Las corrientes de Foucault son corrientes eléctricas circulares que se producen de forma natural en materiales conductores como respuesta a variaciones en el flujo magnético, creando sus propios campos magnéticos opuestos.
Esta técnica se basa en el principio de inducción electromagnética.
Es la misma física que carga de forma inalámbrica su cepillo de dientes eléctrico o iPhone, pero reorientada para buscar defectos estructurales con una precisión increíble.
Este método se utiliza ampliamente en los modernos Ensayos no destructivos (END).
El concepto es complejo. Utilizamos una bobina para inducir corrientes circulares diminutas en materiales conductores.
Si esas corrientes fluyen suavemente, la pieza está bien. Pero si golpean algo, como una grieta o un vacío, el flujo cambia y el instrumento nos alerta al instante.
¿Por qué es importante esto?
En industrias de alto riesgo como la aeroespacial y los oleoductos y gasoductos, un defecto invisible al ojo humano puede tener repercusiones catastróficas.
Necesitamos una forma de “ver” estos defectos sin alterar la pieza. El ensayo por corrientes de Foucault nos da esa visibilidad, permitiendo una rápida detección de grietas superficiales y capacidades de clasificación de materiales que otros métodos simplemente no pueden igualar.
En esta publicación, quiero ayudarle a construir un modelo mental sólido de cómo funciona esto realmente.
Vamos a destapar la física, explorar el equipo y entender exactamente por qué este método es tan efectivo para verificar la calidad. Veremos todo, desde el comportamiento de los campos magnéticos hasta los tipos de sondas específicos utilizados en el campo.
Entremos en materia.
Tabla de contenidos
¿Qué son las corrientes de Foucault?
Cuando hablamos de Ensayos no destructivos, a menudo usamos herramientas mágicas sin preguntarnos sobre la física que las impulsa. Pasas una sonda sobre una pieza y, de repente, sabes si hay una pequeña grieta escondida debajo.
¿Pero qué está pasando realmente dentro de ese metal? Todo se reduce a las corrientes de Foucault.
El nombre nos da una gran pista sobre cómo funciona esto. Piense en un río que fluye corriente abajo. Si mete un remo en el agua, la corriente se arremolina alrededor del obstáculo en patrones circulares.
En dinámica de fluidos, estos remolinos giratorios se llaman “vórtices” (eddies).
En nuestro mundo de metrología, el “río” es un material conductor (como aluminio o cobre), y el “remo” es un campo magnético cambiante.
Cuando ese campo golpea el conductor, empuja los electrones hacia bucles circulares cerrados de corriente eléctrica.
Estas son sus corrientes de Foucault.
Sin embargo, estas corrientes no giran ociosamente. Crean su propio campo magnético.
Este nuevo campo se opone al campo original que lo creó. Este comportamiento se conoce como Ley de Lenz.
Es este “tira y afloja” entre los dos campos magnéticos lo que nos permite detectar defectos.
Si una grieta interrumpe el flujo de corriente, la oposición cambia y nuestro instrumento detecta la diferencia.
Para que esto funcione, necesita exactamente dos ingredientes. Primero, el material debe ser eléctricamente conductor.
Segundo, el campo magnético tiene que cambiar con el tiempo, por lo que típicamente usamos corriente alterna en nuestras sondas de inspección.
Principio de inducción electromagnética
Si alguna vez ha sostenido una sonda sobre una pieza de metal y ha visto la señal bailar en la pantalla, puede parecer un poco mágico.
No está tocando la superficie, pero sabe exactamente lo que está sucediendo dentro.
Es el principio de inducción electromagnética en acción. Este es el motor físico que impulsa todo el proceso de inspección.
Cuando acerca un campo magnético cambiante (como el de su sonda) a un conductor, esas líneas magnéticas invisibles “cortan” a través del material.
Este cambio crea una fuerza electromotriz, o FEM.
Piense en la FEM menos como un objeto sólido y más como una presión eléctrica. Empuja los electrones libres en el metal, forzándolos a moverse.
La magnitud de este empuje depende en gran medida de la resistividad del conductor y de la permeabilidad magnética.
Si el material es altamente conductor, los electrones fluyen fácilmente. Si es resistivo, luchan, generando calor en lugar de corrientes fuertes.
La fuerza de Lorentz
Hagamos zoom al nivel atómico por un segundo.
