PROCEDIMIENTOS GENERALES DEL ENSAYO ULTRASONICO

Las técnicas de ensayo, las cuales se encuentran en especificaciones y reglas, son los resultados obligados de los procedimientos que se mencionan más adelante. En muchos casos será necesario un diagrama en escala.

Principio básico: La respuesta a la dirección de propagación del sonido en el arreglo de ensayo, depende de la existencia del defecto.

En muchos casos, el defecto en la pieza es conocido ( por ejemplo piezas reclamadas por haber sufrido corte o quebradura) o pueden ser, al menos estimada (área , forma , orientación) considerando las propiedades del material y los procesos sufridos.

La determinación de la dirección necesaria del haz sónico se debe efectuar desde la posición del defecto hacia la superficie; mientras que en un defecto volumétrico, principalmente aquellos esféricos, hay libertad en la elección de la dirección, un reflector cilíndrico podrá ser hallado desde todas las direcciones perpendiculares al eje del cilindro. Existen mayores restricciones para un reflector plano el cual será detectable solamente desde una dirección (y la opuesta respectiva) perpendicular a su superficie o por la técnica en tándem ( dos palpadores, uno emisor y el otro receptor). Las direcciones del sonido dependen obligatoriamente de estas consideraciones.

La siguiente consideración es que el área de interés de la superficie sea accesible para un adecuado acoplamiento. Si esto se da, la técnica de ensayo puede ser directamente deducida: según el ángulo con la superficie, incidencia del sonido perpendicular u oblicua; se pueden usar técnicas por contacto directo o por inmersión, en caso de la técnica de contacto y camino sónico corto, palpadores de doble cristal. Cuando se usa incidencia oblicua puede ser necesario calcular, dependiendo del material, los ángulos por medio de la ley de refracción ( ver 1.422, (11)). En la técnica de inmersión se debe tener cuidado de asegurarse que el tiempo de recorrido del sonido en el líquido nunca será menor que en la pieza para evitar ecos múltiples de interferencia en el rango de ensayo (ver 3.5).

Cuando el área determinada para el ensayo sea inaccesible, o cuando exista peligro de indicaciones aparentes dentro del rango de ensayo, se buscarán otras técnicas. Se deberán considerar las siguientes posibilidades:

1.Si el área de la superficie es inaccesible, excepto que se puede llegar a la zona de interés por otra dirección del sonido (zig-zag) , podrán ser aplicadas las reglas de reflexión para encontrar una nueva dirección la cual guíe a otra área de la superficie.

2.Elección de una dirección diferente del sonido, bajo circunstancias de no perpendicularidad al defecto. En caso de defectos cercanos a la superficie, se puede utilizar el efecto de borde como el descrito en 2.3321, Fig. 40, en donde ambas direcciones delantera y trasera de la onda ultrasónica casi coincide, lo cual permite el uso de un solo palpador.

3-Principios básicos de aplicación

Ing. Ricardo Echevarria–- Lab. END -–F.I. -– Univ. Nac. Comahue

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3.Si el efecto de bordes no puede ser utilizado, se podrá también encontrar oblicuamente un plano del defecto en el cual se reflejará según las leyes de reflexión (1.422). La dirección perpendicular al plano del defecto es, en este caso, la bisectriz del ángulo. Esta técnica de ensayo es conocida como " técnica en tándem", y generalmente requiere dos palpadores separados, uno emisor y el otro receptor . Las consideraciones ya mencionadas para la superficie deben ser, en este caso, tenidas en cuenta para cada palpador.

4. En casos de defectos con una fuerte dispersión se puede usar un arreglo semejante al indicado en 3 pero asimétrico. Esto es también llamada "técnica delta" que consta de un palpador transmisor y otro receptor separados.

Frecuentemente serán posibles varios arreglos de ensayo. En estos casos se recomienda seguir preferentemente lo que se describe a continuación:

1.Los defectos planos serán detectados perpendicularmente: técnica de ensayo simple y fácil de inspeccionar con un palpador.

2.Relacionado a la superficie de la parte bajo ensayo: en muchos casos el uso de palpadores normales (vertical) es más simple que el de los palpadores angulares, por lo que se los preferirá. 3.En lo posible se usará un camino sónico recto sin cambios de dirección dentro de la pieza. 4.Serán más favorables las técnicas de ensayos con un solo palpador por ser, generalmente, más simples que en tándem o delta.

5.Darán mayor seguridad y confianza los arreglos de ensayos en los cuales aparezca un eco de referencia en el fondo del rango de ensayo ( por ejemplo pared posterior o eco de un borde ). 6.Se deberán evitar los arreglos de ensayos que den indicaciones aparentes ( ver 3.32 y 3.62). 7.Por razones económicas, el volumen de la pieza a ensayar será el mayor posible al mismo tiempo que el área de inspección lo más pequeña que se pueda.

8.Cuando la orientación del plano de un defecto es desconocido, el ensayo deberá llevarse a cabo desde distintos sitios de la superficie. Ejemplo: defectos planos en barras: inspeccionar desde varias generatrices.

9.El método de transmisión será usado solamente en los casos cuando el método de pulso-eco falle.

Esta compilación contiene los más importantes puntos de vista para juzgar las soluciones a los distintos problemas de ensayos ultrasónicos. Con una poca experiencia se reconocerá fácilmente la técnica óptima de ensayo. Existe también un gran número se especificaciones, los que podrán ser aplicados por analogía en piezas similares, y los que facilitarán la solución de problemas.

Ing. Ricardo Echevarria–- Lab. END -–F.I. -– Univ. Nac. Comahue

Bibliografía:

“ Introducción a los Métodos de Ensayos No Destructivos”. Instituto Nacional de Técnica Aero Espacial (Madrid). “ Ultrasonic Testing ”

Dr. Ing. Volker Deutsch and Manfred Vogt “ Ultrasonic testing of Materials “

Krautkrämer

ASM Handbook Vol 17 Normas ASTM

Normas IRAM- CNEA CNEA Código ASME Sección V CNEA Y 500- 1 002