2.-Las líneas de fuerza toman trayectorias paralelas.\n3.-Las líneas de fuerza nunca se cruzan.\n4.-Las líneas de fuerza salen del imán por el polo norte y vuelven a entrar por el polo\ny completan una curva cerrada a través del imán.\n5.- Las líneas de fuerza buscan la trayectoria de menor ¨Reluctancia¨(resistencia al\nestablecimiento de campo magnético) para completar su recorrido.\n6.- La concentración de líneas de fuerza determina la fuerza del campo magnético.\nAsí, el campo\ncerca de los polos, donde las líneas de fuerza se\n4.2.5.1.- Intensidad de Campo Magnético.\nLa intensidad del campo magnético es la fuerza que tiende a establecer un flujo\nmagnético en un circuito de material magnético, o sea que es la fuerza que produce\ninducción magnetica¨en los materiales magnéticos.\nLa intensidad del campo magnético se define como la fuerza que actúa sobre un polo\nmagnético unitario ubicado en\nque el campo sea\ngenerado por una corriente eléctrica o por un imán.\nLas unidades mas utilizadas en la medición de la intensidad de campo magnético son\nel Oersted y el Ampere/metro.\n4.2.5.2.- Polos Magnéticos.\nLa salida y entrada de las líneas de fuerza en un material magnético son las que\ndeterminan la aparición de los polos magnéticos\nComo ya dijimos, el punto de salida de líneas de fuerza es llamado polo norte y el de\nentrada se llama polo sur.\nLa atracción magnética solo se producirá donde existan polos magnéticos externos en\nel material considerado.\nUn imán herradura presenta un polo norte en uno de sus extremos y un polo sur en el\notro.Estos polos ejerce atracción magnética. Figura 5(a)\naunque la distancia entre ambos extremos se haya hecho corta.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Figura 5 (d). en las cuales. Las líneas de fuerza magnética se cerrarían dentro del material en forma de circunferencias concéntricas y al no salir al exterior no forman polos. desaparecen los polos y no se manifiesta atracción magnética externa. Esto se debe tener en cuenta cuando se ensaya piezas que tienen formas de anillos. una grieta en la superficie de este anillo de manera de interrumpir el circuito de las líneas de fuerza. de manera de obtener un anillo cerrad. Tendiendo a cerrar sus extremos. ya que las líneas de fuerza saldrán de una cara de la grieta (polo norte) y entran en la otra cara (polo sur). van a aparecer de nuevo polos magnéticos. no se formarán polos a menos que presenten discontinuidades dispuestas longitudinalmente. Figura 5(b) Pero si unimos los dos extremos totalmente. Un anillo magnetizado de esta manera contiene un campo magnético que no se manifiesta al exterior. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Si comenzamos a curvar cada vez mas el imán. Página 18 de 101 . Figura 5(c). se podrá comprobar que siguen existiendo los dos polos. Si hacemos un pequeño corte. cuando se las magnetiza de manera que las líneas de fuerza formen circunferencias concéntricas normales al eje (magnetización circular).\n3. 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. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 4. Si consideramos el caso de un anillo magnetizado que vimos en el punto anterior.2.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Al hacer una grieta o un corte más o menos profundo.Campo Disperso o Campo de Fuga. las líneas de fuerza del campo magnético se encuentran confinadas dentro del material. Página 19 de 101 .5.\nSi se trata de una discontinuidad volumétrica (una inclusión o un poro). como podemos ver en la figura 6(d). produciendo campo disperso. (b). (c) y (d). Cuando la grieta o cualquier otra discontinuidad planar se encuentra dispuesta en forma paralelas a las líneas de flujo. Sin campo disperso no aparecerán los polos magnéticos que atraigan las partículas que usamos en el ensayo. con una intensidad tal que el material se encuentre saturado de líneas de fuerza. El campo disperso que hemos descrito es el que hace posible el ensayo con partículas magnetizables. siempre interrumpirá líneas de fuerza.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. las líneas de fuerza se ven obligadas a atravesar el aire. al no interrumpirlas. Figura 5 (d). si ello no es posible porque el material esta saturado. no provoca la aparición de campo disperso. Página 20 de 101 . Esto ocurre también cualquiera sea la geometría de la pieza magnetizada. Por ejemplo. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Esto último solo lo pueden hacer si en la sección que queda hay posibilidad de que entren más líneas de fuerza. cualquiera sea su orientación. provocará un campo disperso o campo de fuga como puede verse en la figura 6 (a). las líneas de fuerza se deben espaciar entre ellas ocupando una mayor sección que la que ocupaban en el hierro. Como el aire ofrece mayor resistencia al paso de las líneas de fuerza (mayor reluctancia). 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. cada vez que se presente en las mismas una discontinuidad que disminuya la sección del material normal a las líneas de fuerza. 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). 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. la presencia de una fisura dispuesta en forma transversal sobre la barra.\nc) La intensidad de campo aplicada debe ser suficiente.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. En el caso de discontinuidades planares (grietas. el plano de las mismas debe ser perpendicular a las líneas de fuerza o por lo menos formar un ángulo superior a 45 grados.6 mm aproximadamente. esto último indica que no estarían a una profundidad mayor que 0. Página 21 de 101 . de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 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. b) Las discontinuidades pueden ser superficiales o subsuperficiales. por ejemplo).5-0.\nFUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Página 22 de 101 .\nrectilíneo o indefinido. -Mediante limaduras de hierro dispuestas sobre una hoja de cartulina. se manifiestan fenómenos magnéticos o sea. Se verá el caso de un conductor lineal. En principio veremos como se genera el campo magnético por la corriente eléctrica. L > r -Se trata de determinar que características tiene el campo magnético creado alrededor del conductor.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Fue Oersted quien por primera vez dio a conocer estudios sobre estos fenómenos.2. cambios de orientación en agujas magnéticas al establecerse las mismas. las líneas de fuerza son circunferencias concéntricas con el eje del conductor y Página 23 de 101 .-Campo Magnético generado por la Corriente Eléctrica. Si la cartulina esta en un plano a perpendicular al eje del conductor. Es. 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).5.4. a) Barra rectilínea larga. el método idóneo para magnetizar piezas que vayan a ser sometidas al ensayo por partículas magnetizables. Figura 7. sin duda. La experiencia muestra que en las proximidades de conductores por los cuales circula una cierta corriente. (figura 8) se puede obtener un espectro magnético de dicho campo. 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. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 4.\n. El sentido se obtiene aplicando la regla de la mano derecha. en un mismo punto. Se podrá observar que al aumentar de distancia “r”.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”.K. en P es normal al plano (pi). que avanza en el sentido de la corriente. I/r (3) En esta formula el coeficiente de proporcionalidad (k/2). matemáticamente: H = k. la intensidad de corriente se mide en Ampere y las distancias en metros.A.. 1/r (1) Es decir:”La intensidad del campo magnético generado alrededor de un conductor es inversamente proporcional a la distancia”.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.C). Las expresiones (1) y (2) pueden resumirse en una sola: H= (k/2 . En el sistema M. El valor del módulo de la intensidad de campo.C ) depende del sistema de unidades. Si se mide la intensidad del campo. la intensidad del campo “H” disminuye. o sea el plano (pi) indicado en el mismo esquema.5. En consecuencia la dirección del vector intensidad del campo magnético H.5. se puede medir a distintas distancias del conductor y para distintas intensidades de corriente.Intensidad de campo magnético generado por una corriente eléctrica. H=k. “K” y “C” valen: . 4. según la siguiente expresión: Página 24 de 101 . se observará que la intensidad de campo es mayor cuanto mayor es la corriente.S.2. por lo tanto la intensidad del campo magnético se medirá en “Ampere/metro”. cuya dirección hemos determinado anteriormente. para distintos valores de la intensidad de corriente “i”. del punto “P”. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos el punto P.\naparato con el cual se puede medir la intensidad de un campo magnético. Su aspecto es similar al que presenta un resorte helicoidal.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Para estudiar el campo magnético creado por un solenoide se usa el magnetómetro. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos H (A/m) = (1/2.01265 Oersted (5) b) Campo Magnético creado por un Solenoide. cuya equivalencia en Ampere/metro es la siguiente: 1 Ampere/metro = 0. cuya longitud L (en dirección del eje del solenoide) es mucho mayor que su diámetro. Se llama solenoide a un conductor arrollado sobre una forma cilíndrica. Colocado en un punto del Página 25 de 101 . I (Ampere) /r (metro) (4) E muchos procedimientos y normas la intensidad de campo se expresa en “Oersted”.  .\nI H = -------l El cociente N/l representa el número de espiras que hay en cada unidad de longitud. Estudiando el campo en los puntos interiores de varios solenoides. si lo llamamos n. 2) H es directamente proporcional al número total de espiras. se puede admitir que el campo tiene el mismo valor en todo su interior. la relación que da la intensidad del campo es: H=nI Esta relación es más usada que la anterior. 2) El campo no tiene el mismo valor en todos los puntos interiores. Si se mide la intensidad en distintos puntos del campo de un solenoide se encuentra que: 1) En los puntos interiores del solenoide. el número de espiras y la sección. comprobaremos que: 1) H es directamente proporcional a la intensidad de la corriente I. porque en un bobinado uniforme es más sencillo contar el número de espiras en cada unidad de longitud que en toda la bobina. que depende de la intensidad del campo en ese punto. Página 26 de 101 . y si es muy largo. es máximo en él punto medio. el campo es mucho más intenso que en los exteriores. La intensidad de campo en los puntos interiores alejados de los extremos varía poco cuando el solenoide es largo. la aguja del magnetómetro gira un ángulo. Figura 9. 3) H es inversamente proporcional a la longitud del solenoide l . para ver cómo influye la longitud.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos campo. Estos tres resultados se expresan con la siguiente relación: N. N.\n56.256Oe cm Como 4  = 12. en cambio. que simbolizaremos cm cm A – e. 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 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. que se puede definir así: cm 1 A–e cm es el campo creado por una corriente de 1 A en el interior de un solenoide que tiene una espira por cada centímetro. que se obtiene experimentalmente. se puede decir que: 1 A–e = cm 4  Oe 10 Página 27 de 101 . Su equivalencia con el Oe. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Unidad de Campo Magnético: El campo magnético de un imán se mide en Oersted (Oe). es: 1 A – e = 1.\n000 A-e/cm Expresada en Oe.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.-Inducción Magnética. denominado PERMEABILIDAD “”. que es posible crear campos intensos con corrientes . representa la mayor o menor dificultad Página 28 de 101 . inducidas por un campo magnético (H). 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. incluyendo todas las capas. si se quiere expresar en Oe el campo creado en el interior de un solenoide. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos De acuerdo con esto. La INDUCCIÓN “B” es proporcional a la intensidad de campo “H” y el factor de proporcionalidad. 10 A = 1. es el número de líneas de fuerza. Además. 1. la relación será: H= 4  nI 10 Ej: Por una bobina que tiene 100 espiras en cada centímetro. si se construye un solenoide de varias capas de espiras. entre otras cosas.000 . para determinar la intensidad del campo en su interior habrá que cortar solamente el número de espiras que hay en cada centímetro de longitud. 4. circula una corriente de I = 10Amp.débiles. La inducción magnética o densidad de flujo “B”.2. la intensidad del campo es: H = 1.256 Oe = 1. por unidad de área transversal a la dirección del flujo. crean en su interior campos iguales aunque sus secciones sean diferentes.6.256 Oe La relación H = n I expresa. siempre que se coloque un número suficientemente grande de espiras en cada unidad de longitud. Por lo tanto. ¿Cuál es el campo en su centro? H = n I = 100e/cm.