La fuerza que realmente dirige estos electrones se llama fuerza de Lorentz.
Cuando el campo magnético de su sonda barre a través del material, empuja físicamente los portadores de carga (electrones).
Debido a la física definida por la regla de la mano derecha, esta fuerza actúa perpendicularmente a las líneas del campo magnético.
En lugar de fluir en línea recta, los electrones son empujados hacia trayectorias circulares. Estos bucles giratorios de corriente se parecen mucho a los remolinos en un río, que es exactamente de donde obtenemos el nombre.
Inductancia mutua y autoinductancia
Para entender realmente el comportamiento de la sonda, tenemos que distinguir entre dos tipos de inductancia.
Primero, está la Autoinductancia.
Esta es la resistencia de la bobina a los cambios en su propia corriente. Cuando hace pasar corriente alterna a través de la bobina, crea una contra-FEM que combate el flujo de corriente.
Esto es lo que establece la impedancia base de la sonda en el aire.
Luego, está la Inductancia mutua.
Esta es la conexión entre la sonda y la pieza de prueba.
Cuando el campo magnético de la sonda corta a través de la pieza, induce corrientes de Foucault. Esas corrientes de Foucault, a su vez, generan su propio campo magnético que corta de vuelta a través de la bobina de la sonda.
Este intercambio mutuo de energía es como la pieza “responde” al instrumento. La fuerza de esta inductancia mutua depende de qué tan cerca esté la sonda de la pieza (acoplamiento) y de las propiedades del material.
Esta interacción es lo que realmente estamos midiendo. Si un defecto como una grieta interrumpe esos bucles de corriente, el campo secundario se debilita, el equilibrio cambia y su instrumento le alerta del problema.
Recuerde que esta oposición es instantánea. En el momento en que cambia el flujo magnético, el material contraataca, lo que hace que este método sea increíblemente rápido para escanear grandes superficies.
Cómo funciona la inspección por corrientes de Foucault
Imagine que sostiene una pieza de avión de metal. Se ve perfecta a simple vista, pero necesitamos saber si hay fracturas diminutas e invisibles escondidas justo debajo de la superficie.
El proceso ocurre en unos pocos pasos distintos:
Primero, hacemos pasar una corriente alterna a través de la bobina de la sonda.
Cuando acercamos esta bobina a un material conductor, el campo magnético obliga a los electrones de la pieza a moverse.
Esas corrientes de Foucault crean su propio campo magnético que se opone al campo de la sonda. La sonda efectivamente “siente” esta oposición.
Si las corrientes golpean un defecto, se ven obligadas a desviarse.
Es exactamente como el agua que fluye alrededor de una roca en un arroyo. Esta interrupción debilita el campo magnético secundario y el instrumento marca instantáneamente el cambio.
El plano de impedancia
Si alguna vez ha mirado la pantalla de un instrumento de corrientes de Foucault, probablemente haya visto un “punto volante” moviéndose alrededor de una cuadrícula.
Este es el Plano de impedancia, y es la herramienta de visualización más importante que tenemos.
Mapea dos variables simultáneamente: Resistencia (R) en el eje horizontal y Reactancia inductiva (XL) en el eje vertical.
Cuando la sonda está en el aire, el punto se sitúa en una posición específica (alta reactancia, baja resistencia). A medida que la acerca a una pieza conductora, el punto traza una curva comúnmente llamada Curva de despegue (Lift-off).
Una vez que la sonda aterriza en la superficie, ese punto se convierte en su “nulo” o punto cero.
Cuando la sonda golpea un defecto, el punto se aleja de ese punto nulo. Pero aquí está la parte crítica: la dirección importa:
- Una grieta superficial podría hacer que el punto se mueva hacia arriba y a la derecha.
- Un cambio en la conductividad podría hacer que se mueva horizontalmente.
- La corrosión podría enviarlo en una dirección completamente diferente.
Este ángulo de movimiento se llama Ángulo de fase.
Al analizar el ángulo de fase, un operador puede decirle qué es el defecto, no solo que hay uno. Pueden distinguir entre una grieta, un cambio de conductividad o simplemente que la sonda se levanta ligeramente de la superficie.
Retraso de fase de la señal
Otro aspecto fascinante del análisis de señales es el Retraso de fase.
