Termografía infrarroja

Termografía infrarroja.
Introducción.
La cada vez mayor utilización de materiales avanzados en la industria aeronáutica hace necesario una mejora de los métodos convencionales de inspección no destructiva o el desarrollo de otros nuevos métodos que complementen a los anteriores en los casos donde encuentren dificultades. Entre estas nuevas técnicas destaca la termografía infrarroja (TI) por surapidez, sencilla aplicación y versatilidad ya que puede ser utilizada tanto en línea de producción como en mantenimiento.

Desarrollo
La termografía infrarroja (TI) es una técnica de ensayo no destructivo sin contacto que obtiene la temperatura de la superficie de un cuerpo a través de la captación de la radiación infrarroja que ésta emite. El mapa térmico de la superficie obtenido es llamadotermograma.
Cuando el flujo de calor en un material es alterado por la presencia de anomalías o defectos provoca contrastes de temperatura en su superficie. El uso de la (TI) como método no destructivo de inspección está basado en la obtención y el análisis de las imágenes de esos patrones térmicos.
Las principales técnicas de (TI) se resumen a continuación y se comentan algunas de susaplicaciones. También se muestran algunos resultados de ensayos de (TI) en materiales compuestos y componentes metálicos aeronáuticos.
Técnicas de (TI)
Termografía pasiva
La (TI) pasiva se refiere a aquellos casos en los que no se usa ninguna estimulación de calentamiento o enfriamiento externo para provocar un flujo de calor en el cuerpo inspeccionado. El objeto estudiado produce un patrón detemperaturas típico por el hecho de estar involucrado en un proceso (industrial) que produce calor. Unos pocos grados de diferencia respecto a la temperatura normal de trabajo (referencia) del objeto muestran un comportamiento inusual. La (TI) es capaz de capturar esta información de temperatura en tiempo real desde una distancia segura sin ninguna interacción con el objeto.
La (TI) pasiva se usa, porejemplo, para la monitorización del producto en procesos de fabricación, monitorización de procesos de soldadura o comprobación de la eficiencia de los discos de freno de automóviles. También puede ser usada en mantenimiento predictivo, como en rodamientos, turbinas y compresores, instalaciones eléctricas, tuberías enterradas o fugas de gas. Existen otras muchas aplicaciones no industriales como sonlas de tipo medicinal en detección de cáncer de pecho o desordenes vasculares, detección de fuegos, detección de objetivos (militar) o localización de perdidas de calor y humedades en edificios.
Termografía activa
En termografía activa se usa una estimulación externa para provocar un flujo de calor interno en el objeto estudiado. Un defecto interno afectaría al flujo calorífico produciendo uncontraste térmico en la superficie. Las técnicas de (TI) activas principales son:
• TI pulsada,
• Step heating
• TI lock-in.
La TI pulsada (Pulsed Thermography) consiste en aplicar un pulso corto de calor sobre el objeto (de 3 msg. a 2 s. dependiendo del material) y grabar el enfriamiento del espécimen. El frente térmico aplicado se propaga en el material y cuando encuentra un defecto elradio de difusión es reducido produciendo un contraste de la temperatura sobre ese punto. De esta manera, el contraste de defectos más profundos aparecerá más tarde y con menor diferencia de temperaturas. La TI pulsada es usada, por ejemplo, en la inspección de componentes estructurales de aviones, control de calidad de soldadura por puntos, álabes de turbina, detección de desencolados,delaminaciones, grietas o corrosión.
En la técnica de Step Heating o termografía de pulso largo, el objeto es calentado continuamente a baja potencia y se monitoriza el incremento de temperatura de la superficie. Aplicaciones del step heating son, por ejemplo, la evaluación de espesores de recubrimientos y de uniones de recubrimiento a substrato en estructuras compuestas y también la detección de corrosión...