\nCuanto 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. Una teoría elemental. que es el número de líneas de fuerza por unidad de área transversal. por eso decimos que en el material magnético hay un campo magnético inducido.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. 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. Matemáticamente esta relación entre campo magnético e inducción se expresa con la formula: B=. el electrón actuaría como una espira de corrientes. 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. pero bastante específica. los momentos magnéticos del espín de los electrones de los átomos se cancelan por pares hasta Página 29 de 101 . Además del momento magnético orbital. 4. de la estructura del átomo considera que los electrones viajan en (niveles de energía) orbitasen torno del núcleo. el electrón posee un momento magnético intrínseco. Es decir que “” representa la facilidad con que un material puede ser magnetizado.-MATERIALES FERROMAGNÉTICOS.7. Excepto para los elementos de transición. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos con que un material puede ser magnetizado. tendremos que la inducción magnética y la intensidad de campo en aire son iguales. 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. ya que una forma de imaginar su origen es considerar al electrón como una carga que “gira” en torno a su eje. Este último se refiere a menudo como el momento magnético de espín del electrón. y por lo tanto genera un campo magnético. Como tal. El movimiento de un electrón constituye una espira de corriente.2. Por lo tanto la permeabilidad tendrá la dimensión de Gauss/Oersted. La inducción B se mide en Gauss. PARAMAGNÉTICOS Y DIAMANAGNETICOS.H Como vimos anteriormente H se mide en Oersted.\nEl límite de dominio. donde cambia la orientación cristal. donde los momentos magnéticos cambian de una orientación a otra es análogo a un límite de grano. 10). 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. y como resultado de interacciones moleculares. incluso si la capa inmediata inferior no está aún llena. los aceros ferríticos y martensíticos. de modo que la imantación resultante en muestra no imantada es nula (fig. Las direcciones de imantación de los diferentes dominios no son necesariamente paralelas. En las sustancias ferromagnéticas hay pequeñas regiones. Al colocar ésta en un campo magnético. los momentos magnéticos todos paralelos entre si (fig. por ejemplo. cobalto. llamadas dominios. en cada una de las cuales. Página 30 de 101 . los momentos de espín del electrón se orientan en direcciones opuestas para los dos electrones de un par. El hierro es ferromagnético solamente en la fase cristalográfica hierro-alfa (Fe). Los aceros en la fase gamma (Fe) no son ferromagnéticos. 11). la mayoría de los aceros. Es decir. Como resultado.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Los materiales magnéticos pueden clasificarse en función de su permeabilidad. estos materiales pueden ser fácilmente diferenciados ya que: Los materiales ferromagnéticos son fuertemente atraídos por un imán. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos donde es posible. la imantación resultante puede aumentar de dos formas distintas. estos átomos tienen momentos magnéticos exponencialmente grandes. níquel. Se llaman materiales FERROMAGETICOS a todos aquellos materiales cuya permeabilidad sea mayor que 1. Consecuentemente. Son sustancias fuertemente atraídas por un imán y su capa electrónica exterior contiene electrones. Ejemplo estos materiales son: hierro. FERROMAGNETICOS  >> 1 PARAMAGNÉTICOS   1 DIAMAGNÉTICOS  < 1 Utilizando un imán. la cancelación de los momentos magnéticos de espín del electrón no tiene lugar en estos elementos.\nla imantación varía de acuerdo al primer caso. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 1) Por crecimiento de dominios favorablemente orientados respecto al campo externo (fig. los cambios son irreversibles.13). Los materiales paramagnéticos son levemente atraídos por un imán y entre ellos podemos mencionar: aluminio. estaño. etc. mercurio. 12). EN LOS MATERIALES PARAMAGNÉTICOS Y EN LOS DIAMAGNÉTICOS LA PERMEABILIDAD ¨ ¨ ES UN VALOR CONSTANTE PARA CADA UNO DE ELLOS. los campos son reversibles. MIENTRAS QUE EN LOS MATERIALES FERROMAGNETICOS LA PERMEABILIDAD DEPENDE DEL VALOR DE LA INTENSIDAD DE CAMPO. En los campos externos débiles. platino. etc. plata. haciendo que el campo dentro del sólido sea menor que el campo fuera de él. Página 31 de 101 . El origen del paramagnetismo esta en los momentos magnéticos permanentes que tienen los átomos y electrones del sólido. por lo cual la sustancia queda imantada al eliminar el campo exterior. 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. En las sustancias diamagnéticas los momentos magnéticos se oponen al campo magnético externo. o sea. la imantación según lo planeado en el segundo caso. oro.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. los campos límites vuelven a sus posiciones iniciales. En campos fuertes. por ej: plomo. La curva e la figura 14 muestra las zonas en que predominan cada proceso. En campos débiles. En campos fuertes. el suprimir el campo externo. 2) Por rotación de la dirección de imantación hacia la dirección del campo externo (fig. Los materiales diamagnéticos son levemente repelidos por un imán.\n(figura 10). de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Cuando en un material ferromagnético se aplica un cierto campo magnético. la permeabilidad comienza a disminuir tendiendo al valor de la permeabilidad del aire. hasta llegar a un valor máximo a partir del cual si seguimos aumentando la intensidad de campo. 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. Página 32 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. la permeabilidad aumenta al aumentar el valor de intensidad aplicada.\nFUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Página 33 de 101 .\nA continuación se describe los distintos casos de permeabilidad que se conocen: a) Permeabilidad del vacío. hasta un valor mínimo a medida que el material se va saturando magnéticamente. cm) Para el mismo acero y con B=3. seg / (amp. cm) b) Permeabilidad absoluta. Aunque el aire no tiene el mismo valor.1. pasando de un valor bajo a un máximo y decreciendo luego. a = 278 x 10 –8 volt. a los fines prácticos se las consideran iguales. el valor de la permeabilidad absoluta es: a = 250 x 10 –8 volt. Página 34 de 101 . Es la permeabilidad absoluta del material. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 4. 0 = 1. 4.2..256 x 10 –8 volt. Es la permeabilidad en el vacio. cm) c) Permeabilidad relativa.CONCEPTOS DE PERMEABILIDAD Y RELUCTANCIA.000 Gauss.8. facilita favorablemente el paso (a través suyo) de líneas de campo magnético. Ejemplo: Para acero colado y con una inducción magnética de 2.8. seg / (amp.Permeabilidad Se entiende por permeabilidad magnética la mayor o menor dificultad que ofrece una sustancia cualquiera a ser magnetizada.000 Gauss. Por lo tanto.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. es fácil de magnetizar.2. Si una sustancia tiene muy alta permeabilidad. seg / (amp.. Su valor cambia en función de la inducción magnética a la cual esta sometido dicho material.\ndescribe una curva que corresponda a la ley de Curie. De la temperatura de Curie en adelante. 2) De estado de tensión (mecánica) del material. 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. hasta llegar ala temperatura crítica (de Curie). En la zona rayada.  r = 1+X donde: X = susceptibilidad magnética. 3) De la composición química del material.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos La permeabilidad relativa es la relación entre la absoluta y la del aire o vacío. Es un coeficiente numérico (adimensional). Este punto se demostrara cuando se trate el tema sobre curvas vírgenes. o sea. Esto ha sido demostrado en el punto (b) anterior. En la figura 17 vemos el comportamiento de un material ferromagnético. 4) De tratamiento térmico de la muestra. que es la propiedad que tienen los materiales de ser sensibles al magnetismo. Este introduce una variación localizada de la composición química y la estructura cristalina que modifican las propiedades magnéticas del material. Como ejemplo podemos citar la variación del porcentaje de carbono en el acero (figura 16). Si recordamos la relación entre las permeabilidades magnéticas:  r=  a /  0 Por otro lado. su susceptibilidad adquiere valores muy altos. X = C / (T-TC ) Página 35 de 101 . 5) De la temperatura a que se haya la muestra. Indica el numero de veces que el material o sustancia es mas conductor (magnéticamente) que el vacío o el aire.\nAl aumentar la temperatura (por sobre la temperatura de Curie) el material se desmagnetizará (si lo estuvo). Debido a su permeabilidad  r negativa. o de ferromagnético pasará a ser paramagnético. el material tiende a ser paramagnético. Página 36 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. por lo tanto. los materiales diamagnéticos están independizados de la variación de la temperatura. la permeabilidad relativa  r tiende a uno (1). de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos donde: C: constante T: temperatura TC : temperatura Curie Como X tiende a cero (0).\n- 4. 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.2. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Figura 17.2. líneas de campo magnético. Está firmemente relacionada con la permeabilidad magnética.Reluctancia Se denomina reluctancia magnética (R) a la “resistencia” que ofrece un material a dejar pasar. ya que.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.8.Efecto de la temperatura en la permeabilidad magnética. la reluctancia magnética es: R = l / (xS) Página 37 de 101 . a través suyo.. el valor de R aumenta. al disminuir ésta. siendo: R f (1 / ) A su vez R depende de factores geométricos.\nH representa la fuerza imanadora aplicada a la muestra y B la densidad de flujo dentro de éste. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Donde  es la permeabilidad de cada uno de los materiales atravesados por las líneas de flujo magnético. Si la fuerza imanadora se reduce ahora gradualmente hasta cero la curva (a-b) mostrará la disminución correspondiente en la densidad de flujo. se puede trazar. una curva representativa del material. El punto en el que la imanación y la fuerza aplicada es cero se representa por (o). Esta se conoce como curva de Histéresis Magnética. 4.. como se indica en la figura 18. En la figura 18. Página 38 de 101 . Al aumentar la fuerza imanadora en pequeñas dosis. Otro aumento en la densidad de flujo se indica por la línea de puntos o-a. las líneas de flujo magnético se desplazan por el sendero de menor reluctancia magnética.9.HISTERESIS Cuando se imanan ciertos materiales ferromagnéticos. reduciéndose progresivamente hasta que alcanza el flujo máximo o el punto de saturación (a). Histéresis es el retraso del efecto magnético cuando se cambian las fuerzas imanadoras que actúan sobre un cuerpo ferromagnético. al igual que la corriente eléctrica circula por el camino de menor resistencia eléctrica. 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.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Debemos agregar que.2. No obstante. en la muestra aún queda algún magnetismo representado por el punto (b). el flujo aumenta rápidamente al principio. El valor de este magnetismo se indica por la distancia (o-b) y se denomina magnetismo residual. 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.\nSi ahora la fuerza imanadora se reduce gradualmente a cero la densidad de flujo se reduce o disminuye hasta un cierto valor (e). pero que posee un bajo magnetismo residual.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.2. Esta distancia indica la intensidad del campo presente debido al magnetismo residual si se retira la fuerza imanadora H.. 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. e.2.2. 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.1. c. 4. La retentividad es la expresión empleada para indicar la tendencia de un material a retener el magnetismo residual. d. Cuando esta curva de histéresis es delgada o estrecha generalmente significa que el espécimen es de fácil imantación. f se denomina curva histéresis o ciclo de histéresis. En la curva de histéresis de la figura 18. el espécimen retendrá aún cierto magnetismo residual representado por o-e.9. En la Página 39 de 101 .9. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Si ahora se invierte la corriente imanadora y se aumenta lentamente. Aumentando aún más la fuerza imanadora el espécimen se imana en la dirección opuesta hasta que. b.Fuerza Coercitiva. 4. no obstante. la retentividad se representa con la distancia o-b. se llegue al punto (d) de saturación.Retentividad. nuevamente. 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. Una curva de histéresis ancha indica que el material es más difícil de imanar pero retendrá un campo residual más potente.. la densidad de flujo (magnetismo residual) dentro del espécimen disminuye y vuelve a cero en el punto ©.\n3.