Técnicas de identificación de materiales e identificación positiva de materiales (PMI)

En los sectores en rápida evolución de la fabricación, el petróleo y el gas, y el aeroespacial, comprender la identificación positiva de materiales (PMI) es primordial para garantizar la seguridad y el cumplimiento de las normas. Las investigaciones indican que aproximadamente el 20% de todos los defectos de fabricación tienen su origen en materiales inadecuados, lo que subraya la necesidad de disponer de técnicas de identificación fiables (Fuente: Instituto Nacional de Normas y Tecnología). En este artículo se analizan las distintas técnicas habituales de PMI, como la fluorescencia de rayos X (XRF), la espectroscopia de emisión óptica (OES) y la espectroscopia de descomposición inducida por láser (LIBS), al tiempo que se destaca la importancia de los ensayos no destructivos (END) en el proceso de PMI. 

Conclusiones clave

• La identificación positiva del material garantiza su integridad.
• XRF, OES y LIBS son métodos eficaces de PMI.
• Los ensayos no destructivos preservan la integridad de los materiales.
• La garantía de calidad aumenta la fiabilidad y la seguridad.
• El cumplimiento de las normas mitiga los riesgos reglamentarios.
• Las propiedades de los materiales varían según las aplicaciones y los sectores industriales.

Los controles de calidad, a través de las prácticas de PMI, abordan el cumplimiento normativo y evalúan las propiedades de los materiales para diversas aplicaciones industriales. Los profesionales adquieren conocimientos valiosos que son fundamentales para mantener altos estándares en sus productos.

Técnicas comunes de PMI

Las técnicas de identificación positiva de materiales (PMI) garantizan la correcta identificación de los materiales antes, durante y después de los procesos de fabricación. Estas metodologías emplean tecnologías avanzadas para verificar la composición elemental, evitando problemas como la mezcla de materiales en aplicaciones críticas. Utilizando tecnologías espectroscópicas o de rayos X, las industrias pueden detectar diferencias en las aleaciones con gran especificidad. En el sector aeroespacial, un estudio indicó que el 60% de los fallos en componentes se debían a una identificación errónea del material.

Entre los métodos PMI más populares:

• Fluorescencia de rayos X (FRX): se utiliza ampliamente debido a su eficacia en la determinación de las composiciones elementales de los materiales. Funciona irradiando una muestra con rayos X, lo que excita los átomos y hace que emitan rayos X fluorescentes. Estos rayos X emitidos se analizan a continuación para determinar la composición elemental. El FRX es especialmente valioso por la rapidez de sus resultados, que a menudo permiten realizar evaluaciones en tiempo real, lo que lo convierte en el método preferido. método en la industria del reciclado de metales, donde diferenciar entre aleaciones puede tener implicaciones económicas. La técnica puede detectar elementos que van del sodio (Na) al uranio (U) con una sensibilidad de una parte por millón.
• Gráfico de espectroscopia de emisión óptica (OES): ofrece otro enfoque sólido, especialmente para los metales. Al someter un material a un arco o una chispa de alta energía, la OES excita los átomos, que posteriormente emiten luz. El espectro de la luz emitida se analiza, lo que permite identificar con precisión el contenido elemental. Este método es particularmente eficaz para las aleaciones, alcanzando niveles de precisión de hasta 0,01%. El OES se emplea con frecuencia en la garantía de calidad metalúrgica, donde es fundamental que las propiedades de los materiales sean uniformes.
• Espectroscopia de descomposición inducida por láser (LIBS): parece prometedor para analizar diversos materiales, como metales, cerámicas y vidrios. En este método, un pulso láser de alta energía ablaciona el material de la superficie, creando plasma que emite luz. El análisis de esta luz proporciona información sobre la composición elemental, capaz de detectar elementos desde hidrógeno (H) hasta uranio (U) a niveles traza. La LIBS se ha utilizado eficazmente en aplicaciones de campo, como la evaluación de contaminantes metálicos en el suelo, creando una ventaja en las evaluaciones medioambientales en comparación con los métodos tradicionales.

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Preguntas frecuentes

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