Las rebabas y la porosidad son factores que tienen efectos significativos en la calidad del producto a lo largo del procesamiento de las piezas industriales. Es sumamente importante hallarlos durante inspecciones para ayudar a garantizar que los productos defectuosos no lleguen a ser entregados al cliente.
Aunque se han adoptado técnicas para reducir las rebabas y otros defectos en las etapas de diseño y fabricación, todavía es difícil eliminar por completo la aparición de defectos. Por tanto, la inspección, que se ejecuta para atrapar incluso los defectos más pequeños, es un proceso importante para asegurar la calidad del producto.
En esta publicación, presentamos métodos de inspección visual para detectar defectos en piezas, ahondado más en la inspección boroscópica y cómo mejorarla con las últimas tecnologías y técnicas.
Métodos comunes de inspección visual para detectar defectos en los componentes
Para detectar defectos en el proceso de producción de componentes, se aplican por lo general las siguientes inspecciones. Exploremos sus ventajas y limitaciones:
1. Inspección visual directa
Este método de inspección consiste en un examen directo y a simple vista de la superficie de una pieza . Puesto que es un inspector capacitado quien juzga los defectos basándose en su experiencia, esta es una forma flexible de inspeccionar una variedad de muestras. Otro beneficio es que no hay costo(e) inicial, a diferencia de cuando se instala un equipamiento especial. El único costo(e) está asociado a la labor del inspector.
La desventaja es que es difícil mantener una calidad de inspección constante debido a las variaciones que pueden generarse en las conclusiones de lo que se considera bueno o malo. Los inspectores poseen diversos niveles de capacidades y competencias que pueden influir en el dictamen. Otra limitación importante es que la inspección es imposible en áreas con baja visibilidad, como las piezas internas.
2. Inspección con microscopios industriales
La inspección con un microscopio industrial es una excelente forma de detectar de forma no destructiva defectos diminutos que no pueden distinguirse a simple vista. Dotados de cámaras y un software de análisis de imágenes, los microscopios industriales pueden detectar defectos y llevar a cabo tanto el análisis como la verificación de estos.
Una limitación es que en algunos casos la platina de un microscopio puede no ser lo suficientemente grande para adaptarse a la muestra, requiriendo de esta manera tratar la muestra para que se ajuste a la platina. Las inspecciones visuales manuales con un microscopio también pueden plantear problemas de coherencia de calidad similares a los de la inspección visual directa, ya que la evaluación depende del nivel de habilidad del operador. Los microscopios con platinas personalizadas y los flujos de trabajo brindados por los softwares intuitivos y dedicados favorecen la resolución de estas dificultades.
3. Inspección automatizada con cámaras
En esta inspección, una cámara captura las imágenes de las muestras con el fin de procesarlas y analizarlas para determinar los defectos que se hallan. A diferencia de la inspección realizada por operadores, la automatización minimiza los errores humanos. Esta puede mejorar la calidad de la inspección, además del rendimiento, lo que aumenta la productividad.
La desventaja es que el equipamiento es caro y se requiere prever algunos costo(e)s de mantenimiento, lo que crea un obstáculo para su introducción.
4. Inspección con boroscopios
Los métodos de inspección mencionados hasta ahora se utilizan principalmente para la inspección visual. Por tanto, puede que no sean adecuados para inspeccionar lugares profundos, como el interior de un producto. Y es ahí cuando la inspección visual remota con un boroscopio interviene. Un boroscopio es una herramienta óptica que se introduce en áreas con el fin de transmitir una imagen de un objetivo en tiempo real.
Una ventaja clave de la inspección boroscópica es que permite la observación no destructiva de lugares inaccesibles y de difícil acceso. Inspectores, con diversos niveles de conocimiento, pueden ejecutar una observación boroscópica. Además, el costo(e) de mantenimiento de un equipamiento boroscópico es mínimo si este último recibe el cuidado adecuado, por lo que los obstáculos para su introducción y funcionamiento son bajos.
Sin embargo, acceder a una vasta calidad de inspección requiere la selección del mejor boroscopio para la tarea de inspección.
Cuatro consideraciones al seleccionar el boroscopio adecuado para detectar defectos
La inspección boroscópica es un excelente método para el examen interno de productos. Para sacar provecho de un óptimo rendimiento, asegúrese de seleccionar el boroscopio adecuado para las muestras que inspecciona. Si bien el espesor y la longitud del boroscopio deben cumplir con los requisitos de la inspección, hay casos en los que estos factores no son suficientes para observar el producto como se espera.
A continuación se brindan cuatro características clave de rendimiento que deben buscarse en un boroscopio:
1. Productividad de inserción
La productividad de inserción indica lo fácil que es maniobrar el boroscopio industrial hasta el lugar de observación. Para determinar la productividad de la inserción, evalúe exhaustivamente una combinación de varios factores: el extremo distal, la sección de articulación y el tubo de inserción. Siga su lectura para conocer cada uno de ellos.
