Ensayo por partículas magnéticas (MT) es un método de END utilizado para detectar discontinuidades en superficie y ligeramente subsuperficiales en materiales ferromagnéticos como el acero al carbono, el acero de baja aleación y el hierro fundido o forjado. Se utiliza ampliamente en la inspección de soldaduras, el mantenimiento de equipos a presión y la revisión de maquinaria rotativa: rápido, económico y muy sensible a grietas finas invisibles al ojo desnudo.
Cómo funciona el ensayo por partículas magnéticas
MT funciona induciendo un campo magnético en una pieza ferromagnética y aplicando partículas finas de hierro u óxido de hierro sobre la superficie. Donde el material está sano, el flujo magnético atraviesa con poca perturbación. Donde una grieta u otra discontinuidad interrumpe la trayectoria del flujo cerca de la superficie, parte del campo se ve forzada a salir y forma un campo de “fuga de flujo” por encima de ella, atrayendo partículas en una indicación a menudo más ancha que el defecto real. Por eso MT es tan sensible a grietas cerradas y estrechas, como las de fatiga y las producidas por rectificado.
MT solo funciona en materiales ferromagnéticos. Los aceros inoxidables austeníticos, el aluminio y la mayoría de las aleaciones no ferrosas no pueden ensayarse con MT; para esos casos, el ensayo por líquidos penetrantes es la alternativa habitual de END superficial.
Magnetización longitudinal vs circular
La fuga de flujo solo se forma cuando una discontinuidad está aproximadamente perpendicular al campo, por lo que la dirección de magnetización se elige según la orientación del defecto esperada. Los inspectores suelen aplicar el campo en dos direcciones para cubrir tanto defectos transversales como longitudinales.
- Magnetización longitudinal: el campo se aplica a lo largo de la longitud de la pieza, usando una bobina, un enrollado de cable o un yugo. Detecta defectos que atraviesan la pieza, como grietas transversales en un eje.
- Magnetización circular: induce un campo que rodea la pieza, normalmente mediante el paso de corriente por ella o por un conductor central. Detecta defectos que corren a lo largo de la pieza, como costuras longitudinales o falta de fusión en una soldadura circunferencial.
Una componente con orientación de defecto desconocida generalmente necesita que se apliquen ambas direcciones como pasos separados.
Método húmedo vs seco, partículas visibles vs fluorescentes
Las indicaciones MT pueden utilizar partículas secas o partículas suspendidas en un portador líquido, y observarse a la luz visible o bajo radiación ultravioleta-A (luz negra) si las partículas son fluorescentes.
Variantes:
- Seco visible: polvo seco, contraste de color. Uso típico: inspección en campo de soldaduras, superficies rugosas, uso exterior. Sensibilidad relativa: bueno para grietas que rompen la superficie; menor para discontinuidades finas subsuperficiales.
- Húmedo visible: partículas en un portador a base de aceite o agua. Uso típico: inspección en taller, fundiciones, forjas. Sensibilidad relativa: mejor movilidad de las partículas, indicaciones más finas.
- Húmedo fluorescente: partículas fluorescentes en portador líquido, vistas bajo UV-A. Uso típico: aeroespacial, piezas rotativas críticas, detección de grietas en servicio. Sensibilidad relativa: máxima sensibilidad, especialmente para grietas de fatiga muy estrechas.
El MT húmedo fluorescente suele ser la variante más sensible, especificada para piezas críticas como componentes de turbinas. El MT con polvo seco conviene a grandes fabricaciones y soldaduras en campo donde un baño húmedo es impráctico.
Técnicas de aplicación: yugo, prods y bobina
La elección del equipo depende de la geometría de la pieza, el acceso y la portabilidad.
- Yugo: un yugo electromagnético (de CA o permanente) induce un campo longitudinal localizado entre sus polos. Es portátil y no necesita contacto eléctrico; es la herramienta estándar para soldaduras en campo y acero estructural.
