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1132 Capítulo 36 Aseguramiento de la calidad, prueba e inspección
36.10 Ensayos no destructivos
Los ensayos no destructivos (NDT, por sus siglas en inglés) se efectúan de manera que la
integridad del producto y la textura superficial permanezcan sin cambios. Estas técnicas
suelen requerir una habilidad considerable del operario y tal vez sea difícil interpretar los
resultados de las pruebas con precisión, debido a que las observaciones pueden ser sub-
jetivas. Sin embargo, el uso de gráficas de computadora y otras técnicas de mejoramiento
ha reducido de manera considerable la posibilidad de error humano. Los sistemas actuales
tienen diversas capacidades de adquisición de datos y de inspección y análisis cualitativo y
cuantitativo.
A continuación se señalan los principios básicos de las técnicas principales de ensa-
yos no destructivos.
Líquidos penetrantes. En esta técnica se aplican fluidos a las superficies de la parte
para que penetren en grietas, costuras y poros (fig. 36.9). Por la acción de capilaridad, el
penetrante puede introducirse en grietas hasta de anchura. Dos tipos
comunes de líquidos utilizados para esta prueba son (a) los penetrantes fluorescentes con
diversas sensibilidades, con fluorescencia bajo luz ultravioleta, y (b) los penetrantes visibles
que utilizan tinturas (por lo común de color rojo), que aparecen como líneas brillantes en
la superficie de trabajo. 
Este método se puede utilizar para detectar varios defectos superficiales. El equipo
es simple y de uso sencillo, puede ser portátil y su operación es menos costosa que la de
otros métodos. Sin embargo, sólo puede detectar defectos que se encuentran abiertos a la
superficie o que son externos.
Inspección mediante partículas magnéticas. Esta técnica consiste en colocar
partículas ferromagnéticas finas en la superficie de la parte. Las partículas se pueden
aplicar en seco o con un portador líquido, como agua o aceite. Cuando se magnetizan
con un campo magnético, la discontinuidad (defecto) sobre la superficie hace que las
partículas se reúnan visiblemente alrededor del defecto (fig. 36.10).
Entonces, el defecto se convierte en un magneto, debido a las fugas de flujo donde
el defecto interrumpe las líneas del campo magnético. Esto, a su vez, crea un par de polos
N-S a pequeña escala en cualquier lado del defecto conforme las líneas del campo salen de
la superficie. Por lo general, las partículas toman la forma y el tamaño del defecto. Los de-
fectos debajo de la superficie también se pueden detectar mediante este método, siempre
que no sean profundos. Es posible colorear las partículas magnéticas con pigmentos para
mejorar la visibilidad sobre superficies metálicas.
Los campos magnéticos también se pueden generar con corriente directa o alterna,
utilizando yugos, barras y bobinas. La mejor manera de detectar los defectos debajo de
0.1 mm 14 mpulg2
Superficie de la
pieza de trabajo
Discontinuidad
revelada
Líquido
penetrante
1. Limpieza y secado
de la superficie
3. Remoción del líquido
penetrante de la superficie
mediante lavado con agua,
pero no del defecto
5. Inspección2. Aplicación del
líquido penetrante
a la superficie
4. Aplicación de un
agente revelador
Agente
revelador
FIGURA 36.9 Secuencia de operaciones para la inspección de líquido penetrante a fin de detectar la presencia de grie-
tas y otros defectos en una pieza de trabajo. Fuente: ASM International.
36.10 Ensayos no destructivos 1133
la superficie es con corriente directa. El método de las partículas magnéticas sólo se puede
utilizar con materiales ferromagnéticos, pero las partes pueden desmagnetizarse y limpiar-
se después de la inspección. El equipo sería portátil o estacionario.
Inspección ultrasónica. En esta técnica, una onda ultrasónica viaja a través de la
parte. Los defectos internos (como las grietas) interrumpen la onda y reflejan parte de
la energía ultrasónica. La amplitud de la energía reflejada y el tiempo requerido para su
retorno indican la presencia y ubicación de cualquier defecto en la pieza de trabajo. 
Las ondas ultrasónicas se generan mediante transductores (llamados unidades de
búsqueda o sondas), disponibles en diversos tipos y tamaños. Los transductores funcio-
nan con base en el principio de la piezoelectricidad (ver sección 3.7) utilizando materiales
como cuarzo, sulfato de litio o diversos materiales cerámicos. La mayoría de las inspec-
ciones se realizan en un intervalo de frecuencias de 1 a 25 MHz. Para transmitir las ondas
ultrasónicas del transductor a la pieza de prueba se utilizan acopladores; los más comunes
son agua, aceite, glicerina y grasa.
El método de inspección ultrasónica tiene gran poder de penetración y sensibilidad.
Se puede utilizar desde diversas direcciones para inspeccionar defectos en partes grandes,
como en ruedas de ferrocarril, recipientes a presión y portamatrices. Este método requiere
personal con experiencia para conducir la inspección de manera apropiada e interpretar
correctamente los resultados.