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.. Los materiales a magnetizar pueden denominarse aquellos como “fáciles o blandos” de magnetizar o “difíciles o duros” de magnetizar. 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. la fuerza coercitiva se representa por la distancia o-c.Materiales blandos.1. 4. 4.Material a Magnetizar. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos figura 18.- 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 ) Página 40 de 101 .3.\n- 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) Página 41 de 101 . de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 4.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.3.2.Materiales duros.\n3. y la composición química de los materiales utilizados como imanes permanentes. Material Acero al carbono Acero al cobalto Alnico 2 Alnico 5 Composición % Fe 98 C 0.5 C 0.95 3.6 x 103 0.76 42 x 103 1.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.25 44 x 103 Página 42 de 101 . de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 4.86 Mn 0.- A continuación se dan valores de Br .7 Fe 55 Al 10 Ni 17 Co 12 Cu 6 Fe 51 Al 8 Ni 14 Co 24 Cu 3 Br Wb/m2 HC Amp/m 0.3.76 18 x 103 0.9 Fe 52 Co 36 W 7 Cr 3.Magnetismo Remanente y Fuerza Coercitiva de Imanes.5 Mn 0. HC . por sus características distintivas.\nel campo a una distancia 2R del centro será H/2. etc.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. 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. H/3. pero la fuerza del campo será mucho mayor (comparar fig 19 (a) y (b)). el campo aumenta linealmente desde cero hasta un máximo en la superficie. figura 19(a). 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. es distinta a la distribución exterior a la barra. el campo en su centro será también nulo.000 ó 2. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 4. En consecuencia. el campo decrece según la curva mostrada en la figura 19(a).4. pudiendo llegar a valer 1. de manera que si R es el radio de la misma y el campo en la superficie es H. Este es el fenómeno conocido como "efecto pelicular". En cualquier punto interior de la barra. Fuera del conductor. Si el diámetro del conductor es el mismo. pero en la superficie será siendo la permeabilidad magnética del material. es decir. cuando pasa una corriente continua. Página 43 de 101 .DISTRIBUCION DE CAMPO MAGNETICO SEGUN LA GEOMETRIA DE LA PIEZA. Caso c) En los dos casos anteriores se ha supuesto el paso de corriente continua (CC) a través del conductor. cual si la corriente estuviera concentrada en el centro 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. 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. Sin embargo justo fuera de la superficie. Caso b) Si el conductor es de acero u otro material ferromagnético se tendrá la misma distribución del campo magnético. a través de un cilindro cuyo radio sea la distancia del centro de la barra al punto en cuestión. especialmente materiales magnéticos. A las frecuencias industriales (50 ciclos) esta tendencia es apreciable.000 veces el campo de un conductor no magnético.\nB) 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. Al calcular la fuerza del campo en el exterior se deberán tomar las distancias referidas al centro del tubo. figura 20(a). Página 44 de 101 . si la densidad de corriente es mayor en las capas externas del conductor. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Por consecuencia. no habrá flujo de corriente a través del hueco interior y. no a su superficie interna. la densidad del campo será pues mayor en estas zonas. Sin embargo. figura 19(c). como el campo entre cualquier punto del conductor es debido exclusivamente al flujo de corriente entre este punto y el centro del conductor.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. no habrá campo magnético en la superficie interna del conductor hueco. en la superficie externa el campo será el mismo que el de un conductor macizo del mismo diámetro y conduciendo igual cantidad de corriente.\nFUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Página 45 de 101 .\nde Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Página 46 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.\nen la superficie interna. la fuerza del campo disminuye con la distancia según la misma curva que para el caso de un conductor hueco no ferromagnético. no es tan lineal (dependiendo del espesor de pared) como en el caso del conductor macizo del mismo diámetro. C) Distribución del campo magnético producido por el paso de corriente continua (CC) a través de un conductor no ferromagnético. No obstante. figura 19 (c). el campo es nulo y aumenta de forma aproximadamente lineal hasta un máximo en la superficie externa. tal como se muestra en la figura 21. En el exterior del tubo. grietas de varias décimas de mm de profundidad pueden interceptar bastante líneas de fuerza de campo magnético. por lo que no deberá emplearse cuando se requiera la máxima sensibilidad en una inspección de esta naturaleza. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos El gradiente de la fuerza del campo. la curva de distribución del campo crece rápidamente desde la superficie interna a la externa. La distribución del campo exterior del conductor hueco es exactamente igual a la de un conductor macizo. ya que. Caso c) Al igual que vimos en el caso de un conductor macizo. cuando se emplea corriente alterna (CA) para la magnetización. el mismo "efecto pelicular" se presenta en el caso de un conductor hueco. Caso b) En el caso de un conductor hueco ferromagnético. tal como se aprecia al comparar las figuras 20 (a) y (b). es la de paso de corriente continua a través de un conductor Un conductor concéntrico en el interior de la pieza. como se observa en la figura 20 (b). figura 20 (b). Página 47 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. desde la superficie interna hasta la externa del conductor hueco. 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. existe una correlación similar en comparación con un conductor hueco no ferromagnético. figura 20 (c). tal como se puede apreciar al comparar las figuras 19 (a) y 20 (a). 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. veces la fuerza del campo en un tubo no ferromagnético.\nPor consiguiente. dará mejores resultados el utilizar corriente continua. En cambio. Página 48 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. discontinuidades subsuperficiales. H ) y decrece hacia la superficie externa. mientras que si tratamos de explicar. ya que. dentro de las limitaciones del método. por tanto. al igual que vimos en la figura 19 (a). que será idóneo utilizar corriente alterna cuando se trate de detectar pequeñas discontinuidades superficiales. también se obtienen indicaciones de discontinuidades que se encuentren en la superficie externa. No obstante. Sin embargo. pero multiplicada por el factor . hacia el exterior en el espacio comprendido entre el conductor y la superficie interna de la pieza cilíndrica hueca. el campo aumenta fuertemente debido al factor  de permeabilidad (  . en los casos A) y B) el tipo de corriente (continua o Alterna) son factores de considerable importancia en la realización satisfactoria del ensayo. de ser así. se formarían acumulaciones excesivas de partículas que podrían inducir a error en la interpretación de las indicaciones. Se puede observar que es indiferente que el conductor concéntrico sea de material ferromagnético o no ferromagnético. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos En este caso. proporcionando fuertes indicaciones de discontinuidades presentes en dicha superficie. esta técnica produce un campo máximo en la superficie interna de la pieza. el campo debido al conductor concéntrico es máximo en la superficie del mismo y decrece. En cuanto a la intensidad de corriente. según la misma curva. siguiendo una distribución similar a la de la curva decreciente correspondiente al aire. en esta superficie. debe ser tal que no llegue a producir la saturación magnética de la pieza. 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. Vemos.\n.. Así como la dirección del campo magnético debe ser correcta con respecto a la discontinuidad.1.) a través de un conductor no ferromagnético concéntrico en el interior de un cilindro hueco ferromagnético. el campo debe situarse en la dirección y lugar correcto de la pieza. es importante conocer el procedimiento de magnetización necesario para dar al campo la correcta dirección.Modos de Magnetización. 5. Para efectuar la inspección adecuada. Página 49 de 101 .1. 5. 5.METODOS Y TECNICAS. Dado que la sensibilidad es mayor cuando el campo magnético en una pieza es perpendicular al eje mayor de un defecto..1.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. el método de magnetización deberá seleccionarse de forma que produzca líneas de flujo perpendicular al tipo de defecto esperado.Dirección del Campo. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Figura 21 – Distribución del campo magnético producido por paso de corriente continua (c.c.\nLa 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. con objeto de que el defecto que se halle casi paralelo al primer campo sea casi perpendicular al segundo. Como veremos mas adelante. En algunos casos un defecto situado a 45 grados aproximadamente con respecto a las líneas de flujo podría no ser detectado. 1. en la mayor parte de los casos. Las líneas de fuerza del campo son siempre perpendiculares a la dirección de La corriente. señalan la dirección del campo (figura 22) Página 50 de 101 . que la dirección del campo no puede ser dejada al azar. 2. sino que debe estar en función de la orientación de las discontinuidades que se busquen.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. la magnetización se consigue. En la mayoría de los ensayos. por la acción de la corriente eléctrica cuya relación con la dirección del campo magnético puede resumirse como sigue. de forma que produzca líneas de flujo en diferentes direcciones. podría ser necesario magnetizar varias veces en diferentes direcciones. En resumen se puede decir. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Si se desea detectar discontinuidades con varias orientaciones. los otros dedos. En el caso de inspecciones mas criticas que requieren mayor o la más alta sensibilidad posible. entonces la pieza debe magnetizarse más de una vez. será suficiente magnetizar dos veces empleando la segunda vez un campo perpendicular al primero. que rodean el cable.\n1. Esta magnetización se obtiene mediante la circulación de corriente por un conductor. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 5. Magnetización Circular Se denomina magnetización circular a la que establece un flujo en toda la periferia de la pieza ensayada. el campo que genera es del tipo circular alrededor del mismo.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Para encontrar la dirección del campo magnético inducido eléctricamente.1. Generalmente se utiliza la teoría del “flujo de corriente” la que utiliza la regla de + a-. los dedos dan la dirección de las líneas de fuerza. Ambas teorías dan la misma dirección del flujo del campo magnético. Página 51 de 101 . y esta contenido en un plano normal al conductor y a la circulación de la corriente. Si es aceptada la teoría del “flujo electrónico” (flujo de – a +) entonces se utiliza la regla de la mano izquierda. colocar el pulgar sobre el conductor en la dirección del flujo de la corriente.1.\nHay que tener en cuenta. siendo el óptimo. salvo que alguna discontinuidad provoque la ruptura del flujo y los ponga en evidencia. no sabemos nada de las orientaciones interiores. el de 90º. Esto impide la medición de la magnetización alcanzada por el material. Página 52 de 101 . Los planos de fallas detectables varían de los 45 a los 90º con respecto a las líneas de fuerza del flujo magnético. o sea fallas orientadas longitudinalmente en la pieza. que cuando medimos el campo magnético de una pieza medimos la resultante superficial de la suma de los dominios magnéticos. lo que no ocasiona la formación de polos en la pieza.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Las líneas de fuerza en este caso son cerradas en forma de circular. Figura 23.\n1. 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. es que se forman polos en los extremos de las piezas.2. El campo es circular alrededor del cable conductor pero produce un campo longitudinal en la pieza. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 5. discontinuidades que estén contenidas en un plano normal a las líneas de fuerzas. La dirección del campo. en forma optima. lo que permite detectar el grado de magnetismo alcanzado por el material. 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. Una de las características de este campo. se obtiene por medio de la regla de la mano derecha. Página 53 de 101 .1.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. aplicada al alambre elemental de la bobina. La figura 24 muestra el campo magnético producido mediante una bobina. Normalmente este tipo de magnetización se obtiene por medio de bobinas o solenoides. La detección puede llegar a discontinuidades contenidas en planos que formen un ángulo de 45º con las líneas de fuerzas del campo magnético.