- Prods: dos electrodos de mano se presionan contra la superficie y se hace pasar corriente entre ellos, produciendo un campo circular. Sirven para grandes placas y fundiciones, pero existen riesgos de quemaduras por arco si el contacto o la corriente son incorrectos.
- Bobina: la pieza se envuelve con o se coloca dentro de una bobina para inducir un campo longitudinal, común para ejes, barras y componentes tubulares en condiciones de taller.
Sensibilidad y limitaciones
MT detecta de forma fiable defectos que rompen la superficie y discontinuidades muy próximas a la superficie; la sensibilidad depende del tamaño y orientación del defecto y de la intensidad del campo, y cae bruscamente con la profundidad. No es un método volumétrico, por lo que las discontinuidades más profundas requieren ensayos ultrasónicos o radiográficos. Otras limitaciones: el campo debe cruzar aproximadamente el defecto, la superficie debe estar razonablemente limpia y solo califican los metales ferromagnéticos. Recubrimientos gruesos, como la pintura, reducen la sensibilidad.
Desmagnetización tras el ensayo
Como MT deja magnetismo residual en la pieza, se desmagnetizan los componentes siempre que esto pueda interferir con mecanizado posterior, soldadura, funcionamiento de cojinetes o la precisión de instrumentos. Esto se hace pasando la pieza por un campo de CA que disminuye y se invierte, y luego se verifica con un indicador de campo o gaussímetro. Omitir este paso en equipos rotativos suele causar adherencia de virutas durante el mecanizado posterior.
Normas y criterios de aceptación
Dos normas sustentan la mayoría de los procedimientos MT a nivel mundial. ASTM E1444/E1444M (Standard Practice for Magnetic Particle Testing) cubre equipos, técnicas de magnetización, tipos de partículas y calificación de procedimientos, y es la referencia habitual en la práctica norteamericana. ISO 9934 (Non-destructive testing — Magnetic particle testing), publicada en tres partes que abarcan principios generales, medios de detección y equipos, cumple un papel equivalente a nivel internacional. Los criterios de aceptación vienen del código de construcción aplicable o de la especificación del cliente, como ASME Sección VIII para recipientes a presión, no de estas normas de práctica.
Los resultados de MT solo son útiles si se registran y se relacionan con el activo. Registrar las indicaciones y las comprobaciones de desmagnetización en el historial del equipo en una plataforma como Fabrico mantiene el historial de inspección vinculado al activo en lugar de disperso en papel. Reserve una demostración de Fabrico para ver cómo los datos de inspección encajan en un flujo de trabajo de mantenimiento más amplio. MT también complementa otros métodos de END: el ensayo por líquidos penetrantes es la alternativa superficial habitual en piezas no ferromagnéticas, y el ensayo por corrientes de Eddy es adecuado para cribados sin contacto de tuberías y piezas de pared delgada.
Preguntas frecuentes
¿Se puede usar MT en acero inoxidable?
Solo en grados ferromagnéticos (martensíticos o ferríticos). Los aceros inoxidables austeníticos son esencialmente no magnéticos; en su lugar se utiliza el ensayo por líquidos penetrantes.
¿A qué profundidad bajo la superficie puede MT detectar un defecto?
MT es más fiable para defectos que rompen la superficie y pierde sensibilidad rápidamente con la profundidad, por lo que no sustituye a métodos volumétricos como el ensayo ultrasónico para defectos más profundos.
¿Por qué es necesaria la desmagnetización tras cada ensayo?
El magnetismo residual puede atraer virutas ferrosas durante el mecanizado, perturbar instrumentos, interferir con la soldadura y causar desgaste anormal de cojinetes en servicio.
¿Cuál es la diferencia entre las técnicas de yugo y prods?
Un yugo induce un campo sin hacer pasar corriente por la pieza, lo que lo hace más seguro y más portátil para soldaduras en campo. Los prods hacen pasar corriente directamente por la pieza para crear un campo circular; son útiles en grandes placas pero pueden causar quemaduras por arco si el contacto o la corriente son incorrectos.
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