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"Alternativas sostenibles a las inspecciones

mediante radiología industrial, partículas magnéticas

y líquidos penetrantes. Casos prácticos"

Mayo 2017

Datos relevantes www.ideko.es

• 100

• 27

• 9,5 M€

Ubicación

Elgoibar, Gipuzkoa

Tecnologías NDT: estado actual y perspectivas a corto plazo

Especialización

• Procesos de fabricación

• TICs y Automatización

• Diseño e ingeniería de Precisión

• Dinámica y Control

PROYECTOS DE TRANSFERENCIA

DATOS 2016

60

PROYECTOS DE ESPECIALIZACIÓN 166

79 CLIENTES 22

PATENTES

PROYECTOS DE TRANSFERENCIA


1. LIMITACIONES DE LAS TECNOLOGÍAS A “SUSTITUIR”

2. TECNOLOGÍCAS PROPUESTAS POR IK4-IDEKO

3. CASOS PRÁCTICOS: • ULTRASONIDOS • TERMOGRAFÍA ACTIVA • CORRIENTES INDUCIDAS

4. LABORATORIO NDT IK4-IDEKO

ÍNDICE


LIMITACIONES

RT: Radiología industrial

MT: Partículas magnéticas

PT: Líquidos penetrantes


http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiIjMTarpbQAhVGbxQKHSZbC8YQjRwIBw&url=http://www.vidisco.com/es/ndt_solutions/ndt_info_center/ndt_wiki_x_ray&bvm=bv.137904068,d.d24&psig=AFQjCNGcBJV-GuZyR-DTsp_E4_meJazwLg&ust=1478598437997831

http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjI2faNr5bQAhVEXBQKHZGGB48QjRwIBw&url=http://www.ndt.net/article/wcndt00/papers/idn175/idn175.htm&bvm=bv.137904068,d.d24&psig=AFQjCNGcBJV-GuZyR-DTsp_E4_meJazwLg&ust=1478598437997831

http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiXkpHLsZbQAhWBthoKHQeMDfQQjRwIBw&url=http://tiendavirtualdeavisos.com/advertencia/1509-aad0001-advertencia-area-fuera-de-servicio.html&bvm=bv.137904068,d.d2s&psig=AFQjCNEu8n3uwBQNuWUx3ljm1dr-E7XJzQ&ust=1478599243035609

http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwid69P5sZbQAhVLcBoKHVRTB9YQjRwIBw&url=http://ciencialaultima.blogspot.com/2014/05/gestion-de-residuos-toxicos-y.html&bvm=bv.137904068,d.d2s&psig=AFQjCNFiDWbCt4LjEkNvO8k5pe2x8U6OaQ&ust=1478599306334896

TECNOLOGÍAS PROPUESTAS POR IK4-IDEKO

Ultrasonidos

Corrientes Inducidas

Termografía Activa

CO

NO

CIM

IEN

TO


http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjhq8eWwZbQAhVBaxQKHTl3Bb0QjRwIBw&url=http://worldartsme.com/hockey-game-clipart.html&psig=AFQjCNGTxzuCeg5FvMF9yH-a3Br5sy1QMA&ust=1478603392503192

FORMACIÓN

IK4-IDEKO es miembro colectivo de la AEND

Acreditaciones de Nivel III en Ultrasonidos según UNE EN 473 e ISO 9712: capacidad para ofrecer servicios de inspección de acuerdo con procedimientos y normativa establecida, además de capacidad para elaborar y validar procedimientos de inspección.

Otras acreditaciones de Nivel II (Ultrasonidos, Corrientes Inducidas y Termografía) según UNE EN 473, ISO 9712 e ITC.

IK4-IDEKO es colaborador del Máster en Termografía Infrarroja


http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi7iabfuZbQAhXKshQKHffuC70QjRwIBw&url=http://www.endlatinoamerica.com/capacitacion_en_ondas_guiadas/&bvm=bv.137904068,d.amc&psig=AFQjCNHfYpm1uwIBQSSw2638ePweZseJzw&ust=1478601422359905

UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA

Software específico para el desarrollo de soluciones ultrasónicas avanzadas



http://www.axleinspect.eu/

Objetivos: • Desarrollo de un sistema de inspección portátil para

ejes de ferrocarril .

• Automatizar la inspección de componentes críticos aumentando la POD y reduciendo el grado de incertidumbre de la inspección.

Tecnologías aplicadas: • Modelos de simulación por CIVA. • Ultrasonidos phased-array.



Array LINEAL (PE)

Direcciona el haz de

ultrasonidos cuando NO

esta sobre un agujero.