\nhay posibilidad de que se forme una débil indicación. Si la discontinuidad esta también orientada en dirección predominantemente paralela al campo.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. como el de la figura 25 a no detectara una discontinuidad tal como la señalada con A. al menos en algunos tramos. pero su forma es irregular.1. paralela a las líneas del campo. Página 54 de 101 . Su forma regular y su orientación.1. hacen que no forme campo de fuga detectable.3- Efecto de la dirección del campo Un campo de magnetización circular. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 5.\n5.. independientemente de su forma. según su forma mas o menos regular. y H darán indicaciones muy débiles o no se detectaran en absoluto. G. La magnetización de la pieza es la primera de las etapas a cubrir en el ensayo por partículas magnetizables.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. La magnetización se puede conseguir mediante imanes permanentes o bien aprovechando el campo generado por la corriente eléctrica. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Si la dirección de la discontinuidad es del orden de 45 grados C y D las condiciones son más favorables para su detección. Una pieza está adecuadamente magnetizada cuando el campo magnético a que está sometido tiene: -intensidad suficiente y -dirección adecuada. Página 55 de 101 .Técnicas de Magnetización. 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. Finalmente discontinuidades tales como las E. mientras que F.2. También se detectaran las C y D.\nse recurre a imanes muy potentes.2.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. engendrándose en ellas un campo magnético circular.2. de uso muy restringido en el ensayo por partículas magnetizables..Tipos de corriente y posibilidades de detección de discontinuidades. encuentra aplicación cuando por razones de seguridad (riesgos de explosión o incendio).1. el método de magnetización más adecuado. La magnetización por imán permanente.1.1. Si. sin duda. reduciendo el área de inspección. 5. quedan resumidas en la tabla 5. La magnetización mediante el paso de corriente eléctrica a través de las piezas que vayan a ser sometidas a ensayo. numerosos inconvenientes. en cambio. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 5. disponibilidad de energía o accesibilidad. su aplicación resulta muy incómoda por lo difícil que es separarlos de la pieza. Tiene. Tipo de corriente Discontinuidades detectadas Continúa Superficiales y subsuperficiales Alterna Superficiales Alterna monofásica semirectificada Subsuperficiales (alta sensibilidad) Alterna monofásica totalmente rectificada Subsuperficiales Alterna trifásica totalmente rectificada Subsuperficiales Página 56 de 101 . es. entre los que se destaca el hecho de que la intensidad del campo es baja y además constante. TABLA 5..2.Magnetización por Corriente Eléctrica.Magnetización por Imán Permanente. para aumentar la sensibilidad del ensayo. Los tipos de corriente que pueden ser utilizados para esta magnetización y las discontinuidades que con cada una de ellas es posible detectar. Las partículas magnetizables tienden a acumularse junto a los polos del imán. no es posible la magnetización por corriente eléctrica.\nFUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.1.2. 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.2.. sobre una barra cilíndrica. ya que con ellas se consigue. producir campos de fuga más intensos. en consecuencia. Las dos primeras constituyen las técnicas básicas de magnetización. este método permitirá. 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. Página 57 de 101 . cuyos polos se aplican a la pieza - magnetización por corrientes inducidas. 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. La pieza actúa como secundario de un transformador. Se llama magnetización directa cuando la corriente imanadora pasa directamente a través de la pieza. 5. por ejemplo. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Esta magnetización circular se debe a que las líneas de fuerza del campo magnético creado. tienen forma circular y quedan contenidas en planos perpendiculares al eje de la barra rodeando a la misma. Por lo tanto.Magnetización Directa.\nFUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Figura 27. y no habrá atracción de las partículas de hierro. La magnetización circular detectará fracturas que están entre cuarenta y cinco y noventa grados a las líneas de fuerza. para evitar sobrecalentamiento. cualquier fractura que corra paralela a las líneas de fuerza no causará fuga de flujo. la muestra es colocada entre las placas de contacto. formándose el campo magnético circular perpendicular al flujo de la corriente como muestra la figura 26. 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. En partes irregulares se emplean colchones de trenzas de cobre entre las muestras y las placas de contacto. es necesario utilizar corrientes bajas para las partes delgadas. y altas para las partes gruesas. Cuando se inspeccionan muestras de secciones transversales irregulares. ya que a menor área superficial la posibilidad de quemarla incrementa. Página 58 de 101 . esto es. Este término es empleado cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de una muestra. por lo tanto. ya que se tendrán fugas de flujo que atraerán partículas de hierro. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos A) Magnetización circular utilizando la técnica de disparo entre cabezales.\nPara dicha técnica de magnetización. 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. el contacto físico es realizado entre el material a inspeccionar y los electrodos que transportan la corriente eléctrica llamada también corriente magnetizante. estas puntas de contacto se encuentran unidas a cables que transportan la corriente magnetizante desde la fuente. la cual puede ser portátil. Página 59 de 101 . alrededor y entre cada punta de electrodo.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Figura 28. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 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.\nPágina 60 de 101 . alterna o ambas. generando un campo que se completa en el material inspeccionado al establecer el contacto. por lo tanto.2.2. la orientación probable de las discontinuidades detectables será transversal al campo magnético.. que puede alimentarse con corriente continua. 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. El campo de distribución es longitudinal entre los brazos y un tanto radial alrededor de los polos. conformado en forma de herradura.2. Figura 29. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 5. Alrededor de la porción comprendida entre ambos brazos se enrolla una bobina. A) Magnetización por electroimán (Yugo).FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.Magnetización Indirecta.\nEl campo en el interior de la bobina tiene una dirección paralela al eje de la misma. Cuando la bobina se devana con el alambre de cobre. figura 30. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos B) Magnetización mediante bobina (solenoide). Esto incrementa la densidad de flujo en la dirección longitudinal. las líneas de flujo de cada vuelta se combina con el flujo de las otras vueltas de la bobina. de tal manera que una barra colocada con su eje paralelo al de la bobina resultará magnetizada longitudinalmente.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. por lo tanto: la densidad de flujo es mayor en la superficie interna de la bobina. La densidad de flujo es mayor en la superficie del alambre de cobre. Las partes que han de ser magnetizadas deben ser colocadas cerca de la superficie de la bobina. Una bobina está formada por una o más espiras de conductor por el que circula la corriente. Página 61 de 101 .\no 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. El diámetro del conductor central debe ser tan grande como la situación práctica lo permita.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos C) Magnetización mediante conductor central. de lo que se deduce que muestras muy grandes tendrán que ser rotadas sobre el conductor para inspeccionar la circunferencia completa. 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. 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. la corriente magnetizante pasa a través del conductor que es la barra de cobre formándose un campo magnético circular alrededor del mismo. 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. Página 62 de 101 .\nsumergida en el campo magnético de la bobina que. 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. y genera a su vez un campo magnético toroidal.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. tal como se indica en la figura 32. Es un método muy adecuado para generar campos circulares en piezas de forma de anillo. como el núcleo de un transformador. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos D) Magnetización por corrientes inducidas. Esa corriente fluye circularmente. Página 63 de 101 . adecuado para detectar discontinuidades de orientación circunferencial. por tanto. inducirá en la pieza una corriente paralela a la excitación. si es variable. La pieza a ensayar se ve. sin necesidad de contacto eléctrico. para reducir las pérdidas por histéresis) que actúa como conductor del flujo. tal como pista de rodamiento.\n5.. 5. Página 64 de 101 . de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 5. El diámetro de la pieza deberá ser tomado como la mayor distancia entre dos puntos sobre la circunferencia exterior de la pieza.3. En este caso. Las corrientes aplicar pueden ser normalmente de 20 A/mm o mas bajas.Niveles de corriente de magnetización. Si unicamente la parte interna es inspeccionada.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. usando cabezales). el diámetro deberá ser la mayor distancia entre dos puntos..3.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. 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..Magnetización circular directa: Cuando magnetizamos haciendo pasar la corriente directamente sobre la pieza (esto es.3.2. Los valores de corriente dados son valores de corriente máximos o pico y son aplicados directamente para la corriente totalmente rectificada. separadamente a 180 grados sobre el interior de la circunferencia. la corriente alterna puede ser usado solamente con el solo propósito para detectar discontinuidades en la superficie en la superficie interna de la pieza. siendo a veces corrientes mayores hasta 40 A/mm. la corriente deberá ser de 12 a 32 A/mm.1.\nPara materiales con espesor de pared mayor que 19 mm. se deberá rotar sobre el conductor. excepto que el diámetro debe ser considerado como la suma del diámetro del conductor central y dos veces el espesor de pared.3. los niveles de corriente son similares a los dados en 5.5 a 4.3. 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.0 A/mm). 5. se utilizará de 90 a 115 A por cada 25 mm de distancia entre electrodos (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. los niveles de corriente son similares a los dados en 5.1. Figura 33. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos A) Conductor central: Cuando el eje del conductor centrado es posicionado cercano el eje central de la pieza.3. se utilizará de 100 a 125 A/mm por cada 25 mm de distancia entre electrodos (4. con un solapamiento de aproximadamente el 10%. El ancho efectivo del campo magnetizante caundo utilizamos Página 65 de 101 . El espacio entre electrodos no debe ser menor que 50 mm o mayor que 200 mm.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.1.. Para inspeccionar la totalidad de la circunferencia interna. 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.0 a 5.5 A/mm).3.\nla intensidad de campo adecuada para un posicionamiento de la pieza no centrado y con una relación Longitud-diámetro (pieza) entre 3 y 15. la intensidad del campo que lo atraviesa será proporcional al producto de la corriente en amperios por el número de vueltas en el solenoide. La formula será utilizada según el factor de llenado. 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.- En este caso.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Las piezas largas deberán ser examinadas en secciones no excediendo esa longitud. El campo efectivo se extiende hacia ambos lados de la bobina a una distancia aproximada igual al radio de la bobina empleada. Un campo magnético es producido paralelo al eje de la bobina.Bobinas con bajo factor de llenado. 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.3. el número de amperio-vueltas. La unidad de medición es el amperiovueltas (NI) (es el amperaje que circula multiplicado por el número de vueltas en el arrollamiento de la bobina o cable).3. Hay cuatro formulas empíricas de magnetización longitudinal empleadas cuando utilizamos bobinas. tales piezas deberán ser colocadas dentro de la bobina.. Con este bajo factor de llenado.1. es decir. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos electrodo es ¼ del espacio entre electrodos sobre cada lado de la línea que atraviesa el centro de los electrodos. 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). Si en la magnetización se utiliza un solenoide.. Para la magnetización de la pieza en forma apropiada.4. 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%) Página 66 de 101 .4. 5. 5.Magnetización longitudinal.\nPágina 67 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Si una bobina o cable de 5 vueltas es utilizada. 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: N = número de vueltas en la bobina I = corriente en la bobina a utilizarse. D = diámetro de la pieza. A K = 43000 (constante derivada empíricamente) L = longitud de la pieza. los ampere-vuelta requeridos (N/I = 45000/3) para proveer una adecuada intensidad de campo en la pieza deberán ser de 15000 amperio-vuelta. mm. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Donde: N = número de vueltas en la bobina I = corriente en la bobina a utilizarse. D = diámetro de la pieza. Por ejemplo: una pieza de 38. los amperios vuelta requeridos deberán ser (I = 15000/5) = 3000 A ( 10%).7 (5”) cm de diámetro exterior tiene una relación L/D de 15/5 o 3. mm NI = ampere – vuelta. mm NI = ampere – vuelta. A K = 45000 (constante derivada empíricamente) L = longitud de la pieza. mm. En consecuencia.1 cm (15”) de longitud con 12. mm R = radio de la bobina.\n4. Nota: para relaciones L/D menor que 3. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Por ejemplo: una pieza de 38. 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.8 cm (12”) de diámetro ó 15.4 cm (6”) de radio. mm.- En este caso. (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: N = número de vueltas en la bobina I = corriente en la bobina a utilizarse.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.846 / 6 ó 3.2. aproximadamente del diámetro de la pieza) para aumentar efectivamente la Página 68 de 101 . se deberá utilizar una pieza polar (de material ferromagnético.846 ((6*3)-5) y (2) el amperaje de la bobina requerido deberá ser el siguiente: 19..Bobinas con alto factor de llenado.969 A ( 10%) 5.7 cm (5”) tiene una relación de 15/5 ó 3. mm NI = ampere – vuelta. (1) los amperios-vuelta requeridos serán los siguientes: NI = (43000*6) ó 19.3.1 cm (15”) de longitud con un diámetro exterior de 12. Si tenemos una bobina con 5 vueltas de 30. se dice que la bobina tiene un alto factor de llenado. D = diámetro de la pieza. A K = 35000 (constante derivada empíricamente) L = longitud de la pieza.\n3. Para relaciones L/D mayor que 15. Página 69 de 101 . Para piezas cilíndricas.5 Kg) mínimo y los de CC la capacidad portante debe ser como mínimo de 135 N (13. 5.- Cuando calculamos la relación L/D para piezas huecas. 5.- La intensidad de campo de un yugo (o un imán permanente) puede ser empíricamente determinado mediante medición de su fuerza portante.4. se deberá utilizar como valor máximo de L/D igual a 15. para las fórmulas anteriormente citadas.. este debe colocarse sobre la distancia media entre los dos polos del área examinada.4.Relación L/D para piezas huecas.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.4. utilizado lo siguiente: Def = (At –Ah ) /  1/2 Donde: At = área de la sección transversal total de la pieza.Yugos Electromagnéticos.5 Kg) Si se utiliza un sensor (palpador) del tipo efecto may. esto es equivalente para: Def = ( Def )2 .( Din )2  1/2 Donde: Def = diámetro exterior del cilindro. y Ah = área de la sección transversal de la porción del hueco de la pieza.. Los yugos de CA tienen que tener una capacidad portante de 45 N (4. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos relación L/D o utilizar un método de magnetización alternativo tal como corrientes inducidas.3. Din = diámetro interior del cilindro. D deberá ser reemplazado con un diámetro efectivo Def calculado.3.\nPágina 70 de 101 . Dado que la efectividad del método residual depende de la intensidad de la corriente magnetizador y de la retentividad del acero.Campo residual o remanente. dependerá en suma de la retentividad de la pieza. La primera es conocida bajo la denominación de “método continuo” y la segunda como “método residual” 5. este método sólo puede utilizarse sobre materiales de retentividad magnética relativamente alta.. Este método se basa en el campo residual remanente una vez que se ha desconectado la corriente magnetizadora. En el método residual el intervalo entre la descarga de la corriente magnetizadora y la inspección deberá ser lo más corto posible. como quiera que la inspección depende de la intensidad del campo residual. la retentividad aumenta con el aumento en dureza..FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. en cuyo momento se aplica el medio indicador.1. Por lo general. 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. (25 a 80 Oe) 5. En la inspección por método residual. Así. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos El campo magnético generado tiene que ser de 2. 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.Técnicas de ensayo. la aplicación de las partículas podrá ser realizada mientras esta circulando la corriente de magnetización o después que este haya cesado. presente un magnetismo residual de intensidad suficiente. variará con composiciones y tratamientos térmicos diferentes. las piezas no deberán colocarse juntas y deberán manejarse con cuidado entre el tiempo de la descarga magnetizadora y la inspección.4.4.5 a 8 10-3 T. En ensayo de un objeto por partículas magnetizables. aunque algunos aceros poseen retentividad muy baja por lo que el método residual no es enteramente satisfactorio.\ncuyas propiedades dentro de una amplia gama según el problema especifico que se pretenda resolver.Métodos de aplicación de las partículas magnetizables. Este es el papel que desempeñan las partículas magnetizables.5. si bien. forma. dado que el campo magnético es máximo mientras se aplica el medio.. densidad.4. la siguiente etapa a cubrir es aplicar sobre la superficie el ¨revelador¨ que permita detectar los campos de fuga originados en la discontinuidades. Por lo tanto. hay grandes variaciones de tamaño.2. ya que esto lavaría las indicaciones no muy pronunciadas. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 5. Si la corriente se desconectara antes que se hayan eliminado las partículas excedentes. Cuando se emplea el método continuo por vía seca. las únicas indicaciones que permanecerán serán las retenidas por el campo residual. Una ves magnetizada la pieza. en todos los casos. se trata de sustancias ferromagnéticas finamente divididas. 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. movilidad y color entre los diversos tipos de partículas.Campo continuo. el polvo se aplica a la superficie de la pieza mientras fluye la corriente magnetizadora. Consiste en efectuar la aplicación de las partículas magnetizables mientras se mantiene la fuerza magnetizante. por ser mayor el flujo disperso y por ende la atracción sobre las partículas magnetizantes. Este método permite máxima sensibilidad. Así. 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. El medio de inspección no deberá aplicarse de nuevo una vez que ha cesado el flujo de corriente. Página 71 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.. 5. La corriente magnetizador continúa fluyendo mientras las partículas se aplican y mientras se eliminan los excedentes.\nDe las propiedades mencionadas anteriormente y las partículas magnetizables que contengan estas características deberán dar la máxima respuesta en una fuga de campo. ya que estas deben poseer ciertas propiedades y son obtenidas de materiales magnéticos seleccionados cuidadosamente en su tamaño. Las partículas lisas redondas frecuentemente poseen una movilidad. cuya apariencia esta estrechamente ligada al tipo al tipo de partículas utilizadas. del vehículo o agente transportador usado. pero tienen bajo nivel de atracción. La forma de las partículas magnetizables deberán ser esféricas. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Es de fundamental importancia conocer. exactamente posible. para la detección de las discontinuidades subsuperficiales. Estas partículas no son ordinariamente limaduras de hierro. El método de partículas húmedas usa un vehículo liquido mientras que el método de partículas secas son aplicables por aire. Página 72 de 101 . Existen dos clases de partículas magnetizables y están clasificadas según el tipo. El tamaño de las partículas en el método seco varia. también son pigmentadas para dar color que proporcione un mejor contraste con la superficie que va a ser inspeccionada. forma . Estas partículas son comúnmente empleadas en equipos estacionarios donde el baño puede ser usado mientras no sea contaminado. incluso por deferentes operadores. las propiedades de las partículas. De igual manera. pero también es de uso normal en ensayos in situ. además tener un alto grado de movilidad y tener un sustancial poder atractivo. el aspecto y forma de la indicación que se forme en la superficie de la pieza.permeabilidad magnética y retentividad adecuada. pero no continuaran magnetizadas cuando el campo es removido.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Las partículas humedas son más sensibles y por lo tanto son diseñadas para utilizarse en superficies muy rugosas. tales como grietas por fatiga. es la única base de que dispone el operador para emitir un juicio sobre la naturaleza y el origen de dicha indicación. puesto de que su uniformidad dependerá el que los ensayos sean reproducibles. Las partículas húmedas son las más convencionales para la detección de discontinuidades superficiales finas. pero generalmente pasan a través de una malla del número 100.\ndebida a que las partículas son suspendidas en un baño liquido. también lo es una adecuada fuente de iluminación. la movilidad es auxiliada por el polvoreo o soplado de las partículas sobre la superficie de la muestra. Aunque cabe mencionar que la visibilidad también es importante en el ensayo por partículas magnetizables. tienen un excelente poder de atracción pero no tienen la habilidad para moverse en una fuga de campo. en el cual las partículas son suspendidas. negro. La movilidad también puede ser ayudada por la vibración de la muestra después de que las partículas han sido espolvoreadas sobre la superficie. En el método seco. La movilidad es importante en las partículas. rojo. ya que cuando éstas son atraídas por una fuga de campo. La agitación debe ser constante mientras el baño es empleado para mantener las partículas en suspensión. En el método húmedo la movilidad es grandemente. para esto requiere del uso de una luz negra. 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 selección del color está determinado por el mejor contraste con la superficie del artículo. Para proporcionar la sensibilidad requerida para el ensayo. ya que el campo magnético debido a esta corriente origina que las partículas “baiben”. para que de esta manera formen la indicación. Página 73 de 101 . 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. Las partículas magnetizables están generalmente disponibles en color gris.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. El grado de concentración de las partículas en el baño debe ser correcto. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Las partículas largas y delgadas. La Corriente Alterna también ayuda a la movilidad. deben poseer la habilidad de poder moverse. así como la velocidad de inspección requerida. Las partículas fluorescentes son comúnmente empleadas en el método húmedo para mejorar la visibilidad. Las suspensiones (baño) empleadas en el método húmedo consisten en un liquido. Las partículas empleadas son obtenidas en una forma altamente concentrada y puede ser ya sea fluorescente o no fluorescente.\ne. y el recubrimiento elástico se remueve para examinar. la composición de los materiales de la inspección. Diferencias en la característica operativa del equipo (p.6. pueden afectar notablemente las posibilidades de la inspección. 5. 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. Polímeros Magnetizables – los polímeros magnetizables se aplican a la pieza ensayada como una suspensión de polímero liquido.  Conocimientos de Equipos Los equipos empleados en la inspección por partículas magnetizables tratan de aplicaciones simples de principios fundamentales de física y electromagnetismo. tipo. Para óptimos resultados se tendrán que seguir las instrucciones detalladas del fabricante. 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. Se tendrá cuidado de asegurar que la magnetización se completa durante el período de migración activa del polímero.Equipamiento y Accesorios. tamaño. La concentración. polvo negro o fluorescente como medio indicador). De las partículas que comprenden los polvos magnéticos. y el método de su aplicación.e. como agujeros de tornillos o bulones. 