Avances en la Identificación Positiva de Materiales (PMI)

Las capacidades tecnológicas de IK4-Aztelan contemplan la Identificación Positiva de Materiales (ensayos PMI), como una herramienta analítica de alto valor añadido, extendida a su vez al análisis de aceros inoxidables y a los materiales base níquel.

El análisis positivo de materiales (PMI) es un ensayo no destructivo que abarca un amplio campo de aplicaciones en la industria: desde la fundición los materiales metálicos y la fabricación de equipos, hasta la inspección de los mismos en servicio.

Se trata de un ensayo cada vez más común entre los controles aplicados en determinados sectores, como es el caso de la calderería industrial, que requiere habitualmente de controles que aseguren la calidad de los materiales utilizados una vez montados, llegando en ocasiones a exigir dichos controles antes y después del propio montaje.

La finalidad del ensayo de PMI es la verificación de la composición química de una manera rápida y sencilla, habitualmente en las propias instalaciones del cliente, en equipos ya montados, incluso sin la posibilidad de destruir o marcar las piezas, que muchas veces se encuentran ya mecanizadas.

Gracias al avance tecnológico que han experimentado los equipos de análisis, especialmente en el campo de los detectores en estado sólido, ha sido posible aumentar las capacidades y reducir el tamaño de los dispositivos requeridos, hasta llegar a la existencia de equipos portátiles, capaces de ofrecer unos resultados con total garantía.

Para la realización de este tipo de caracterizaciones avanzadas, existen principalmente dos técnicas:

Fluorescencia de Rayos X

Es la tecnología más versátil y rápida, capaz de analizar casi todos los elementos con unos rangos de aplicación que pueden cubrir desde 0,1% hasta 100%.

La muestra es irradiada por un haz de Rayos X para conseguir mediante el proceso de Fluorescencia la generación y posterior cuantificación de las longitudes características de cada elemento, lo que permite identificar, clasificar o chequear unas especificaciones determinadas en tiempos muy cortos.

Su campo de aplicación más destacado es el análisis cualitativo y cuantitativo de materiales férreos y no férreos, no precisando un nivel exigente en la preparación superficial de las muestras, sin dejar a su vez huella alguna tras la caracterización.

Sin embargo, este método tiene la limitación de no poder medir algunos elementos como el carbono, el silicio, el fosforo, el azufre y el aluminio, que en algunos casos son los elementos principales a la hora de caracterizar determinado tipo de materiales o aplicaciones, como por ejemplo en un acero de baja aleación, en el que su característica diferenciadora será alguno de estos elementos, fundamentalmente el carbono.

Espectrometría de emisión por chispa

Para poder cubrir este tipo de “deficiencias” existe la espectrometría de emisión por chispa, cuya principal capacidad es la posibilidad de cuantificar a niveles muy bajos determinados elementos, que por fluorescencia de Rayos X no se pueden medir. Así por ejemplo, se pueden caracterizar las calidades “Low Carbon” en aceros inoxidables cuyo límite esta en 0,030% de carbono.

Esta técnica analítica se basa en la generación de un arco eléctrico entre el material y el electrodo, que consigue vaporizar una pequeña parte de la muestra que genera un haz de luz que contiene las longitudes de onda características de los diferentes elementos. Al separar las diferentes longitudes de ondas presentes en el haz mediante lentes se pueden cuantificar las señales obtenidas y llevando estas señales eléctricas a las curvas de calibrado poder determinar la concentración de los diferentes elementos de interés.

El dominio de ambas tecnologías y la amplia experiencia analítica por parte de los profesionales de IK4-Azterlan, permite cubrir el mayor número de elementos a analizar en los rangos más amplios posibles y en un mayor número de materiales, controlado con patrones internacionales certificados, para asegurar la rigurosa calidad de los resultados obtenidos.

Dentro de los materiales susceptibles de análisis mediante estas tecnologías se encuentran:

– Aceros de baja y media aleación.
– Aceros inoxidables.
– Materiales base níquel.
– Ferroaleaciones.

El Área de Ensayos Químicos de IK4-Azterlan cuenta a su vez con amplias capacidades para la caracterización de materiales, la separación de coladas de la misma calidad y la separación rápida de diferentes calidades en una mezcla de materiales.