Array MATRICIAL (TT)

Direcciona el haz de

ultrasonidos cuando el

centro del sensor esta

sobre un agujero.


http://www.danobatgroup.com/es/ferrocarril/equipo-deteccion-fisuras-rueda


Objetivos: • Desarrollo de un sistema de inspección en llanta y

velo de ruedas de ferrocarril .

• Automatizar la inspección de componentes críticos aumentando la POD y reduciendo el grado de incertidumbre de la inspección.

Tecnologías aplicadas: • Modelos de simulación por CIVA. • Ultrasonidos phased-array.












BANDA DE RODADURA

En base a la norma ISO 5948:1994

VELO

Según requerimientos del

cliente.



Ángulo de apertura (-35°,35°)

Para poder incidir perpendicularmente sobre los reflectores el haz se direcciona con un rango de ángulos

Taladro nº 1 2 3 4 5 6

Profundidad (mm) N/A 2 10 6 5 10

Orientación (º) N/A 90 45 180 0 -135



N 32 elementos

p 1,38 mm

e 0,15 mm

h 17 mm

f 3,5 MHz



Transductor UTPA

Eco del eje de giro de la rueda

Ecos de los taladros

Eco de la

entalla



Reflector 2

Reflector 6 Reflector 5

Reflector 4 Reflector 3


Objetivos: • Desarrollo de sistemas de inspección portátiles para

ruedas y ejes huecos de ferrocarril (Ø 20 y 50 mm).

• Facilitar la inspección manual de componentes aumentando la POD y reduciendo el grado de incertidumbre de la inspección.

Tecnologías aplicadas: • Modelos de simulación por CIVA. • Ultrasonidos convencional.



Objetivos: • Desarrollo de sistemas de inspección portátiles para

líneas de vida.

• Facilitar la inspección manual de componentes aumentando la POD y reduciendo el grado de incertidumbre de la inspección.

Tecnologías aplicadas: • Modelos de simulación por CIVA. • Ultrasonidos convencional.


Metales

Compuestos

MATERIALES Pulsada

Step heating

Lock-in

TÉCNICAS Flash

Lámparas halóg.

Bobinas

Laser

FUENTES DE CALOR

TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA



Isovalores de temperatura

• Frec. inducción = 10 kHz; Corriente = 45 Arms;

• Pulso = 100 ms; Tiempo de enfriamiento= 1s



Experimental pixel location

10 20 30 40 50 60 70

5

10

15

20

25

30

35

40

Defect

No defect

21.4 21.6 21.8 22 22.2 22.4 22.6 22.8 23 23.2 23.4

EXP

ERIM

ENTA

L FL

UX

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 120

20.5

21

21.5

22

22.5

23

23.5

24Comparison of temperature evolution in pixels FLUX-TIFF

time(s)

Tem

pera

ture

ºC

Exp defect

FLUX defect

Exp no defect

FLUX no defect

Evolución temporal de la temperatura en un píxel Distribución de la temperatura alrededor de la grieta

FLUX pixel location

20 40 60 80 100 120

2

4

6

8

10

12

14

Defect

No defect

21.2 21.4 21.6 21.8 22 22.2 22.4 22.6 22.8 23


Resultados experimentales vs simulaciones FLUX


Experimental pixel location

10 20 30 40 50 60 70

5

10

15

20

25

30

35

40

Defect

No defect

21.4 21.6 21.8 22 22.2 22.4 22.6 22.8 23 23.2 23.4

EXP

ERIM

ENTA

L FL

UX

Resultados experimentales vs simulaciones FLUX

Evolución temporal de la temperatura en un píxel Distribución de la temperatura alrededor de la grieta

FLUX pixel location

20 40 60 80 100 120

2

4

6

8

10

12

14

Defect

No defect

21.2 21.4 21.6 21.8 22 22.2 22.4 22.6 22.8 23

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 120.6

20.7

20.8

20.9

21

21.1

21.2

21.3Comparison of temperature evolution in pixels aluminium

time(s)

Tem

pera

ture

ºC

Exp defect

FLUX defect

Exp no defect

FLUX no defect




Resultados experimentales vs simulaciones FLUX (DFT & TSR)



Herramienta de procesado de secuencias térmicas desarrollada en IK4-IDEKO

Pieza de fundición A Parte simulada

Definición de parámetros Modelo de simulación

Fundición

Permeabilidad relativa B(H) 100

Resistividad J(E) [Ω·m] 1.1E-7

Conductividad térmica K(T) [W/(m·ºC)] 55

Capacidad calorífica volumétrica RCP(T) [J/(m3·ºC]

