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ULTRASONIDO CONVENCIONAL

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ULTRASONIDO CONVENCIONAL

La detección de defectos por ultrasonido convencional es una potente tecnología no destructiva y un método de ensayo reconocido en muchas industrias; sin embargo, puede llegar a ser complicada si el operador no se encuentra capacitado, certificado y trabajado previamente con ella.

¿Qué es un ensayo por ultrasonido convencional?
El ensayo por ultrasonido, también conocido como ensayo no destructivo o simplemente como ensayo UT, es un método para caracterizar el espesor o la detección de discontinuidades en las estructuras internas de una pieza bajo ensayo mediante la aplicación de ondas ultrasónicas de alta frecuencia. Las frecuencias, o emisiones, que son usadas para los ensayos por ultrasonido están por encima del límite perceptible por el oído humano, comúnmente en un rango de 500 kHz a 20 MHz.

DETALLES DE LA TECNICA

Las ondas acústicas de alta frecuencia adoptan un sentido altamente direccional y viajan a través de un medio (por ejemplo, una pieza de acero o plástico) hasta encontrarse con un límite que representa otro medio (como el aire); a partir de ese punto, ellas se reflejarán de vuelta hacia la fuente de emisión. Al analizar estas reflexiones, es posible medir el espesor de una pieza bajo ensayo o determinar la presencia de grietas u otros defectos internos ocultos.

La detección de defectos por ultrasonido convencional requiere un control por parte de un operador capacitado que emplee estándares (materiales) de referencia e interprete adecuadamente los resultados obtenidos. La inspección de algunas geometrías complejas puede resultar difícil. Los analizadores de defectos por ultrasonido deben ser calibrados en función del material que será medido, y las aplicaciones que requieren la medición de un amplio rango de espesores o materiales acústicamente diversos pueden requerir múltiples configuraciones. Los medidores de espesores por ultrasonido son mucho más costosos que los dispositivos de medición mecánica.

Las ondas que viajan a través del material se reflejarán en formas previsibles al toparse con ciertos tipos de defectos; por ejemplo, grietas y vacíos. Un detector de defectos por ultrasonido convencional es un equipo que genera y procesa señales ultrasónicas para crear una visualización limitado a A-scan (de ondas) que puede servirle al operador para identificar defectos ocultos en las piezas bajo ensayo. El operador identifica los patrones de reflexión característicos a partir de una pieza en óptimo estado/correcta; después, evalúa los cambios en el patrón de reflexión que pueden indicar defectos.

Una sonda, transductor o (palpador) es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra. Una sonda ultrasónica convierte la energía eléctrica en vibraciones mecánicas (ondas acústicas), y las ondas acústicas en energía eléctrica. Generalmente, las sondas son pequeñas y se dotan de un montaje portátil que ofrece una variedad de frecuencias y estilos para adaptarse a las necesidades específicas de cada ensayo.

Es posible localizar y medir con los detectores de defectos una amplia variedad de grietas, vacíos, desprendimientos, inclusiones y problemas similares. El tamaño mínimo detectable del defecto en una aplicación dada depende del tipo de material que se esté inspeccionado y del tipo de defectos que debe examinar.

Los detectores de defectos por ultrasonido son ampliamente usados en aplicaciones asociadas a la importante preservación de la seguridad y controles de calidad que atañen a soldaduras estructurales, vigas de acero, piezas forjadas, tuberías y tanques, carrocerías, rieles de ferrocarriles, turbinas de potencia y otras maquinarias pesadas, cascos de embarcaciones, piezas de fundición y muchas otras aplicaciones.

Los sistemas de representación por ultrasonido son usados para generar imágenes altamente detalladas, similares a las de los rayos X, que ofrecen un mapeo estructural de la parte interna de la pieza mediante el uso de las ondas ultrasónicas existen muchos formatos desde equipos de laboratorio, portátiles y en miniatura por conexión USB. La tecnología avanzo de ultrasonido multielemento (o, también denominada Phased Array), que originalmente se desarrolló para adquirir imágenes en el ámbito de diagnóstico médico, ahora es usada en ambientes industriales para crear imágenes transversales. Los grandes sistemas de escaneo son usados en la industria aeroespacial y proveedores de materiales metálicos para verificar la ausencia de defectos/fallas oculto(a)s en materias primas o productos finales. Las sondas de emisión y recepción, junto con los equipos de ultrasonido, son usadas en una variedad de aplicaciones para examinar/estudiar materiales.

Aprenda más en el apartado Phased Array.

ALCANCES DEL METODO

En las aplicaciones industriales, los ensayos por ultrasonido son ampliamente usados en metales, plásticos, materiales compuestos y cerámicas. Los únicos materiales de ingeniería comunes en los cuales el ensayo por ultrasonido con equipos convencionales no se aplica adecuadamente son los productos de madera y papel. La tecnología de ultrasonido también es ampliamente usada en el campo biomédico para brindar diagnósticos por imágenes y para la investigación médica.

¿Qué ventajas proporcionan los ensayos por ultrasonido convencional?
El ensayo por ultrasonido es completamente no destructivo. La pieza bajo ensayo no requiere ser cortada, seccionada o expuesta a agentes químicos nocivos. Simplemente es necesario acceder a un lado de la pieza bajo ensayo, a diferencia de las mediciones que son realizadas con herramientas mecánicas para espesores, como los calibradores micrométricos. No existen daños potenciales para la salud que se asocien a los ensayos por ultrasonido, a diferencia de la radiografía.

«Cuando un ensayo ha sido aplicado correctamente, los resultados son altamente reproducibles y fiables»