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¿Qué son las técnicas de END ultrasónicas?

2024/05/08

Introducción


Las técnicas de ensayos no destructivos (END) por ultrasonidos han revolucionado el campo de los ensayos e inspección industriales. Estas técnicas utilizan ondas sonoras de alta frecuencia para detectar y evaluar fallas, defectos e irregularidades en materiales y estructuras. Mediante el uso de ondas de ultrasonido, los profesionales de END pueden obtener información valiosa sobre la integridad y la calidad de una amplia gama de materiales, desde metales y compuestos hasta hormigón y cerámica. En este artículo, exploraremos las diversas técnicas de END ultrasónicas y sus aplicaciones en diferentes industrias.


Pruebas ultrasónicas (UT)


Las pruebas ultrasónicas (UT) son una de las técnicas de END más utilizadas y versátiles. Implica la transmisión de ondas ultrasónicas a un material de prueba, que luego se reflejan de regreso al receptor. Al analizar el tiempo que tardan las ondas en regresar y la amplitud de las señales recibidas, los profesionales de END pueden determinar la presencia de defectos como grietas, huecos e inclusiones, así como medir el espesor del material y detectar la corrosión.


La UT se puede realizar mediante dos métodos diferentes: contacto e inmersión. En la UT de contacto, se aplica un acoplador (generalmente agua o gel) a la superficie del material de prueba para garantizar una transmisión eficiente de las ondas ultrasónicas. Este método se usa comúnmente para inspeccionar juntas soldadas, tuberías y componentes estructurales. Por otro lado, la inmersión UT implica sumergir el material de prueba en un tanque de líquido, lo que permite un acoplamiento continuo y consistente entre el transductor y el material. Este método es particularmente útil para inspeccionar objetos grandes o de forma irregular.


Prueba de espesor ultrasónica


La prueba de espesor por ultrasonidos es una forma especializada de UT que se centra en medir el espesor de materiales. Se utiliza comúnmente en industrias como la manufacturera, aeroespacial y de petróleo y gas para monitorear la integridad y el desgaste de tuberías, tanques y recipientes a presión. El principio detrás de la prueba de espesor por ultrasonido se basa en la medición del tiempo que tardan las ondas de ultrasonido en viajar a través de un material y regresar al transductor.


Durante el proceso de prueba de espesor, se coloca un transductor en un lado del material y se aplica un acoplador para garantizar un acoplamiento acústico adecuado. El transductor emite pulsos ultrasónicos que viajan a través del material y se reflejan de regreso al transductor. Al medir el tiempo que tardan los pulsos en viajar a través del material, los profesionales de END pueden determinar con precisión su espesor.


Prueba de onda de corte ultrasónica


La prueba de ondas de corte ultrasónicas, también conocida como prueba de haz angular, es una técnica que proporciona información valiosa sobre los defectos internos y la integridad estructural de los materiales. A diferencia de la UT, que utiliza ondas longitudinales, las pruebas de ondas de corte emplean transductores que generan ondas de corte que se propagan a través del material en ángulo. Esto permite que las ondas interactúen con defectos como grietas, delaminaciones y falta de fusión de una manera más sensible.


Las pruebas de ondas de corte se utilizan comúnmente en la inspección de soldaduras, piezas forjadas y componentes críticos en las industrias aeroespacial y automotriz. Puede detectar defectos que no se detectan fácilmente utilizando únicamente UT, además de proporcionar información sobre la orientación y el tamaño de los defectos. Al combinar las pruebas de ondas de corte con UT, los profesionales de END pueden obtener una evaluación más completa de la calidad e integridad del material.


Pruebas ultrasónicas de matriz en fase


Las pruebas ultrasónicas en fase son una técnica de END sofisticada y avanzada que utiliza múltiples elementos en un transductor para generar y recibir ondas ultrasónicas. Estos elementos se pueden controlar individualmente, lo que permite la manipulación del ángulo del haz, la distancia focal y las condiciones de enfoque. Esta flexibilidad permite a los profesionales de END escanear áreas grandes o geometrías complejas con alta precisión y sensibilidad.


Las pruebas de arreglo en fase son particularmente útiles en la inspección de soldaduras, compuestos y álabes de turbinas. Al ajustar el tiempo y la amplitud de los pulsos emitidos por cada elemento, los haces ultrasónicos resultantes se pueden dirigir a diferentes ángulos y profundidades dentro del material. Esto permite la detección y caracterización de defectos en diversas orientaciones y ubicaciones, mejorando la precisión y eficiencia general de la inspección.


Prueba de inmersión ultrasónica


La prueba de inmersión ultrasónica es una técnica especializada que implica sumergir el material de prueba en un tanque o cámara de agua. Los transductores están colocados alrededor del tanque y emiten ondas ultrasónicas que se propagan a través del agua y dentro del material. El uso de agua como medio de acoplamiento proporciona una transmisión consistente y eficiente de ondas de ultrasonido, lo que garantiza resultados de inspección precisos y confiables.


Las pruebas de inmersión se utilizan comúnmente en las industrias aeroespacial, automotriz y electrónica para la inspección de componentes críticos como álabes de turbinas, bloques de motores y placas de circuito. Permite la detección de defectos como grietas, inclusiones y huecos, así como la medición del espesor del material y la evaluación de estructuras internas. Las pruebas de inmersión también son adecuadas para inspeccionar grandes volúmenes de piezas o componentes en una línea de producción.


Conclusión


Las técnicas de pruebas ultrasónicas no destructivas han demostrado ser herramientas invaluables para evaluar la calidad, integridad y confiabilidad de materiales y estructuras en diversas industrias. Mediante el uso de ondas ultrasónicas, los profesionales de END pueden detectar y evaluar una amplia gama de defectos e irregularidades, proporcionando información crucial para fines de mantenimiento, seguridad y control de calidad.


Desde pruebas ultrasónicas convencionales hasta técnicas avanzadas como pruebas de ondas de corte y pruebas de matriz en fase, el campo de las END ultrasónicas continúa evolucionando y ofrece capacidades de inspección mejoradas, mayor precisión y tiempos de inspección más rápidos. Estas técnicas se han vuelto indispensables en industrias como la aeroespacial, manufacturera, de petróleo y gas, entre otras.


A medida que avanza la tecnología, podemos esperar mayores mejoras en los END ultrasónicos, incluido el desarrollo de nuevos transductores, algoritmos mejorados de análisis de datos y la integración de inteligencia artificial. Estos avances mejorarán aún más las capacidades y aplicaciones de las técnicas ultrasónicas de END, contribuyendo a operaciones industriales más seguras y confiables.

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