2. Longitud del extremo distal
El extremo distal no puede doblarse debido a la estructura del boroscopio. De ser demasiado largo, tiende a quedar atascado en el sitio de observación, lo que conlleva a una mala operación. Elija un boroscopio con un extremo distal más corto para mejorar la productividad de inserción.
3. Rigidez del tubo de inserción
La rigidez es otro factor a tener en cuenta. Si la base del tubo de inserción es demasiado blanda, es posible que la fuerza no se transmita correctamente mientras es introducido, lo que dificultará alcanzar la profundidad requerida.
Si el tubo de inserción es demasiado duro, tiende a atascarse. La productividad de inserción mejora si el tubo de inserción es más duro en la base y más blando en la punta. Empeora cuando el tubo es desde la punta hasta la base.
En resumen, seleccione un boroscopio con un extremo distal corto, una sección de articulación corta y una inserción moderadamente rígida para mejorar el rendimiento de la inserción.
4. Representación de la observación
Otro aspecto importante del rendimiento del boroscopio es la representación de la observación. Esta hace referencia al rendimiento de la lente, como la profundidad y el ángulo visual.
La profundidad visual de la lente depende de la longitud focal. Y, como lo dice su nombre, una lente de enfoque lejano es una lente que enfoca la pieza estando lejos de la lente. En cambio, una lente de enfoque cercano es una lente que enfoca la pieza estando cerca de la lente. Para una observación adecuada, el objeto de interés debe coincidir con la profundidad de observación. De lo contrario, el objeto quedará desenfocado.
El ángulo visual de la lente también es importante. Utilice lentes de gran abertura angular y enfoque lejano según el objeto de interés. Las lentes de gran abertura angular presentan un amplio campo visual. Son adecuadas para observar a la vez múltiples áreas defectuosas mientras se visualiza la muestra completa. Las lentes de enfoque lejano permiten ampliar el objeto para una inspección más detallada.
Imágenes obtenidas por un videoscopio a partir de una tubería usando un ángulo de visión más estrecho (izquierda) de 40 grados y un ángulo de visión más amplio (derecha) de 120 grados con enfoque lejano Las imágenes fueron capturadas desde una misma distancia.
En pocas palabras, seleccione la profundidad de observación y el ángulo visual según el objeto de interés para mejorar la calidad de la inspección.
¿Cuándo es eficaz la inspección boroscópica si se buscan defectos?
La inspección boroscópica suele ser eficaz cuando se requiere detectar defectos en áreas que no son obvias visualmente. Por ejemplo, hay grietas y otros defectos de fundición que se producen dentro de la intrincada estructura de piezas de fundición, como las piezas fundidas a presión. Ahí es cuando interviene de forma idónea la inspección boroscópica, ya que puede detectar defectos de forma no destructiva.
Residuos en el interior de un molde. Imagen capturada mediante un videoscopio industrial.
A menudo, los boroscopios también se usan para observar las rebabas que se generan en las intersecciones de piezas hidráulicas destinadas a automóviles y otros vehículos. El espacio en la intersección de estas piezas es angosto y la distancia de observación es corta. Por tal motivo, es importante seleccionar una lente con una representación de observación que se adapte a la aplicación.
Desafíos y oportunidades con la inspección boroscópica
Tal y como se ha descrito, la inspección con un boroscopio (o inspección boroscópica) es un método útil y no destructivo para detectar defectos en las muestras. Sin embargo, al ser una inspección llevada a cabo por operadores, conlleva a riesgos de error humano, como variaciones y omisiones. Otro desafío es el tiempo que ocupa la detección de defectos, algo que depende del nivel de habilidad del inspector.
En los últimos años ha surgido un método que utiliza inteligencia artificial (IA) para diagnosticar si un producto es aceptado o rechazado. Este método, conocido como inspección por IA, exige alimentar anticipadamente un algoritmo con muchas imágenes de productos defectuosos para que la IA pueda aprender las características de los defectos por sí misma, emitir conclusiones como un inspector especializado y detectar defectos.
Una ventaja clave de la inspección por IA es que elimina inadvertencias y variaciones que son un problema en las inspecciones manuales dirigidas por operadores. También, facilita un diagnóstico en tiempo real. Sacar provecho de las tecnologías emergentes de inspección visual, como la IA, permite agilizar aún más el proceso de detección de defectos.
Conclusiones clave sobre la inspección visual de defectos presentes en piezas
El camino hacia una mejor calidad de producto supone un enfoque multifacético que conjuga avances tecnológicos y métodos de inspección tradicionales. Al adquirir una comprensión general de las técnicas de inspección visual disponibles y esforzarse por mantener el compromiso de mejora continua, los sectores industriales pueden fortalecer sus mecanismos de control de calidad y mantener estándares de excelencia al momento de entregar sus productos.
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