A medida que las corrientes de Foucault penetran más profundamente en el material, no solo se debilitan (atenuación), sino que también se retrasan en el tiempo.
Toma una cantidad finita de tiempo para que el campo magnético se propague hacia abajo y para que el campo de reacción se propague hacia arriba.
Este retraso de tiempo se manifiesta como un cambio de fase en su pantalla. Cuanto más profundo es el defecto, más gira la señal en sentido horario en el plano de impedancia.
Esto es increíblemente útil porque nos permite estimar la profundidad de un defecto. Una grieta superficial podría aparecer a 0 grados, mientras que una grieta subsuperficial a 1 mm de profundidad podría aparecer a 45 grados.
Nos da una comprensión 3D de la pieza desde una pantalla 2D.
Profundidad de penetración
Sin embargo, hay una trampa aquí.
Las corrientes de Foucault son perezosas. Prefieren fluir justo en la superficie del material, un fenómeno conocido como efecto pelicular (skin effect).
Cuanto más profundo vas, más débiles se vuelven las corrientes.
En condiciones óptimas, la inspección por corrientes de Foucault puede detectar grietas superficiales tan pequeñas como 0,5 mm, lo que la convierte en un elemento básico en las comprobaciones de seguridad aeroespacial.
Si necesita mirar más profundamente dentro de una pieza, no puede simplemente subir la potencia. En realidad tiene que bajar la frecuencia.
Las frecuencias más bajas penetran más profundamente pero son menos sensibles a defectos diminutos.
Calculamos esta profundidad específica (donde la densidad de corriente cae a aproximadamente el 37% del valor superficial) usando esta fórmula:
En esta ecuación, f es la frecuencia, μ es la permeabilidad magnética, y σ es la conductividad.
Resalta por qué entender las propiedades de su material es tan importante incluso antes de encender la máquina.
Diferentes tipos de sondas
Elegir la sonda correcta es la decisión individual más importante que tomará durante la configuración de una inspección.
Es tentador pensar que una sonda es solo una bobina de alambre, pero la geometría específica de esa bobina cambia completamente cómo se comporta la física.
Me gusta pensar en el campo magnético como el haz de una linterna.
Si quiere inspeccionar una pequeña grieta en el orificio de un perno, necesita un rayo láser enfocado.
Si quiere verificar una tubería larga para un adelgazamiento general de la pared, necesita un reflector amplio. Clasificamos los tipos de sondas basándonos en cómo moldean este campo de energía y, parcialmente, cómo escuchan el eco.
Exploremos nuestras opciones.
Sondas de superficie
Estos son sus caballos de batalla para elementos planos o piezas ligeramente curvas.
Normalmente dividimos estas en dos subcategorías basándonos en cómo procesan la señal.
Primero, tiene Sondas absolutas. Estas usan una sola bobina de detección para medir la impedancia total del material debajo de ella.
Son fantásticas para encontrar cambios graduales, como cambios de conductividad o variaciones de espesor del recubrimiento. Sin embargo, son sensibles a los cambios de temperatura.
Luego tiene Sondas diferenciales. Estas son las verdaderas cazadoras de defectos.
Contienen dos bobinas que comparan constantemente el material en dos puntos ampliamente espaciados (o a veces enfocados en un punto).
Si el material es el mismo bajo ambas bobinas, la señal es cero. ¿Pero si una bobina cruza una grieta mientras la otra ve metal sólido? Obtiene un “blip” de señal agudo y distinto.
Debido a que se autorreferencian, cancelan cambios graduales como temperatura o conductividad, haciéndolas mucho más silenciosas y más sensibles a las grietas.
Diseños de sondas avanzados
Más allá de lo básico, los ingenieros han desarrollado algunos diseños inteligentes para resolver problemas específicos. Las Sondas de reflexión (o sondas Emisor-Receptor) separan los trabajos:
- Una bobina genera el campo (Emisor)
- Otra escucha la respuesta (Receptor).
Este desacoplamiento permite rangos de frecuencia mucho más amplios y mejores relaciones señal/ruido.
También tenemos Sondas blindadas.
Las bobinas estándar tienen un campo magnético que se extiende como una rosquilla.
Si intenta inspeccionar cerca de la cabeza de un perno o un borde, ese campo que se extiende golpea la geometría y crea ruido.
