"Alternativas sostenibles a las inspecciones mediante radiología industrial, partículas magnéticas y líquidos penetrantes.

Transcripción

1 "Alternativas sostenibles a las inspecciones mediante radiología industrial, partículas magnéticas y líquidos penetrantes. Casos prácticos" Mayo 2017

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3 Datos relevantes ,5 M Ubicación Elgoibar, Gipuzkoa Especialización Procesos de fabricación TICs y Automatización Diseño e ingeniería de Precisión Dinámica y Control

4 60 PROYECTOS DE 166 ESPECIALIZACIÓN DATOS 2016 PROYECTOS DE TRANSFERENCIA 79 CLIENTES 22 PATENTES

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6 ÍNDICE 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

7 LIMITACIONES RT: Radiología industrial MT: Partículas magnéticas PT: Líquidos penetrantes

8 CONOCIMIENTO TECNOLOGÍAS PROPUESTAS POR IK4-IDEKO Ultrasonidos Termografía Activa Corrientes Inducidas

9 FORMACIÓN 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 miembro colectivo de la AEND IK4-IDEKO es colaborador del Máster en Termografía Infrarroja

10 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Software específico para el desarrollo de soluciones ultrasónicas avanzadas

11 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA 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.

12 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Array LINEAL (PE) Array MATRICIAL (TT) Direcciona el haz de ultrasonidos cuando NO esta sobre un agujero. Direcciona el haz de ultrasonidos cuando el centro del sensor esta sobre un agujero.

13 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA

14 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA

15 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA 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.

16 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA VELO Según requerimientos del cliente. BANDA DE RODADURA En base a la norma ISO 5948:1994

17 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Taladro nº Profundidad (mm) N/A Orientación (º) N/A Ángulo de apertura (-35,35 ) Para poder incidir perpendicularmente sobre los reflectores el haz se direcciona con un rango de ángulos

18 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA N p e h f 32 elementos 1,38 mm 0,15 mm 17 mm 3,5 MHz

19 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA

20 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Transductor UTPA Ecos de los taladros Eco de la entalla Eco del eje de giro de la rueda

21 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Reflector 2 Reflector 3 Reflector 4 Reflector 5 Reflector 6

22 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA 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.

23 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA 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.

24 UT: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA 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.

25 TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA MATERIALES Metales Compuestos TÉCNICAS Pulsada Step heating Lock-in FUENTES DE CALOR Flash Lámparas halóg. Bobinas Laser

26 TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Isovalores de temperatura Frec. inducción = 10 khz; Corriente = 45 Arms; Pulso = 100 ms; Tiempo de enfriamiento= 1s

27 TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA

28 FLUX Temperature ºC EXPERIMENTAL TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Resultados experimentales vs simulaciones FLUX Distribución de la temperatura alrededor de la grieta Experimental pixel location Evolución temporal de la temperatura en un píxel Defect No defect Comparison of temperature evolution in pixels FLUX-TIFF Exp defect FLUX defect Exp no defect FLUX no defect FLUX pixel location Defect No defect time(s)

29 FLUX Temperature ºC EXPERIMENTAL TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Resultados experimentales vs simulaciones FLUX Distribución de la temperatura alrededor de la grieta Experimental pixel location Defect No defect Evolución temporal de la temperatura en un píxel Comparison of temperature evolution in pixels aluminium Exp defect FLUX defect Exp no defect FLUX no defect FLUX pixel location Defect No defect time(s)

30 TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Resultados experimentales vs simulaciones FLUX (DFT & TSR)

31 TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Herramienta de procesado de secuencias térmicas desarrollada en IK4-IDEKO

32 13º Congreso Nacional de Ensayos 32 No Destructivos 6-8 Mayo, Sevilla TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA 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

33 13º Congreso Nacional de Ensayos 33 No Destructivos 6-8 Mayo, Sevilla TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Resultados electromagnéticos Set up expermimental Resultados térmicos Resultados TIR inductivo

34 13º Congreso Nacional de Ensayos 34 No Destructivos 6-8 Mayo, Sevilla TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Resultados electromagnéticos Set up expermimental Resultados térmicos Resultados TIR inductivo Resultados PM

35 13º Congreso Nacional de Ensayos 35 No Destructivos 6-8 Mayo, Sevilla TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA 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

36 TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Resultados electromagnéticos Set up experimental Resultados térmicos Resultados TIR inductivo 13º Congreso Tecnologías Nacional NDT: de estado Ensayos 36 actual No Destructivos y perspectivas 6-8 a corto Mayo, plazo Sevilla

37 TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Resultados electromagnéticos Set up experimental Resultados térmicos Resultados TIR inductivo Resultados PM 13º Congreso Tecnologías Nacional NDT: de estado Ensayos 37 actual No Destructivos y perspectivas 6-8 a corto Mayo, plazo Sevilla

38 TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA 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.

39 TIR: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA 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

40 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

41 ET: CONOCIMIENTO - EXPERIENCIA Software específico para el desarrollo de soluciones de inspección avanzadas

42 PROYECTO AxIS: Tecnologías avanzadas de alta fiabilidad para maximizar la vida útil, seguridad y disponibilidad de los vehículos ferroviarios para su servicio 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.

43 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. DEMO CASES 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 Jet Engine Shaft Medical Microcatheters Railway Wheelsets

44 LABORATORIO NDT IK4-IDEKO

45 LABORATORIO NDT IK4-IDEKO PE TT

46 END POR UN MUNDO MÁS SEGURO