Métodos acústicos. La técnica de emisión acústica detecta señales (ondas de esfuerzo
de alta frecuencia) generadas por la propia pieza de trabajo durante la deformación plás-
tica, la iniciación y propagación de grietas, la transformación de fase y la reorientación
abrupta de los límites de grano. La formación de burbujas durante la ebullición de un lí-
quido y la fricción y el desgaste de las interfaces deslizantes son otras fuentes de señales
acústicas (ver también la sección 21.5.4).
La inspección por emisión acústica suele realizarse aplicando esfuerzos elásticos a la
parte o estructura, como doblando una viga, aplicando torque a una flecha o presurizando
internamente un recipiente. Por lo general, los sensores consisten en elementos cerámicos
piezoeléctricos que detectan emisiones acústicas. Este método es muy efectivo para ins-
pección continua de estructuras que soportan cargas.
La técnica del impacto acústico consiste en golpear en forma ligera la superficie de
un objeto, escuchando y analizando las señales para detectar discontinuidades y defectos.
Campo
magnético
Corriente
magnetizadora
Discontinuidad A B D F G
HPieza de
trabajo
EC
FIGURA 36.10 Esquema de la inspección
por partículas magnéticas de una parte con
un defecto en ella. Las grietas que se encuen-
tran en dirección paralela al campo magnéti-
co (como en A) no se detectarían, mientras
que las otras sí lo serían. Las grietas F, G y H
son las más fáciles de detectar. Fuente: ASM
International.
1134 Capítulo 36 Aseguramiento de la calidad, prueba e inspección
El principio es básicamente el mismo que cuando uno golpea paredes, cubiertas de escri-
torios o fondos en diversos lugares con un dedo o con un martillo y escucha el sonido
emitido. Los discos vitrificados para rectificado (sección 26.2) se prueban de manera si-
milar (prueba de sonido) a fin de detectar grietas en el disco que pueden no ser visibles a
simple vista. La técnica del impacto acústico se realiza con facilidad y se puede instru-
mentar y automatizar. Sin embargo, los resultados dependen de la geometría y masa de
la parte, por lo que es necesario un patrón de referencia para identificar los defectos.
Radiografía. La radiografía utiliza la inspección mediante rayos X para detectar de-
fectos internos como grietas y porosidad. El principio implica las diferencias de densidad
dentro de la parte. Por ejemplo, es común que el metal que rodea un defecto sea más den-
so y que, en consecuencia, aparezca como más ligero que los defectos en una película de
rayos X. Esto es similar a la forma en que los huesos y dientes aparecen más ligeros que
el resto del cuerpo en las películas de rayos X.
Por lo general, la fuente de radiación es un cañón de rayos X que produce una ima-
gen permanente visible sobre una película o papel radiográfico (fig. 36.11a). También se
utilizan fluoroscopios para producir imágenes de rayos X con rapidez, y constituye una
técnica de radiografía en tiempo real que muestra eventos conforme ocurren. La radiogra-
fía requiere equipocostoso, interpretación apropiada de los resultados y puede constituir
un riesgo de radiación.
• En la radiografía digital se reemplaza la película por un arreglo lineal de sensores
(fig. 36.11b). El haz del rayo X es colimado y forma un rayo extendido y plano
(compare la fig. 36.11a y b), y la pieza de trabajo se mueve en forma vertical. Los
sensores analizan la radiación de manera digital y los datos se guardan en la me-
moria de una computadora. Después la pantalla muestra los datos como una ima-
gen bidimensional de la pieza de trabajo.
(c)
Procesador
de imagen
Imagen
(a) (b)
Fuente de
rayos X
Pieza de trabajo
Película
Imagen Pieza de trabajo
en la mesa giratoria
Procesador
de imagen
Imagen
Colimador fuente
Arreglo detector lineal
FIGURA 36.11 Tres métodos de inspección radiográfica: (a) radiografía convencional; (b) radiografía digital,
y (c) tomografía computarizada. Fuente: ASM International.
36.10 Ensayos no destructivos 1135
• La tomografía computarizada se basa en el mismo sistema descrito para la radio-
grafía digital, excepto en que la pieza de trabajo gira en un eje vertical mientras
se mueve verticalmente (fig. 36.11c) y la pantalla produce imágenes de rayos X
de secciones transversales delgadas de la pieza. La traslación y rotación de la pie-
za de trabajo proporcionan varios ángulos desde los cuales se ve con precisión el
objeto.
• La tomografía asistida por computadora (catscan) también se basa en el mismo
principio y se utiliza ampliamente en la práctica y el diagnóstico médico.
Inspección mediante corrientes parásitas (de eddy). Este método se basa en
el principio de la inducción electromagnética. La parte se coloca en una bobina eléctrica,
o junto a ella, por la que fluye corriente alterna (corriente excitadora) a frecuencias que
van de 60 Hz a 60 MHz. Esta corriente provoca corrientes parásitas o de eddy en la
parte. Los defectos en la parte impiden y cambian la dirección de las corrientes parási-
tas (fig. 36.12) y provocan cambios en el campo electromagnético que afectan la bobina
excitadora (bobina de inspección), cuyo voltaje se supervisa para determinar la presen-
cia de defectos.
