Innovaciones y perspectivas futuras en las técnicas de Ensayos No Destructivos: Un vistazo al papel de la ASNT

Introducción

Los ensayos no destructivos (END) son métodos de evaluación importantes en el área de ingeniería y fabricación, proporcionando las técnicas y procedimientos para evaluar las propiedades de un material, componente o sistema, manteniendo la estructura del material. A medida que las industrias evolucionan, impulsadas por avances tecnológicos y demandas crecientes de seguridad y calidad, el papel de los END se vuelve más significativo.

Este artículo profundiza en las últimas innovaciones en técnicas de END, explora la dirección futura de este campo y destaca el papel de la ASNT (Sociedad Americana de Ensayos No Destructivos) como promotor en la configuración de los estándares y prácticas de la industria.

Innovaciones actuales en Ensayos No Destructivos

A continuación se presentan algunas de las innovaciones tecnológicas en el campo de los ensayos no destructivos divulgadas y promovidas por la ASNT:

Técnicas ultrasónicas avanzadas

Los recientes desarrollos en técnicas de ensayo ultrasónico (UT) han mejorado significativamente su rango de aplicación y precisión. El ensayo ultrasónico de arreglo de fases (PAUT), por ejemplo, utiliza múltiples elementos ultrasónicos y retardos electrónicos de tiempo para crear haces que pueden ser dirigidos, barridos y enfocados electrónicamente.

Aunque esta técnica ya tiene más de dos décadas en el mercado, esta ha evolucionado dando lugar a nuevas técnicas prometedoras como el Método de Focalización Total/Matriz de Captura Completa (TFM/FMC) con la que se obtienen imágenes más cercanas y representativas de las discontinuidades internas del espécimen.

Recientemente, la técnica TFM ha generado técnicas más avanzadas como Imágenes de Ondas Planas (PWI), mejorando en gran medida el rendimiento de las técnicas TFM/FMC, y Imágenes por Coherencia de Fases (PCI). Mediante el uso de estas técnicas, se obtienen imágenes con una resolución maximizada del interior del componente con dimensionamientos precisos, lográndose mejorar, problemas históricamente complejos, como la evaluación de Ataque por Hidrógeno a Elevadas Temperaturas (HTHA). La promoción y divulgación de estas tecnologías avanzadas es un papel de la ASNT significativo en el desarrollo de estas tecnologías avanzadas.

Ensayos electromagnéticos y la introducción de tecnologías por arreglo de sondas

A lo largo del tiempo, diferentes técnicas de ensayo han evolucionado considerablemente, especialmente con la introducción de las tecnologías por arreglo de sondas, como la Matriz de Corrientes Eddy (ECA) y Matriz de Corrientes Eddy Pulsadas (PECA), que han marcado un antes y un después en la inspección de materiales.

ECA, por ejemplo, utiliza múltiples elementos de bobina en un solo dispositivo los cuales son activados a través de multiplexación que implica activar y desactivar bobinas en secuencias específicas para aprovechar el ancho de la sonda¹, lo que permite cubrir áreas más amplias en menos tiempo y con mayor detalle. Esta tecnología mejora la detección de defectos superficiales y subsuperficiales. Así mismo  permite el mapeo en 3D de los defectos, proporcionando una visualización más clara de su severidad y ubicación exacta. En el siguiente video se presenta información de esta nueva tecnología de Eddyfi Technologies.

Por otro lado, PECA, una variante ECA, utiliza pulsos de corriente para penetrar más profundamente en los materiales. Esto la hace particularmente útil en la inspección de estructuras con altos espesores  o revestidas, como tuberías y componentes aeroespaciales cubiertos con materiales aislantes. En la figura 1, se muestra un ejemplo del equipo y accesorios PECA².

Radiografía digital

La Radiografía Digital (RD) ha reemplazado la radiografía tradicional con detectores digitales que producen imágenes de mayor calidad en tiempo real. Esta técnica reduce la exposición a la radiación, y también mejora la capacidad de detectar y analizar fallas debido a su superior calidad de imagen y la aplicación de analíticas de software avanzadas.

Inspecciones termográficas

La termografía infrarroja ha avanzado con la integración de sensores avanzados y cámaras térmicas de alta resolución. Esta tecnología mapea las firmas térmicas de un componente bajo prueba y puede identificar defectos  subsuperficiales detectando variaciones en el flujo de calor. Mejorada por algoritmos de aprendizaje automático, las inspecciones termográficas actualmente son  más precisas y confiables, encontrando aplicaciones en inspecciones eléctricas, pruebas de materiales compuestos y diagnósticos de edificaciones.

Tendencias emergentes y direcciones futuras

Integración de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático (IA/AA)

La Inteligencia Artificial (IA) y su sub-disciplina del aprendizaje automático (AA) está configurada para transformar los END automatizando el análisis de datos, reduciendo los errores humanos y aumentando la fiabilidad de las inspecciones. La IA/AA puede ayudar en el reconocimiento de patrones y el mantenimiento predictivo mediante el análisis  de datos históricos, anticipando así fallas en los equipos antes de que ocurran.