Las sondas blindadas usan un anillo de ferrita u otro material de blindaje para enfocar el campo magnético directamente hacia abajo, manteniéndolo ajustado y evitando que “vea” cosas que no quiere que vea.
Sondas de bobina interna y bobinas envolventes
A veces, usar una sonda tipo lápiz para escanear una pieza es como pintar un pasillo con un cepillo de dientes. Cuando tiene una geometría cilíndrica, quiere cobertura.
Las Sondas de bobina interna (Bobbin) están diseñadas para deslizarse dentro de un tubo, inspeccionando toda la circunferencia interior a la vez. Este es el estándar para verificar intercambiadores de calor en centrales eléctricas, por ejemplo.
Proporciona una vista completa de 360° a medida que la tira a través de él.
Las Bobinas envolventes funcionan de manera opuesta.
La pieza (como un alambre, varilla o tubo) pasa a través de la bobina. Esto es increíblemente rápido para líneas de fabricación, pero hay una trampa a tener en cuenta.
Con bobinas envolventes, el “Factor de llenado” es crítico. Si la bobina es demasiado grande para la pieza, el acoplamiento magnético cae rápidamente y su sensibilidad a los defectos desaparece.
Arreglo de corrientes de Foucault (ECA)
Si las sondas estándar son como una sola linterna, el Arreglo de corrientes de Foucault (ECA) es como un sistema de reflectores de estadio.
Las sondas ECA contienen filas de múltiples bobinas dispuestas en un patrón específico. En lugar de escanear de un lado a otro con una sola bobina (escaneo raster), puede barrer un área amplia en una sola pasada.
El software une las señales de todas estas bobinas para crear una imagen C-Scan, que es esencialmente un mapa codificado por colores de la superficie.
Esto le permite ver la forma y longitud de la grieta en la pantalla, en lugar de solo interpretar un punto en movimiento.
ECA está revolucionando la industria porque es más rápido, menos dependiente de la estabilidad de la mano del operador y proporciona un registro digital permanente de la inspección.
Ensayo de materiales conductores
Aquí está la mayor desventaja del ensayo por corrientes de Foucault: tiene una lista de invitados muy estricta. Este método solo funciona en materiales que conducen electricidad.
Si intenta inspeccionar plástico, vidrio o cerámica, obtendrá absolutamente cero señal.
Para entender por qué, necesitamos mirar qué está sucediendo a nivel atómico.
Para que se formen corrientes de Foucault, necesita electrones que sean libres de moverse cuando aparece el campo magnético. En metales conductores, estos electrones libres derivan fácilmente hacia esos bucles circulares que queremos.
En aislantes, los electrones están atascados en su lugar. Sin flujo significa no hay corrientes de Foucault.
Por esto este método de inspección es la opción principal para aleaciones de aluminio, cobre, titanio, acero y níquel. Es una práctica estándar en la industria aeroespacial y manufacturera para verificar todo, desde revestimientos de fuselaje hasta álabes de motores.
Si está fabricando productos utilizando materiales no conductores, necesita otra solución.
Estándares de conductividad IACS
Medimos la conductividad utilizando la escala IACS (Estándar Internacional de Cobre Recocido). El cobre recocido puro se define como 100% IACS.
Las aleaciones de aluminio pueden oscilar entre el 30% y el 50% IACS, mientras que el titanio es mucho más bajo, alrededor del 1,5% al 3,5% IACS (Ti-6Al-4V a ~2,3%).
¿Por qué nos importa?
Porque la conductividad cambia con las propiedades del material. Si una pieza de aluminio fue tratada térmicamente incorrectamente, su conductividad cambiará.
Si un material está sometido a estrés o fatiga, su conductividad puede cambiar.
Podemos usar instrumentos de corrientes de Foucault no solo para encontrar grietas, sino para verificar que el metal mismo esté en el estado metalúrgico correcto.
Ferromagnético vs No ferromagnético
Probar materiales no ferromagnéticos como aluminio o cobre suele ser el camino más fácil en las inspecciones por corrientes de Foucault.
No tienen propiedades magnéticas fuertes propias, por lo que el campo de la sonda pasa a través de ellos de manera predecible.
La señal que obtiene es limpia y más fácil de interpretar.