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. El equipo empleado en la generación de campos magnéticos puede dividirse en dos grupos: Página 74 de 101 . el que normalmente es de 10 minutos. y las técnicas empleadas en su evaluación sean conocidas y comprendidas por el técnico u operador. color. Este método es aplicable en áreas de acceso visual limitado.. luego se permite curar al polímero. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 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. Entonces la pieza se magnetiza.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. etc.\nSe 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. deben considerarse.Aparatos Portátiles y Móviles. Página 75 de 101 .Equipo magnetizador. 240 y 380 V y suministran corrientes imanadoras alternas o continuas a las sondas. sobre ruedas cuya potencia máxima de salida puede ser de 6000 A. desde un equipo con capacidad de 1000 A que puede transportarse a mano. Las unidades portátiles funcionan con voltajes de 120. 5. tiene capacidad de hasta 6000 A con control gradual de corriente CA o CC. Una de las características de este tipo de equipo es el de que frecuentemente tienen incorporadas unidades de desimanación gradual. (b) Equipo que emplea imanes permanentes. 5. los imanes permanentes constituyen elementos útiles de inspección y aún cuando sus aplicaciones pueden ser limitadas. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos (a) Equipo basado en campos generados eléctricamente. bobinas o cabezales de contacto para su uso con partículas de inspección tanto secas como húmedas. 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. Las unidades o equipos para este fin varían.6. En la práctica el primer grupo será el que se emplee más ampliamente. El equipo de la figura 35..1..6. No obstante. hasta equipo mucho más pesado.1.1.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.\njunto con partículas aplicadas por vía seca.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Los electrodos se pueden montar sobre un mango aislante que permite al operador manejarlos con una sola mano (figura 36). una técnica muy utilizada en inspección de soldaduras de estructura metálica o grandes piezas. lo que constituye. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Estos equipos utilizan la técnica de electrodos de contacto (puntas) o. Página 76 de 101 . incluso. la magnetización por bobina.\nde Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos • Yugos. o con todo otro material ferromagnético que conecte los brazos del yugo. y 6 voltios (los aparatos accionados con batería presentan ventajas únicas en las inspecciones sobre el terreno). Página 77 de 101 . cuando pase una corriente por la bobina se inducirá un fuerte campo longitudinal en el núcleo. Otros diseños requieren corriente alterna de 220 V mientras que otros aún funcionan por medio de baterías de 24. 12. básicamente consiste en una barra de hierro dulce o en un núcleo en forma de U. El yugo (Figura 37) es el generador más simple de campos magnéticos. y un conductor enrollado alrededor de la porción central del núcleo. 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.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Los extremos del yugo se polarizan y el circuito magnético se cierra en el aire. Debido a la alta permeabilidad del hierro dulce (y por lo tanto a su muy baja retentividad). En la actualidad se tiende a utilizar los de baja tensión por problemas de seguridad. La mayoría de los yugos han sido diseñados para funcionar con corriente alterna de 110 V.\nde Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Página 78 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.\nSu ancho de banda va desde una longitud de onda de 400 nm hasta los 750 nm aproximadamente.6. cercano a la superficie a inspeccionar y se obtiene la lectura. Así como se debe tener el equipamiento para generar campo magnético y el método de aplicación (húmedo.-Luz blanca.000 Lux como mínimo sobre la superficie de ensayo mediante partículas magnetizables. Esta medición se efectuará en forma periódica. La unidad en que se trabaja con luz blanca es el Lux. 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.Las lámparas de luz blanca deben controlarse periódicamente para conocer si la intensidad de la iluminación es la apropiada o por lo menos.Sila iluminación no es la apropiada. debemos tener una iluminación adecuada. 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 . se corre el riesgo de no advertir indicaciones de posibles fallas. La iluminación es uno de los factores muy importantes en la realización de los en la realización de los ensayos por Partículas Magnetizables. La intensidad luminosa se mide con un fotómetro cuya máxima sensibilidad se verifique n el rango entre 400 nm t 750 nm.. Una lámpara de buen rendimiento deberá proveer unos 1. Página 79 de 101 . sea la apropiada . Se coloca la lámpara apuntando al censor del fotómetro.6. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos APÉNDICE A 1. y operadores e inspectores bien experimentados. seco) apropiados.ILUMINACIÓN.1.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. la mínima requerida para realizar el ensayo de PM correctamente. 1.\n6. Esta energía es convertida y emite fotones de energía en diferentes longitudes de onda. 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.6. 1. En el espectro electromagnético mostrado en la figura 1.-Fluorescencia. En la inspección con partículas magnetizables usamos luz ultravioleta (luz negra) para producir fluorescencia en el material.3. convierta una parte de ella en una longitud de onda mas larga y diferente y reemita como luz visible. 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. Es la propiedad de una sustancia que hace posible que cuando recibe energía luminosa de una longitud de onda. 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.2. Página 80 de 101 . La energía emitida se encuentra en el espectro visible en el rango de color verde a amarillo . El pigmento en las partículas es seleccionado entre aquellos que dan un máximo de fluorescencia con 365 NM.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.-Espectro Electromagnético. 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. La fluorescencia contiene un pigmento fluorescente que absorbe energías de las ondas luminosas en la región ultravioleta del espectro electromagnético. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 1.\n6. y es parte de la frecuencia mas baja del ultravioleta (longitud de onda as larga). especialmente en la presencia a la luz visible. inmediatamente de la banda visible.4. El ojo es relativamente poco sensible a la luz negra. La figura 2 muestra su posición relativa.. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 1. Luz Ultravioleta (Luz Negra) la Luz negra es radiación electromagnética situada en la región de 320nm . Página 81 de 101 . 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.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.400nm del espectro electromagnético.\n.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.fuentes de luz negra..64.1. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 1. Figura 3. 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. La fuente generalmente más utilizada para la generación de luz negra es la lámpara de vapor de mercurio de alta presión.64. eliminando así la necesidad de un vidrio separado. Página 82 de 101 . Elimina efectivamente casi toda la luz visible y elimina también la radiación de longitudes de onda menores de 300 nm.2.Filtros de Luz Negra. que es la parte ultravioleta peligrosa del espectro. Las lámparas más avanzadas contienen un filtro integrado en la misma ampolla.estos filtros son de color rojo-violeta y se colocan directamente enfrente de la lámpara de mercurio. 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. El filtro mas utilizado consiste un cristal de color rojo-púrpura de gran intensidad del tipo Koop 41.\nConstrucción y Funcionamiento de las Lámparas de Vapor de Mercurio. la luz negra se genera en una cápsula de cuarzo (figura 4) Esta cápsula contiene una pequeña cantidad de un gas inerte.6. van conectados a un transformador limitador. la cápsula va contenida en una ampolla de vidrio. en algunos casos. des electrodos principales y un electrodo de arranque.3. tal como argón .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Página 83 de 101 . de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 1. con una resistencia reguladora de corriente y los dos electrodos principales. una gota de mercurio. El electrodo de arranque. En las lámparas de ese tipo.. Este transformador limita el flujo de corriente (arco eléctrico) en la cápsula para evitar su destrucción por una corriente excesivamente alta.. para permitir una mejor localización de haz. 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. Para protección de la cápsula y.4.\naunque se transmite una pequeña cantidad de luz visible. Este arco tiene por finalidad calentar el mercurio e iniciar su evaporación . Una vez colocado el filtro en su posición . la mayor transmisión corresponde a una longitud de onda de 360 nm aproximadamente. La cápsula de vapor de mercurio también genera luz visible y pequeñas cantidades de longitudes de ondas cortas. libera radiación ultravioleta. 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 luz negra alcanza su intensidad máxima cuando entra en función el transformador limitador. A medida que el arco se propaga en el vapor. La intensidad del arco y la luz ultravioleta emitida aumentan a medida que aumenta la presión de vapor de mercurio. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Cuando la lámpara se activa se establece entre uno de los electrodos principales y el electrodo de arranque un pequeño arco. Todas las longitudes de onda inferiores a 320 nm quedan bloqueadas . 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. La emisión de ultravioleta comienza en este momento. Página 84 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.\n1.6.4.4.- Funcionamiento de una lámpara de Luz Negra\nDesde el momento en que se activan, las lámparas de luz negra requieren entre 3 y 5 minutos para\nalcanzar su intensidad máxima. Este es el tiempo requerido para la evaporación del mercurio y\npara la acumulación de presión máxima. Si por cualquier razón la luz se extinguiera es necesario\nesperar nuevamente entre 3 y 5 minutos para conseguir la misma intensidad (el enfriado de la\nlámpara con una corriente de aire, reducirá este compás de espera).\nLas lámparas de luz negra son sensibles a los niveles de voltaje. Cuando el potencial se reduce o\naumenta en valores importantes y frecuentes encendidos y apagados reducirán la duración de la\nLas lámparas de luz negra experimentan una considerable reducción en intensidad con el\ntranscurso del tiempo. El promedio de duración de una lámpara es de 1.000 a 1.500 horas.\nLas lámparas de luz negra deberán calibrarse periódicamente para evitar resultados incorrectos. La\npotencia en Vatios indicada en cualquier lámpara, generalmente de 100 a 500 W no garantiza su\nGeneralmente se pueden obtener dos tipos de luces en lo que respecta a la forma del haz; las\nlámparas reflectoras y las de flujo abierto. Las primeras concentrarán la mayor parte de su energía\nen un circulo alrededor del eje del haz. En el caso de una lámpara de 100 W , tal circulo es por lo\ngeneral de 150 mm de diámetro a 380 mm de distancia del origen de la luz. La intensidad en la\nperisferia de dicho circulo deberá ser de cómo mínimo 1.000 Lux.\nEste valor no es absoluto sino el resultado de experiencia práctica. Los reflectores favorecen la\ninspección en ensayos críticos y la evaluación de las indicaciones. Las lámparas de flujo abierto se\nemplean sobre grandes superficies y cuando se necesita una vista general. Algunas de esta\nlámparas van equipadas con un capuchón intensificador pudiendo así igualar la intensidad de las\nlámparas reflectoras sobre una gran superficie.\nLas partículas magnetizables como medio de detección deben tener dos propiedades importantes:\nLas partículas que poseen estas propiedades deben dar la máxima respuesta a las perdidas del\ncampo, pero no mantenerse magnetizadas cuando el campo es retirado.\nEl tamaño de las partículas usadas en el método seco es variable, pero son del orden de 100 m.\nEn el método húmedo, son usados óxidos de hierro, debido a que son extremadamente finos y\ntienen baja permeabilidad, menor que las secas. En este método deben ser pequeñas, para permitir\nuna buena suspensión.\nEs muy importante la movilidad, ya que cuando son atraídas por la pérdida de campo, deben tener\ncapacidad para formar la imagen de la discontinuidad. En el método seco, la movilidad es ayudada\npor el aire proveniente del soplador y se puede vibrar la pieza después de espolvorearla.\nLa corriente alterna provee movilidad a las partículas y en el método húmedo se ve favorecida por\nestar en suspensión liquida.\nLas partículas pueden obtenerse en color gris, rojo, negro o amarillo, el cambio de color esta\ndeterminado por el contraste que se logra sobre la superficie de la pieza.