Actualmente, los inspectores tienen que examinar grandes volúmenes de piezas, la mayoría de las cuales no tienen defectos. Esto crea un mayor potencial de fatiga para los inspectores y oportunidades de error. Con herramientas como  AI/ML se pueden  clasificar una  gran cantidad de datos, de esta forma los inspectores podrían evaluar piezas con posibles defectos de manera más eficiente³.

Aplicaciones de Realidad Aumentada y Virtual

La Realidad Aumentada (AR) y la Realidad Virtual (VR) constituyen  herramientas potenciales  para la capacitación y simulación en el campo de los END. Proporcionan entornos de aprendizaje y modelos de simulación que permiten a los técnicos ganar experiencia y practicar habilidades sin el riesgo de dañar componentes reales.

Robótica en END

El uso de la robótica en END está creciendo, especialmente en entornos que son peligrosos o inaccesibles para los humanos. Robots automatizados equipados con sensores END son capaces de  realizar tareas repetitivas y peligrosas con precisión y sin fatiga. Esto mejora la seguridad, y  la calidad y consistencia de los datos recopilados.

El Papel de la ASNT (Sociedad Americana de Ensayos No Destructivos)

Estandarización y certificación

ASNT ha estado a la vanguardia en el desarrollo de estándares de END y programas de certificación que aseguran la competencia de los técnicos y la fiabilidad de los procedimientos de prueba. Las certificaciones de ASNT son reconocidas mundialmente  y a menudo son un requisito para los practicantes en diversas industrias, subrayando la influencia de la organización en establecer estándares globales de END.

Investigación y desarrollo

ASNT apoya activamente la investigación y desarrollo en tecnologías de END facilitando colaboraciones entre expertos de la industria, investigadores e instituciones académicas. Esta sinergia ayuda en el avance de la tecnología y metodologías de END, asegurando que el campo se adapte a los cambiantes paisajes industriales.

Educación y recursos

A través de su extensa biblioteca, publicaciones y seminarios de capacitación, ASNT proporciona recursos invaluables para la educación continua de profesionales de END. Estas herramientas educativas son fundamentales  para mantener a los practicantes actualizados con los métodos y tecnologías más recientes de END.

Conclusiones

El campo de los ensayos no destructivos está experimentando una transformación rápida, influenciada por avances tecnológicos y las crecientes demandas de las industrias modernas. Innovaciones como la radiografía digital, ultrasonidos avanzados y la integración de la IA están estableciendo nuevos estándares, la realización de  las inspecciones y análisis. Mirando hacia el futuro, la integración de RA/RV, robótica y continuos avances en IA redefinirán aún más las capacidades y aplicaciones de los END.

A medida que navegamos por estos desarrollos, el papel de ASNT como portador de estándares y educador se vuelve cada vez más significativo. Al impulsar la adopción de técnicas innovadoras y asegurar altos estándares de práctica, ASNT no solo apoya el crecimiento del campo de END, sino  también asegura su relevancia y eficacia en el futuro.

La evolución de las tecnologías de END, respaldada por los esfuerzos de organizaciones como ASNT, garantiza,  mejorar la seguridad, eficiencia y rentabilidad en las operaciones industriales, contribuyendo profundamente a la capacidad de las industrias para enfrentar los desafíos del mañana.

Referencias

1. EDDYFI. Eddy Current Array (ECA); Consultado en fecha 13 de Mayo de 2024. https://www.eddyfi.com/en/technology/eddy-current-array-eca#:~:text=An%20eddy%20current%20array%2C%20in,why%20ECA%20probes%20use%20multiplexing.
2. EDDYFI. Pulsed Eddy Current Array (PECA) High-Resolution Probe; Consultado en fecha 13 de Mayo de 2024. https://www.eddyfi.com/en/product/pulsed-eddy-current-array-peca-highresolution-probe?utm_term=&utm_campaign=PMAX+-+EM+-+World&utm_source=adwords&utm_medium=ppc&hsa_acc=2302193656&hsa_cam=21089999947&hsa_grp=&hsa_ad=&hsa_src=x&hsa_tgt=&hsa_kw=&hsa_mt=&hsa_net=adwords&hsa_ver=3&gad_source=1&gclid=EAIaIQobChMI3eWA2LCShgMVcJ9aBR3bQgdJEAAYASAAEgI7-PD_BwE
3. HALEY COWANS. Explore the Future of AI/ML in NDT in Latest Episode of Chat NDT with ASNT; Consultado en fecha 14 de Mayo de 2024. https://blog.asnt.org/explore-the-future-of-ai-ml-in-ndt-in-latest-episode-of-chat-ndt-with-asnt/