Ensayo por Partículas Magnéticas
La inspección con partículas magnéticas es un método de ensayo no destructivo fundamentado en los principios del electromagnetismo, específicamente en el fenómeno de fuga de flujo magnético. Cuando un material ferromagnético es sometido a un campo magnético externo y presenta discontinuidades que intersectan o están próximas a la superficie, se generan distorsiones en las líneas de flujo magnético.
Estas distorsiones producen campos de fuga localizados que atraen partículas ferromagnéticas finamente divididas, revelando así la presencia, ubicación y orientación aproximada de las discontinuidades.
El método MT destaca por su capacidad para detectar fisuras finas, inclusiones, traslapes, costuras y otras discontinuidades planares o volumétricas que comprometen la integridad estructural de componentes críticos. Su aplicación abarca desde la inspección en proceso durante la fabricación hasta evaluaciones en servicio de componentes sometidos a cargas cíclicas.
Fundamentos del magnetismo en materiales
Los materiales ferromagnéticos se caracterizan por una permeabilidad magnética relativa elevada, típicamente entre 100 y 100 000, lo que concentra las líneas de flujo magnético en su interior.
Cuando el campo aplicado encuentra una discontinuidad, especialmente perpendicular a las líneas de flujo, se produce una redistribución del campo que da lugar a tres efectos clave: las líneas se concentran en las zonas de mayor permeabilidad evitando la discontinuidad, una fracción del flujo emerge y reingresa en la superficie generando un campo de fuga superficial.
Variables que afectan la intensidad de fuga
La intensidad y detectabilidad del campo de fuga dependen principalmente de la orientación, tamaño y profundidad de la discontinuidad, de la intensidad del campo aplicado y de la geometría de la pieza. La sensibilidad máxima se alcanza cuando la discontinuidad es aproximadamente perpendicular al campo magnético, mientras que defectos paralelos pueden no generar fugas detectables.
Las discontinuidades superficiales producen campos de fuga más intensos y, en condiciones óptimas, el método es efectivo hasta una profundidad del orden de 6 a 8 mm; por encima de este rango la sensibilidad disminuye rápidamente.
Materiales aplicables: criterio de ferromagnetismo
La aplicabilidad de MT está estrictamente limitada a materiales con comportamiento ferromagnético, condición indispensable para la viabilidad del método. Esta restricción implica que la primera decisión del inspector es confirmar la naturaleza magnética del material y su capacidad de magnetización.
Materiales compatibles con MT
Entre los materiales aptos se incluyen aceros al carbono y de baja aleación empleados en estructuras, tuberías, componentes de construcción y piezas forjadas, que constituyen la aplicación más frecuente.
También son compatibles aceros inoxidables martensíticos de la serie 400 (como 410, 416, 420 y 440), aunque con sensibilidad algo menor debido a su permeabilidad reducida, así como hierro fundido y hierro dúctil, en los que la presencia de grafito puede generar un fondo de indicaciones que dificulta la interpretación.
Técnicas de magnetización
La elección de la técnica de magnetización es crítica para asegurar que las discontinuidades relevantes queden sometidas a un campo adecuado en dirección y magnitud. El inspector debe considerar geometría de la pieza, orientación esperada de defectos, accesibilidad y condiciones de campo, así como requisitos de productividad y portabilidad.
Magnetización con yugo electromagnético
El yugo electromagnético es un equipo portátil en forma de U que genera un campo magnético longitudinal entre sus polos al energizarse sobre la superficie de la pieza. Se utiliza ampliamente en inspecciones de estructuras soldadas y componentes de gran tamaño en campo, ya que ofrece versatilidad, portabilidad y no requiere contacto eléctrico con el material.
Magnetización circular por paso de corriente directa
En esta técnica, una corriente de alta intensidad, del orden de 500 a 6000 A, se hace circular a través de la pieza generando un campo magnético circular alrededor del conductor, de acuerdo con la ley de Ampere. Es especialmente adecuada para ejes, barras y piezas cilíndricas, así como para la inspección de agujeros pasantes, ofreciendo alta sensibilidad para discontinuidades longitudinales y campos relativamente uniformes en geometrías simétricas.
Magnetización multidireccional
Dado que las discontinuidades pueden presentar orientaciones desconocidas o variables, la práctica estándar exige realizar inspecciones con al menos dos direcciones de campo mutuamente perpendiculares, típicamente 0° y 90°. Los equipos modernos permiten aplicar campos en secuencia o de forma simultánea mediante técnicas multidireccionales, aumentando la probabilidad de detección de defectos orientados de forma desfavorable en una sola magnetización.
Comparativa técnica MT vs PT
En la práctica industrial, una de las comparaciones más frecuentes en ensayos no destructivos es la elección entre el método de partículas magnéticas (MT) y el ensayo por líquidos penetrantes (PT). Aunque ambos están orientados a la detección de discontinuidades superficiales, sus principios físicos, alcance de aplicación y limitaciones técnicas son sustancialmente diferentes.
A continuación, se presenta una tabla que resume los criterios clave de selección entre ambos métodos.
| Aspecto | Partículas Magnéticas (MT) | Líquidos Penetrantes (PT) |
| Material aplicable | Solo materiales ferromagnéticos no porosos | Cualquier material no poroso |
| Profundidad de detección | Superficial y sub-superficial poco profunda (≈ 6–8 mm) | Exclusivamente superficial |
| Dependencia de orientación | Alta, requiere varias direcciones de campo | Nula, independiente de la orientación de la discontinuidad |
| Superficie rugosa | Buena sensibilidad en superficies rugosas | Sensibilidad reducida en superficies rugosas |
| Velocidad de inspección | Rápida, especialmente en campo | Moderada, requiere tiempos de penetración y revelado |
| Requisitos de equipo | Fuente de corriente o yugo electromagnético, accesorios de magnetización | Equipamiento mínimo: penetrante, removedor y revelador |
| Preparación de superficie | Moderada, tolera cierto nivel de rugosidad y recubrimientos delgados | Crítica, exige superficie limpia, seca y con buena terminación |
| Post-limpieza | Relativamente simple, limpieza de partículas y posible desmagnetización | Más elaborada, implica retirada completa de penetrante y revelador |
| Costo relativo | Medio, asociado a equipos de magnetización y consumibles específicos | Bajo, principalmente consumibles químicos |
Conclusiones
La inspección con partículas magnéticas es un método de ensayo no destructivo altamente efectivo cuando se aplica dentro de su alcance técnico claramente definido, combinando alta sensibilidad para discontinuidades superficiales y sub-superficiales poco profundas con rapidez de ejecución, portabilidad y una relación costo-beneficio favorable.
El éxito del ensayo MT depende de verificar que el material es ferromagnético y que las discontinuidades esperadas se encuentran dentro del rango de profundidad efectivo, de aplicar procedimientos escritos calificados conforme a los códigos aplicables y de contar con personal con formación teórica sólida, experiencia práctica y certificación vigente.
Bajo estas condiciones, la inspección con partículas magnéticas ofrece resultados confiables, repetibles y defendibles técnicamente, y un conocimiento profundo de sus fundamentos físicos, capacidades y criterios de aplicabilidad permite al profesional decidir cuándo es el método óptimo y cuándo conviene recurrir a alternativas como líquidos penetrantes, ultrasonido o radiografía.
La verdadera maestría en partículas magnéticas no reside solo en la ejecución de la técnica, sino en comprender por qué funciona, en qué situaciones resulta más efectiva y cómo maximizar su valor dentro de los programas de aseguramiento de calidad y prevención de fallas.
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