4.35E6

Frecuencia de ind: 30 kHz Pulso: 0.2 s

Intensidad: 350 A Nº espiras: 8

13º Congreso Nacional de Ensayos No Destructivos – 6-8 Mayo, Sevilla 32


http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjakcTdj5nQAhWDxRQKHQMuCL8QjRwIBw&url=http://www.eletricabalbino.com.br/clientes-2/&bvm=bv.137904068,d.d24&psig=AFQjCNGQmhoY2x4fFJh1OqoUu4pRsMO1_w&ust=1478693210975010

Resultados electromagnéticos Set up expermimental

Resultados térmicos Resultados TIR inductivo




Resultados electromagnéticos Set up expermimental

Resultados térmicos Resultados TIR inductivo Resultados PM




Pieza de fundición B Parte simulada

Definición de parámetros Modelo de simulación

Fundición

Permeabilidad relativaB(H) 100

Resistividad J(E) [Ω·m] 1.1E-7

Conductividad térmica K(T) [W/(m·ºC)] 55

Capacidad calorífica volumétrica RCP(T) [J/(m3·ºC]

4.35E6

Frecuencia de ind: 10 kHz Pulso: 0.2 s

Intensidad: 300 A Nº espiras: 6




Resultados electromagnéticos Set up experimental

Resultados térmicos Resultados TIR inductivo





Resultados electromagnéticos Set up experimental

Resultados térmicos Resultados TIR inductivo Resultados PM






Inspección superficial de soldadura TIG y EBW de Inconel 718

Objetivos: • Desarrollo de un sistema para la inspección

superficial por Termografía infrarroja activa de soldaduras en TBHs.

• Sustituir el sistema de inspección por LP por un sistema más objetivo, automatizable y rápido.

Tecnologías aplicadas: • Modelos de simulación por FLUX. • TIR Inductiva. • TIR Láser • Nueva herramienta de procesado.




Detección de bordes y análisis de composición, orientación y estado de

fibras (CFRP)

Objetivos: • Desarrollar un sistema de inspección para la

detección de bordes y el análisis de composición, orientación y estado de las fibras en materiales compuestos

• Desarrollar un sistema de procesado optimizado para la reconstrucción y análisis de las secuencias térmicas

Tecnologías aplicadas: • TIR Flash pulsada • TIR Láser por barrido lineal • Nueva herramienta de procesado

ET: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA

Software específico para el desarrollo de soluciones de inspección avanzadas

“Four Layer orthogonal probe concept”

T/R orthogonal channels : Sensitive to indications Absolute channels : Sensitive to lift-of


ET: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA


Software específico para el desarrollo de soluciones de inspección avanzadas

Objetivos: • Diseñar y desarrollar novedosos sistemas de

inspección por ultrasonidos y corrientes inducidas para la inspección de ejes ferroviarios.

• Diseñar y ejecutar un plan de ensayos completo para la caracterización de los parámetros que rigen el crecimiento de grieta y desarrollo de técnicas aceleradas de caracterización.

• Diseñar y fabricación nuevas geometrías de ejes de alta fiabilidad y seguridad, en base al estudio realizado.

• Validar los ensayos y protocolos de los nuevos diseños de ejes.

Tecnologías aplicadas: • En la inspección por ultrasonidos los transductores PA. • En la inspección por corrientes inducidas, sensores

array formados por un grupo de bobinas. • Multidisplinaridad (actividades numéricas y

experimentales) para evaluar de forma probabilista el crecimiento de grietas.

PROYECTO AxIS: Tecnologías avanzadas de alta fiabilidad para maximizar la vida

útil, seguridad y disponibilidad de los vehículos ferroviarios para su servicio


Juan Otegi

Stamp

Objetivos:

• Desarrollar, implementar y demostrar herramientas que favorezcan el despliegue de soluciones ZDM en la industria.

• Poner en marcha una nueva metodología ZDM para reducir el número de defectos y optimizar la producción.

• Diseñar sistemas de fabricación multi-stage más competitivos y robustos. Mejorar los costes de fabricación .

• Introducir sistemas de inspección on-line para monitorizar el proceso de fabricación.

Jet Engine Shaft

Tecnologías aplicadas: • Sistemas de inspección flexibles y optimizados (Eddy Current Array) • Nueva herramienta de análisis de datos. • Cyber Physical Systems para evitar la generación y propagación de defectos • HMIs a medida • Distributed control system

DEMO CASES

Medical Microcatheters

Railway Wheelsets


LABORATORIO NDT IK4-IDEKO


LABORATORIO NDT IK4-IDEKO

PE

TT


IRA/Videos NDT/Pulso-echo/NDT_ultrasonidos.mp4

inspeccion por ultrasonidos en transmision1.mp4

END

“POR UN MUNDO MÁS SEGURO”

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