Se pueden fabricar bobinas de inspección de diferentes tamaños y formas para
adaptarse a la geometría de la parte por inspeccionar. Las partes deben ser eléctricamente
conductoras y, por lo general, la profundidad de los defectos está limitada a 13 mm (0.5
pulgada). La técnica requiere el uso de una muestra patrón de referencia para ajustar la
sensibilidad del probador.
Inspección térmica. La inspección térmica comprende el uso de dispositivos sensores
de calor del tipo de contacto y sin contacto que detectan los cambios de temperatura.
Los defectos en la pieza de trabajo (como grietas, regiones separadas en estructuras lami-
nadas y uniones deficientes) causan un cambio en la distribución de la temperatura.
En la inspección termográfica se aplican algunos materiales (como pinturas y pape-
les sensibles al calor, cristales líquidos y otros recubrimientos) a la superficie de la pieza de
trabajo. Cualquier cambio en su color o apariencia indica defectos. El método más común
de inspección termográfica sin contacto utiliza sensores de luz infrarroja (por lo común mi-
croscopios y cámaras de barrido infrarrojo), que tienen un tiempo alto de respuesta y
sensibilidades elevadas de 1 °C (2 °F). La inspección termométrica usa dispositivos (como
termopares, radiómetros, pirómetros) y algunas veces materiales fundibles, como crayo-
nes parecidos a la cera.
Holografía. La técnica de la holografía crea una imagen tridimensional de la parte que
utiliza un sistema óptico (fig. 36.13). Por lo regular utilizada en formas simples y en su-
perficies altamente pulidas, esta técnica registra la imagen en una película fotográfica.
Su uso se ha extendido a la interferometría holográfica para la inspección de partes
con diversas formas y rasgos superficiales. En respuesta a técnicas de exposición doble
Bobina de
inspección
Dirección de
desplazamiento
del tubo
Tubo Grieta
A
B
B
A 
Grieta
Flujo de
corriente
parásita
(corrientes
de eddy)
Sección A–A Sección B–B
Bobina de inspecciónTubo Bobina de inspecciónTubo
FIGURA 36.12 Cambios en el flujo de corriente parásita (de eddy) provocados por un defecto en una pieza
de trabajo. Fuente: Cortesía de ASM International.
1136 Capítulo 36 Aseguramiento de la calidad, prueba e inspección
y múltiple, mientras la parte se somete a fuerzas externas o a variaciones dependientes de
la temperatura, los cambios en las imágenes revelan defectos en la parte.
• En la holografía acústica, la información sobre los defectos internos se obtiene di-
rectamente de la imagen del interior de la parte. En la holografía acústica de super-
ficie líquida, la pieza de trabajo y dos transductores ultrasónicos (uno para el rayo
objetivo y el otro para el rayo de referencia) se sumergen en un tanque lleno con
agua. Después, la imagen holográfica se obtiene de las ondas en el tanque.
• En la holografía acústica de barrido, sólo se utiliza un transductor y el holograma
se produce mediante detección de fase electrónica. Además de ser más sensible, por
lo general el equipo es portátil y puede aceptar piezas de trabajo muy grandes me-
diante el uso de una columna de agua en lugar de un tanque.
36.11 Ensayos destructivos
Como su nombre lo indica, la parte sometida a prueba utilizando métodos de ensayo
destructivos ya no mantiene su integridad, forma original o características superficiales.
Todos los métodos mecánicos de prueba descritos en el capítulo 2 son destructivos,
pues en ellos se retira del producto una muestra o espécimen para someterla a prueba.
Los ejemplos de otras pruebas destructivas incluyen la prueba de velocidad de discos
de rectificado, a fin de determinar su velocidad de explosión, y la prueba de alta pre-
sión de recipientes a presión, para determinar su presión de explosión.
Las pruebas de dureza que dejan grandes muescas (ver figs. 2.12 y 2.13) también
se pueden considerar como ensayos destructivos. Sin embargo, es posible considerar los
ensayos de microdureza como no destructivos debido a las muescas permanentes tan
pequeñas. Esta distinción se basa en el supuesto de que el material es no sensible a las
muescas. En general, la mayoría de los vidrios, los metales con altos tratamientos térmi-
cos y los materiales cerámicos son sensibles a las muescas. En consecuencia, una peque-
ña muesca producida por el marcador puede reducir su resistencia y tenacidad de
manera significativa.
Espejo #1 del
rayo de referencia
Rayo de referencia
Espejo #2 del
rayo de referencia
Filtro espacial del
rayo de referencia
Divisor del
rayo variable
Rayo del
objeto
Filtro espacial
del rayo del objeto
Placa fotográfica
(en el soporte)
Laser 
FIGURA 36.13 Esquema del sistema básico óptico utilizado en elementos holográfi-
cos en radiografía para detectar defectos en piezas de trabajo. Fuente: ASM International.