Los materiales ferromagnéticos como el acero al carbono son un poco más distintos. Tienen alta permeabilidad magnética, lo que significa que absorben el flujo magnético muy agresivamente.
¿El problema?
Esta permeabilidad varía enormemente a través de la superficie de la pieza, creando ruido de fondo que puede ocultar las señales de grietas reales.
Para resolver el problema del ruido en el acero, a menudo usamos saturación magnética.
Aplicamos un fuerte campo magnético estático de CC a la pieza, esencialmente llenando su capacidad magnética hasta que se comporta más como un material no ferromagnético. Es una solución inteligente que silencia el ruido.
Aplicaciones en el mundo real
Echemos un vistazo a dónde se utiliza realmente esta tecnología.
Aeroespacial
Si alguna vez ha volado en un avión comercial, ha confiado en el ensayo por corrientes de Foucault.
El fuselaje de un avión está hecho de láminas superpuestas de aluminio unidas por remaches. Estas juntas solapadas son puntos principales para que se formen grietas por fatiga alrededor de los orificios de los sujetadores debido a los ciclos constantes de presurización.
Los inspectores utilizan Sondas de anillo o sondas deslizantes especializadas para escanear estas filas de remaches. Las corrientes de Foucault pueden penetrar la capa superior de aluminio para encontrar grietas que se inician en la capa inferior, todo sin quitar la pintura ni los remaches.
Esta capacidad es crítica para los programas de mantenimiento de las aerolíneas.
Centrales nucleares
En una central nuclear, el generador de vapor contiene miles de pequeños tubos que transportan agua caliente y radiactiva. Si uno de estos tubos tiene una fuga, es un incidente de seguridad mayor.
Las sondas de bobina interna se empujan a través de estos tubos a alta velocidad para verificar corrosión, picaduras o desgaste por rozamiento (fretting) de las estructuras de soporte.
Dado que los tubos no son ferromagnéticos (generalmente Inconel), las corrientes de Foucault son la herramienta perfecta para el trabajo.
Ventajas del ensayo por corrientes de Foucault
Si alguna vez ha pasado una tarde limpiando gel acoplante pegajoso de un álabe de turbina después de un ensayo ultrasónico, conoce la lucha.
Aquí es donde el ensayo por corrientes de Foucault se siente un poco como magia.
La mayor ventaja aquí es que es un método sin contacto. Debido a que el campo electromagnético viaja libremente a través del aire, no necesita ningún medio de acoplamiento físico (como agua, gel o aceite) entre la sonda y la pieza.
El enlace es el propio campo magnético.
Esto mantiene la pieza limpia y omite completamente el ritual de limpieza previa que puede ralentizar otros métodos de END.
Debido a que no hay fricción física ni arrastre de fluidos, las velocidades de inspección pueden ser excepcionalmente rápidas. Las líneas de producción automatizadas a menudo ejecutan inspecciones de cables o tuberías a velocidades superiores a 20 metros por segundo.
También es sorprendentemente sensible.
No estamos hablando solo de grandes y obvias hendiduras que emiten una señal.
Una configuración bien calibrada puede detectar grietas que rompen la superficie tan estrechas como 0,5 mm. La sonda básicamente detecta la interrupción microscópica en el flujo de electrones, lo que le permite detectar grietas por fatiga o fracturas por estrés mucho antes de que sean visibles a simple vista.
Esta naturaleza sin contacto lo hace ideal para la automatización. Como no necesita asegurar un contacto húmedo perfecto, puede montar sondas en brazos robóticos o pasar geometrías complejas a través de bobinas personalizadas.
Maneja superficies ocultas y formas extrañas que serían una pesadilla para comprobar con un transductor de contacto.
Portátil y versátil
Solía asumir que para obtener este nivel de sensibilidad, necesitaría un estante masivo de equipos de laboratorio. Resulta que ese ya no es el caso.
Los instrumentos modernos funcionan con baterías, son portátiles y lo suficientemente ligeros como para llevarlos a un andamio.
Hay otro truco genial aquí que involucra el efecto de despegue. Si bien generalmente intentamos minimizar la distancia entre la sonda y la pieza, la física permite un pequeño espacio.
Esto significa que puede inspeccionar materiales conductores a través de recubrimientos delgados no conductores. Puede verificar un ala de avión de aluminio en busca de grietas sin raspar la pintura primero.