\nLas partículas fluorescentes son normalmente utilizadas en forma húmeda que ayuda a la\nvisibilidad. Las partículas se pueden obtener en forma concentrada, normalmente en pasta, o secas,\nya sean fluorescentes o coloreadas.\nPara lograr un ensayo con la sensibilidad requerida, el grado de concentración del baño debe ser el\ncorrecto. Además la agitación debe ser constante a fin de mantener la suspensión en uso, se realiza\nmediante bombas y agitadores eléctricos.\nLas partículas utilizadas en el método húmedo son oxido ferroso férrico, por su gran permeabilidad\ny baja retentividad. Pueden ser de un tamaño medio de 0.2 a 0.6 m.\nLas partículas secas son un poco más grandes que las utilizadas en el método húmedo y\nnormalmente son de hierro puro, esto permite realizar ensayos desde 250 a 350 ºC.\nSu tamaño varia de 10 a 300 m y son de forma redondeadas para facilitar su movimiento sobre la\npieza y tienen un porcentaje de alargadas, para facilitar su magnetización con los campos de fuga\nLas partículas secas vienen preparadas listas para usar y de acuerdo a las garantías dadas por el\nfabricante, no es necesario controlarlas.\nLa sensibilidad a la detección de discontinuidades subsuperficiales es mayor con partículas secas,\nsu aplicación es más engorrosa que las húmedas y es de difícil recuperación el sobrante.\nLas partículas por vía húmeda son las más adecuadas para detectar pequeñas discontinuidades\nsuperficiales tales como grietas de fatiga. Se suministran generalmente, en forma de pasta para\ndispersar en un líquido que puede ser un derivado ligero del petróleo o agua. Ambos vehículos\nrequieren agentes acondicionadores que contribuyen a mantener la dispersión de las partículas\nfacilitando la formación de indicaciones.\nCuando se utiliza un vehículo derivado del petróleo debe procurarse que sea inodoro, de baja\nviscosidad, bajo contenido de azufre y alto punto de inflamación (superior a 60 ºC)\nLa viscosidad no debe exceder 3 centistokes a 38 ºC ni 5 centistokes a la temperatura de la\nsuperficie de la pieza que se va a inspeccionar. Por encima de esos valores se dificulta la\nmovilidad de las partículas y se retarda la formación de indicaciones. Un producto utilizable es el\nqueroseno, aunque se recomienda seguir las instrucciones del fabricante del concentrado.\nSi se utilizan partículas fluorescentes hay que evitar el uso de vehículos de alta fluorescencia\nnatural inherente. Es conveniente eliminar la grasa de la superficie de las piezas a inspeccionar ya\nque es soluble en hidrocarburos y contribuye a elevar la viscosidad del baño, cuya vida se acorta\nTambién pueden producirse procesos electrolíticos que afecten a partes metálicas del equipo de ensayo (deposito del baño. El uso de baños acuosos puede estar restringido en algunos casos debido al riesgo de corrosión (por ejemplo piezas rectificadas). por lo que todos los circuitos que utilicen voltajes altos deben aislarse cuidadosamente del resto. antiespumantes y dispersantes. También pueden presentarse problemas de corrosión bajo tensiones e piezas de responsabilidad tratadas a altos niveles de resistencia. En cambio necesita una mayor atención al acondicionamiento del baño que precisa la adición de agentes humectantes. Una mezcla de tres partes de agua y una de anticongelante puede dar buenos resultados. entre las que destacan la ausencia de riesgo de incendio o explosión y el precio. aunque esto puede aliviarse utilizando como aditivo etilenglicol. casquillos. En estos casos es recomendable utilizar un derivado del petróleo como dispersante. antioxidantes. El carácter conductor de las soluciones acuosas plantea problemas que exigen especial atención. cuya contrapartida es el aumento de la viscosidad y consecuente pérdida de movilidad de partículas. etc) lo que hay que tener en cuenta en el diseño de estas partes de la máquina. Por una parte existe el riesgo de descargas que pueden afectar al operador. Página 88 de 101 . ejes de bombas. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos  Agua El uso de agua como vehículo tiene muchas ventajas.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. contactos. Su empleo esta también limitado en ambientes fríos por problemas de congelación del baño.\n1. 1.Generalidades El funcionamiento adecuado..Equipo de magnetización 1. 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 control periodico debe permitir la comprobación de cada uno de los parámetros y de todos ellos en conjunto.Iluminación 1. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos ANEXO C Mantenimiento – Control del Sistema de Ensayo por Partículas Magnetizables 1. de un sistema de ensayo por partículas magnetizables solo puede garantizarse si se realizan los controles suficientes de una forma rigurosamente programada... 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. La frecuencia de verificación de la calibración..Particulas Magnetizables.2.. La normativa que regule el funcionamiento del sistema debe incluir datos precisos acerca de cómo realizar las comprobaciones. El registro de los Página 89 de 101 .Mantenimiento y Calibración del Equipo de Magnetización.4. 2.. El equipo de partículas magnetizables empleado debe mantenerse en adecuadas condiciones de trabajo en todo tiempo.Proceso de Ensayo En consecuencia. intervalos de tiempo y valores admisibles.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. El comportamiento de un sistema de ensayo es el resultado e una combinación de factores como: 1. normalmente será cada 6 meses.3. según las exigencias del proceso.\n. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos ensayos y sus resultados suministran información útil para los propósitos del control de calidad y se deben conservar.En equipos que utilizan para controlar la duración del flujo de corriente. Esta medida deberá realizarse para al menos tres intensidades dentro del rango del equipamiento.3. 2.Los ensayos que a continuación se indican están recomendados para asegurar la precisión del equipamiento de partículas magnetizables. en cualquier momento que se sospeche un malfuncionamiento del sistema..Verificación de Interruptor Rápido del Campo Magnético. 2.1.1. 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. en la escala convencional de un multímetro en corriente continua se tiene que duplicar el valor de la lectura.1. el medidor del sistema deberá ser reparado o sustituido.Precisión del Amperímetro. 2.Verificación del equipamiento. Página 90 de 101 . Además. 2. Los ensayos de calibración se deben conducir de acuerdo con las especificaciones o documentos que sean aplicables.1. Precaución: Cuando se mida corriente alterna rectificada en media onda. 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. incluyendo la máxima.Verificación del Control de Temporización. al temporizador se le debe comprobar la precisión cada 6 meses o cuando se sospeche un malfuncionamiento.La lectura del indicador de intensidad se comparará con la obtenida por otro instrumento debidamente calibrado. 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 equipos que dispongan de un dispositivo de interrupción rápida.2. y de acuerdo al NIST u otra Institución reconocida.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.1. se debe realizar cualquiera de los ensayos descritos o todos. Si la diferencia entre ambos supera un  10%..\nuniforme película de partículas magnetizables secas y tendrá suficiente fuerza para remover el exceso de partículas sin perturbar aquellas que podrían ser evidencias de indicaciones.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. se usarán ajustes a intervalos de 500 A... El yugo de corriente alterna debe ser capaz de soportar una carga portante (chapa de acero) de 4. Las variaciones que exceden el 10 % de las lecturas del amperímetro del equipo indican que el equipo necesita mantenimiento o reparación.Comprobación de Cortocircuito Interno.1. se tomarán lecturas con un amperímetro en derivación calibrado a cada salida de los transformadores.1. Y 13. El riesgo de cortocircuito es mayor en los equipos que utilizan partículas dispersas en agua.1. 2..5. La comprobación se hará en una pieza de ensayo representativa.El comportamiento de un yugo electromagnético (o imán permanente) se realiza midiendo el peso que es capaz de soportar mientras pasa la corriente.4. En los casos que se detecte la deficiencia de su funcionamiento.1..5 kg. (ASTME 709). Cualquier movimiento de la aguja indica la existencia de un cortocircuito interno.6.Comprobación de la Corriente de Salida del Equipo – Para asegurar la precisión continua del equipo. Para controlar unidades de corriente infinita (sin terminales o llaves). 2.Se selecciona la máxima intensidad en el equipo y se pulsa el interruptor de paso de corriente sin colocar ninguna pieza entre los electrodos... 2. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 2.Soplador de polvo. se harán los ajustes necesarios al soplador.7.. con lo que la aguja del amperímetro deberá permanecer inmóvil en el cero de la escala. ambos con los brazos espaciados entre 50 a 100 mm. El equipo en derivación (shunt) no se debe usar para controlar la máquina de la cual es parte. Este accesorio se conecta en serie con los contactos. El soplador debería cubrir el área bajo ensayo con una ligera. como regular el flujo o la velocidad del aire según las recomendaciones del fabricante.Comprobación de Fuerza Portante del Yugo Electromagnético.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. Página 91 de 101 .5 kg si es de corriente continua.\n2. 2. La concentración de las partículas en el baño y.Ensayos de Control de Calidad de Partículas secas.2. la capacidad del sistema de ensayo para mantenerlas en suspensión suficientemente homogénea es un factor definitivo en la obtención de indicaciones. también lo hará la fuerza con que se marca la indicación. Estos controles se harán al inicio de la actividad del ensayo y a intervalos regulares para asegurar sus características uniformes. 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. por lo que se obstaculizaría el ensayo de la pieza.. Estos contaminantes se manifestarán normalmente mediante el cambio de color de las partículas y aglomeración. aceite.. por supuesto. Sus características. Si la concentración varía. y grandes aglomerados de partículas no son retenidos por una indicación. herrumbre.1.2. la severidad de lo cual determinará el uso posterior del polvo. ensayando con el método de puntas (electrodos) o yugo electromagnético.. Contaminación: a. El sobrecalentamiento de las partículas les puede hacer perder el color. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 2. La aglomeración les reduce la movilidad a las partículas durante el proceso. Esto se puede llevar a cabo con una placa que posee determinada entalla. son susceptibles de degradación con contaminantes tales como humedad.Factores de Degradación .Control de las Partículas Magnetizables. grasa.. lo que puede ocasionar indicaciones erróneas. 2.Ensayos del Control de Calidad de las Partículas Húmedas- El parámetro mas importante es la concentración del baño.A los efectos de asegurar las características uniformes y consistentes de las partículas magnetizables secas para su uso. b. sin embargo. partículas no magnetizables como arena de fundición y calentamiento excesivo..Las partículas magnetizables secas son generalmente muy toscas y cumplen con un alto grado de consistencia sobre un amplio entorno de procesos. por lo cual se reducirá su contraste con la pieza.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. se recomienda desarrollar una rutina de comprobación de las características/sensibilidad de las partículas.Asegurando la Calidad de las Partículas – Para prevenir contra los efectos perniciosos de posibles contaminantes. diminutas limaduras y cascarillas. Página 92 de 101 .2..\nmacroinclusiones.. Página 93 de 101 . libre de suciedad excesiva y con la viscosidad adecuada.) pueden pasar desapercibidas con un baño de baja concentración.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Este ensayo tiene la ventaja de que sirve a la vez para comprobar el estado del líquido dispersante. grietas de fatiga en sus primeras etapas. Por el contrario. Determinando la Concentración del Baño. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos Indicaciones finas (grietas de rectificado. lo que puede ocultar indicaciones poco intensas. si es kerosene. Al cabo de 30 minutos si el vehículo es agua y 60 minutos. etc.05 ml para suspensión de partículas fluorescentes. un baño con excesiva cantidad de partículas producirá un fondo muy marcado y confuso así como excesiva presencia de partículas en polos aislados.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. las partículas han sedimentado al fondo del tubo donde se puede medir su volumen y comprobarlo con el exigido. (figura 1). Una muestra representativa del baño se vierte en una ampolla de decantación de 100 ml.\nContaminación 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. 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.4.. 