El campo magnético simplemente ignora la pintura y prueba el metal debajo.
Limitaciones y desafíos
Hemos hablado mucho sobre el aspecto de superpoder de las inspecciones por corrientes de Foucault. Detectar defectos sin quitar la pintura ni tocar la superficie es increíble.
Pero la física rara vez es tan generosa sin pedir algo a cambio. Resulta que este método tiene algunas restricciones específicas que debe entender antes de confiar en él.
El mayor obstáculo es el requisito fundamental para el ensayo de materiales conductores.
Si el material no permite que los electrones se muevan libremente (como plástico, vidrio o madera), simplemente no funciona. Si no hay corriente, no hay señal.
Esto nos restringe enteramente a metales y aleaciones.
Incluso dentro de un metal conductor, tenemos que lidiar con el Efecto pelicular (Skin Effect). Las corrientes se agolpan fuertemente en la superficie y se desvanecen exponencialmente a medida que profundizan.
Esto crea una limitación de profundidad.
Si tiene un defecto enterrado profundamente dentro de una losa gruesa de acero, las corrientes de Foucault podrían ser demasiado débiles para verlo cuando alcanzan esa profundidad.
Esto hace que el método sea fantástico para la detección de grietas superficiales, pero menos efectivo para fallas subsuperficiales profundas en comparación con los ultrasonidos.
También tiene que tener cuidado con el Efecto de borde.
> El campo magnético se envuelve alrededor de la sonda como una burbuja.
Cuando se acerca al borde de una pieza, esa burbuja se distorsiona porque parte de ella cuelga en el aire. Esto crea una señal masiva que puede enmascarar fácilmente una grieta real ubicada cerca de un borde.
Variables que afectan los resultados
Como los sensores de corrientes de Foucault son tan sensibles, captan todo lo que cambia el flujo electromagnético, no solo las grietas.
Esto puede hacer que la interpretación sea complicada porque a menudo está luchando contra el “ruido” de variables que no le importan.
Una trampa clásica es el Despegue (Lift-off).
Esto sucede cuando la distancia entre la bobina de la sonda y la superficie de la pieza cambia ligeramente.
Si su mano tiembla y la sonda se levanta solo una fracción de milímetro, la impedancia cambia drásticamente. El instrumento podría gritar “¡Defecto!” cuando la realidad es solo “Distancia”.
- Variaciones de conductividad: Cosas como la inconsistencia del tratamiento térmico o los cambios de temperatura pueden alterar la conductividad del material, cambiando su línea base.
- Permeabilidad: En aceros magnéticos, las variaciones magnéticas aleatorias pueden ahogar la señal del defecto a menos que sature la pieza magnéticamente.
Esta sensibilidad es la razón por la cual la habilidad del operador y los estándares de referencia son críticos. No puede simplemente encender la máquina y adivinar.
Necesita calibrar el sistema contra una pieza buena conocida y defectos conocidos (como muescas EDM) para enseñar al instrumento qué buscar.
Este no es un método de ‘Pasa/No Pasa’ totalmente automatizado. El operador necesita distinguir entre una señal causada por una grieta y una señal causada por la inclinación leve de la sonda.
Conclusión
Hemos cubierto una gran cantidad de terreno aquí.
Es el principio de inducción electromagnética haciendo el trabajo pesado.
Piénselo así: creando esos bucles invisibles de corriente convertimos la pieza de prueba misma en un sensor.
Efectivamente estamos pidiendo a los electrones en el metal que informen sobre su entorno.
Cuando golpean un obstáculo, como una grieta o un vacío, tienen que desviarse. Ese esfuerzo extra cambia la impedancia, y esa es la señal que vemos en la pantalla.
Crea un bucle de retroalimentación que nos da visión no destructiva.
Esta interacción es exactamente lo que hace que la detección de grietas superficiales sea tan poderosa.
Dado que las corrientes se agolpan naturalmente en la superficie del material (gracias al efecto pelicular), incluso la fisura más estrecha crea un obstáculo masivo para los electrones.
Es posiblemente la forma más sensible de manejar el ensayo de materiales conductores sin tocar realmente la pieza ni quitar las capas protectoras de pintura.
Pero recuerde, no puede simplemente tomar un sensor y comenzar a escanear.
Seleccionar los tipos de sondas de corrientes de Foucault correctos (saber cuándo usar una sonda diferencial frente a una absoluta) es un factor importante para obtener datos limpios.
Necesita ajustar sus frecuencias y calibrar contra un estándar de referencia cada vez.
Si está gestionando un programa de garantía de calidad, esta es una capacidad que se paga sola en tranquilidad.
Le permite detectar puntos de falla antes de que salgan de la fábrica.
Así que no se deje intimidar por las pantallas vectoriales o los ángulos de fase. Una vez que visualice esas corrientes arremolinadas en su cabeza, el resto encaja.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el propósito principal de las inspecciones por corrientes de Foucault?
El ensayo por corrientes de Foucault es un método no destructivo utilizado para verificar materiales conductores en busca de defectos sin dañarlos. Utiliza campos electromagnéticos para crear corrientes en la pieza que está probando. Si hay una grieta o defecto, perturba estas corrientes. Puede detectar estas perturbaciones para identificar el problema al instante.
¿Cómo funciona aquí el proceso de inducción electromagnética?
Una bobina de sonda pasa corriente alterna cerca de un material conductor. Esta acción induce pequeñas corrientes eléctricas circulares, llamadas corrientes de Foucault, en la pieza de prueba. Cualquier cambio en el material, como grietas o variaciones de espesor, interrumpe este flujo. La sonda detecta estas interrupciones y señala que hay un defecto presente.
¿Qué materiales son compatibles con este método de ensayo?
Solo puede usar este método en materiales que conducen electricidad. Ejemplos comunes incluyen aluminio, cobre, acero y titanio. Funciona mejor en materiales no ferromagnéticos. Si necesita probar plásticos o cerámicas, este método no funcionará porque no soportan el flujo de corrientes de inducción eléctrica.
¿Qué defectos específicos puede detectar esta tecnología?
Este método es excelente para encontrar fallas superficiales y cercanas a la superficie. Puede detectar fácilmente grietas, corrosión, picaduras y adelgazamiento del material. También es útil para medir el grosor de recubrimientos no conductores, como pintura, sobre una base conductora. Sin embargo, generalmente no puede detectar defectos que se encuentran en lo profundo del material.
¿La selección de frecuencia afecta la profundidad de penetración?
Sí, la frecuencia de prueba determina directamente qué tan profundo fluyen las corrientes en el material. Las frecuencias más bajas penetran más profundamente, lo que le permite ver defectos subsuperficiales. Las frecuencias altas permanecen cerca de la superficie. Debe elegir la frecuencia en función de si necesita inspeccionar la capa exterior o verificar problemas estructurales más profundos.
¿En qué se diferencian las sondas absolutas y diferenciales?
Una sonda absoluta utiliza una sola bobina para detectar cambios generales como la conductividad o el grosor comparando el material con un estándar fijo. Una sonda diferencial utiliza dos bobinas para comparar dos secciones adyacentes del material. Esta configuración es mejor para encontrar defectos pequeños y localizados como grietas porque ignora los cambios graduales en las propiedades del material.
¿Qué significa el despegue (lift-off) en el contexto de las inspecciones?
El despegue (lift-off) describe el cambio en la señal causado por la distancia entre la sonda y la superficie de prueba. Si la sonda se aleja ligeramente de la pieza, el acoplamiento magnético disminuye. Si bien esto puede crear ruido, también puede usar este efecto intencionalmente para medir el grosor de recubrimientos no conductores.
¿Por qué los materiales ferromagnéticos presentan desafíos de ensayo?
Los materiales ferromagnéticos como el acero al carbono tienen una alta permeabilidad magnética. Esta propiedad fortalece el campo magnético pero limita la profundidad a la que pueden penetrar las corrientes. Las propiedades magnéticas del material también pueden variar aleatoriamente, lo que crea altos niveles de ruido. A menudo necesita saturar magnéticamente la pieza para suavizar estas variaciones durante la inspección.
¿Cómo ayuda el plano de impedancia a caracterizar los defectos?
El plano de impedancia muestra tanto la resistencia como la reactancia de la bobina de prueba en una pantalla. Cuando la sonda encuentra un defecto, el trazo de la señal se mueve. La dirección de este movimiento generalmente indica el tipo de defecto, como una grieta o corrosión. La distancia que se mueve el punto típicamente le dice el tamaño o la gravedad de la falla.