2.6. agregue el vehículo suficiente para bajarla.Interpretación de la muestra – Si la concentración está baja en contenido de partículas. El líquido tendrá una pequeña fluorescencia. Si aún permanecen los aglomerados. a menos que exista alguna otra recomendación del fabricante de las partículas que se están usando..contaminación del Líquido (Vehículo portador) – Para baños fluorescentes.2. Si en la prueba de las partículas aparecen como aglomerados sueltos antes que como un estrato sólido. pigmentos fluorescentes sueltos. 2.2.2. tome una segunda muestra.4 ml de vehículo.2. agregue la cantidad necesaria de partículas para obtener la concentración deseada. pelusas.1 a 0.Determinando los volúmenes – Para partículas fluorescentes el volumen recomendado para la suspensión estará entre 0. aceites.5. reemplace la suspensión. Si la muestra “usada” es notablemente más fluorescente que la normal de comparación. 2.. l baño se debe reemplazar.2.7. por formación de estrías o bandas. 2.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. escamas. las partículas se pueden haber magnetizado.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.3.. si la suspensión es alta en concentración de partículas. agua (en el caso de suspensión en kerosene o aceite). se examinará con luz negra el líquido directamente encima del precipitado. Las estrías o bandas Página 94 de 101 . de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 2.. y aglomerados de partículas que pueden afectar adversamente las características del proceso de examen por partículas magnetizables.\n8. 2..000 W/cm². Si se nota algún fondo que interfiera ya sea con la detección o la interpretación. o 2. 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. 2.3.. 2.. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos pueden indicar contaminación. Se puede observar un cambio en la escala de contraste por el uso de la probeta anular de comprobación con una superficie entallada.2..9.9.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.10..3) nos indica la necesidad de cambiar la totalidad del baño.2. Si el volumen total de contaminación.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.La pérdida del vehículo por evaporación.8. o si el líquido es notablemente fluorescente. Si se ha usado una pieza.9. Página 95 de 101 .Un aumento en el nivel de contaminación del vehículo.La degradación de las partículas fluorescentes.2. el baño se debe reemplazar. La falta de contraste adecuado generalmente es causada por: 2.9. 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. aumenta la concentración. Las variaciones en el contraste pueden afectar notablemente los resultados del ensayo.2.2..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. el baño será drenado y se hará una nueva suspensión. incrementa la fluorescencia de fondo.2. La pérdida del pigmento fluorescente puede producir falsas indicaciones que interfieren con el proceso de examen. o 2.2.1.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. incluyendo bandas o estrías supera el 30 % del volumen de partículas magnetizables.\nes usando piezas de ensayo representativas con discontinuidades conocidas del mismo tipo y severidad normalmente halladas en la inspección en producción.12.1.11. la utilidad de tales piezas es limitada porque la orientación y magnitud de tales discontinuidades no se puede controlar...2. entonces se observa la apariencia de la superficie de la pieza cuando se detiene el mojado.Viscosidad – La viscosidad del baño no excederá los 5 mm²/s (5 cSt). de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 2. y protección contra la corrosión. dispersión de las partículas.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. Si la película de suspensión se rompe.2. y la suspensión muestra muchas gotitas separadas en la superficie.Comprobación de Rotura de Agua para Vehículos de Agua Acondicionada – El agua acondicionada adecuadamente nos dará adecuada mojabilidad.11..2.Verificando las Características del Sistema.11.. mostrando la superficie descubierta de la pieza. 2. La comprobación de la rotura del agua se debe practicar mojando con suspensión sobre una pieza.2.14. 2.2.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Página 96 de 101 . Sin embargo.5. 2. hay suficiente agente humectante en la suspensión.2.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. Precaución – Si se usan tales piezas. de terminación superficial similar a aquella bajo examen. cuando se verifique de acuerdo con el Método de Ensayo D 445.Control de características del baño: 2. cuando se determine con un medidor de pH adecuado o con las tiras de papel especial para determinar el pH. se requiere más agente humectante o la superficie no se ha limpiado adecuadamente.. 2. 2. o ambas.3. a la temperatura uqe se tenga que usar el baño. Si la película de suspensión es continua igual que el resto de la pieza.. usando el Método de Ensayo D 93.El pH de los Vehículos Acuosos Acondicionados – El pH del agua acondicionada del baño debe estar entre el 6 y 10.11. No se recomienda el uso de piezas falladas con fallas grandes.12.1.2. las mismas se limpiarán totalmente y se desmagnetizarán después de cada uso.11..2.\n. 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.. a partir de un material AISI 01.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.Material del Anillo de Pruebas – El acero de herramienta del anillo (Ketos) debe maquinarse según figura 2.Probeta Anular de Prueba – La probeta de prueba anular (Ketos) (Fig.2.12. 2.Piezas de Prueba Fabricadas con Discontinuidades – A menudo. fluorescentes y no fluorescentes en las técnicas de magnetización que usen conductor central.2. 2.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.2.12.. Como alternativa.12. El material y el tratamiento térmico son Página 97 de 101 . 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. Ya sea la torta de acero en bruto o el anillo maquinado se tendrá que recocer a 900º C.4.1.3.12.. 2.4.2. no hay disponibilidad de piezas de prueba en producción con discontinuidades conocidas del tipo y severidad necesarias para la evaluación. 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.2. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 2.\nde Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos variables importantes.Usando el Anillo de Prueba – El anillo de prueba.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.. centrado en el agujero del anillo.12. se magnetizará circularmente con corriente rectificada en onda completa a través de un conductor central entre 25 a 32 mm de diámetro. dependiendo del tipo de partículas involucradas.2.2.2. El mínimo número de agujeros visibles para partículas secas será de 4.2. La corriente utilizada será de 1400 A. o ambas. El conductor tendrá una longitud mayor a 400 mm.5. hay indicación de un campo satisfactorio.Indicadores de ( de dirección del) Campo Magnético: 2. figura 2. 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.12. Página 98 de 101 .FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. El fracaso para obtener una indicación puede provenir de : (1) campo magnético insuficiente. Después de transcurrido 1 minuto se examinará el borde del anillo ya sea con luz visible o negra. El mínimo número de agujeros visibles para partículas húmedas será de 3. 2. o (2) propiedades magnéticas del material bajo examen. a menos que se haya acordado previamente otro valor entre el usuario y el fabricante de las partículas.1. 2..4. La experiencia nos indica que controlar la ductilidad del anillo por la dureza (90 a 95 HRB) es insuficiente..5.12.\n6. La misma se puede usar para procedimientos de magnetización multidireccional. Se seguirán las instrucciones del fabricante.12. 2. Estas se pueden obtener a diferentes profundidades de las ranuras del 15. esto es.5.20 y 60% del espesor de las laminillas. El sensor se usará con cuidado. El mismo se usará en contacto con la superficie de la pieza.12... La entalla circular muestra la dirección de máxima intensidad del campo y la tolerancia angular en cuanto a la sensibilidad.Laminillas Entalladas – Existen varios tipos de laminillas entalladas. el exceso de partículas se debe soplar antes que se interrumpa el flujo de corriente. Página 99 de 101 . Estos instrumentos se usarán para detectar campos residuales o para medir golpes de corriente entre cabezales o cuando se usa conductor central. La ranura lineal (en forma de barra) es útil cuando las discontinuidades son críticas en una dirección específica. El lado entallado se coloca en buen contacto con la pieza. las partículas se deben aplicar antes de interrumpir el flujo de corriente. las cuales se tallaban químicamente.2.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. Para aplicaciones con partículas secas. Se debe usar el método de magnetización continuo.2. La figura 16 muestra los tres tipos de laminillas utilizadas. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos 2. La ranurada radialmente se ha hallado más útil para espacios estrechos o pequeños radios.2.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.\nDirección del campo magnético (circular o longitudinal). rectificada en onda completa.Corriente de magnetización (corriente alterna.....Técnicas de desmagnetización. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos ANEXO D PROCEDIMIENTOS 1. 1. fuerza magnetizadora y número y duración de la corriente de magnetización).Informe escrito – Los informes escritos se confeccionarán como se haya acordado con anterioridad entre la agencia / departamentos de ensayos y el comprador / usuario.. 1.12.Área a ser examinada (la totalidad de la pieza o un área específica). Página 100 de 101 .El tipo de material de partículas magnetizables (húmedo o seco. 1. Este esquema se usará también para registrar la ubicación de las discontinuidades. visible o fluorescente). 1. 1.7.Intensidad del campo magnético (ampere vueltas.2. bobina indirecta/cable arrollado. 1.14.Aplicación del medio examinador.FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto. conductor central y otros).11.. residual).10..8..15.9... yugo.Limpieza post/examen.. 1. si se requieren....4. técnicas y áreas de examen.Comprobaciones de características / sensibilidad del sistema. Se usará normalmente un esquema para ilustrar sobre la geometría de la pieza. 1.3.6.5.Proceso de magnetización (continuo. y 1.Medios para establecer la magnetización de las piezas (puntas-directa.Interpretación y evaluación de las discontinuidades.Equipamiento de partículas magnetizables. 1. 1.. rectificada en media onda.1. 1.. contactos entre cabezales o cable arrollado.2. corriente continua). si se requiere.Tipo de registros incluyendo criterios de aceptación / rechazo. densidad de campo.Cuando se especifique se redactará un procedimiento para todas las inspecciones con partículas magnetizables que incluirá como mínimo la siguiente información. 1.Requerimientos de preparación superficial de las piezas. 1. 1.13. 1..\n. El equipamiento eléctrico donde se manipulan suspensiones acuosas debe disponer de adecuadas puestas a tierra. 1.. los cortocircuitos pueden causar shock eléctrico y particularmente quemaduras. 1.Pisos Mojados – Resbalamientos en pisos mojados con la suspensión de las partículas. Se sugiere el uso de gafas especialmente diseñadas para absorber la radiación de alta intensidad de UV.2. 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.. Los trabajos bajo agua tienen su propia carga de riesgos. especialmente aquellos que se hallan en soportes temporarios se pueden moverse durante la examinación o caerse durante el izaje..Movimiento o caída de grandes componentes – los grandes componentes..Shock Eléctrico y Quemaduras – A causa de los altos amperajes que se usan y los relativamente bajos voltajes. arena de fundición.. 1. 1.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.Partículas Voladoras – Las partículas magnetizables.Exposición a la luz ultravioleta – La luz ultravioleta que supere los 1...5. Página 101 de 101 .9.3.Todo lo involucrado con el manipuleo en la examinación con Partículas Magnetizables expuesto a riesgo incluye: 1. 1.Materiales y Concentrados .Entorno – Cuando se trabaja con partículas magnetizables en una refinería o en plantas petroquímicas donde están presentes en el aire gases inflamables.6.000 μW7cm² puede tener efectos adversos para los ojos y la piel.4. que quedan atrapados por cadenas o eslingas o entre cabezales y la pieza.7. particularmente las secas. de Ingeniería Laboratorio de Ensayos No destructivos ANEXO E SEGURIDAD 1..8.Caídas – Una caída desde un andamio o escalera si se trabaja en grandes estructuras en obrador o taller. suciedad. 1.Fuego – Ignición del baño destilado de petróleo. 1. Las partículas secas son fáciles de inhalar por lo que se recomienda una máscara respiratoria contra polvo.1. Además los operadores tendrán que estar atentos ante la posibilidad de heridas al cuerpo o miembros. 1..FUERZA AEREA Servicio de Mantenimiento – Dpto.\nDocumentos similares a PARTICULAS MAGNETIZABLES 1\nMás de Luis Quiñel\n248857798 Under Balance\nPlaneador de Carton Joyplanes RC\nBOP Leave Behind for OIRA Mtg\nAulia Bimo Abm