corendeLANDAU

UN NUEVO MÉTODO OPTICO DE END PARA ANALIZAR
SUPERFICIES EROSIONADAS.
E.N. Hogert, M.R. Landau, M.F. Ruiz Gale, R. Aparicio y N.G. Gaggioli
Laboratorio de Optica y Laser - IAMEND - ENDE- CNEA
Av. del Libertador 8250, Buenos Aires, ARGENTINA.
E-mail: gaggioli@cnea.gov.ar

En este trabajo se estudia el proceso de electroerosión en diferentes muestras de bronce con distintos
grados de electroerosión.Para ello se utilizan dos métodos diferentes: el análisis de la intensidad de la
luz reflejada por la superficie, y el estudio de la correlación de speckles.
Se describen los dispositivos experimentales utilizados. Se analizan los resultados obtenidos en término del estado de electroerosión de la superficie.
In this work we study the electroerosion process in samples of bronze, with differentstages of electroerosion. For this, we applied two different methods, analysing the scattered mean intensity light and
studying the speckle correlation.
We describe the experimental set-up. We analyse the obteined results by means of the surface stage of
electroerosion.

I. INTRODUCCION
La aparición del fenómeno de corrosión en
materiales con frecuencia produce fallas imprevistas en
diferentes clasesde componentes mecánicos. Entre los
tipos más comunes de corrosión podemos mencionar:
pitting, intergranular, stress, cracking y crevice corrosion. Para estudiar este problema y prevenir accidentes,
se utilizan diversas técnicas de Ensayos No Destructivos
(END)(1).
Los métodos propuestos en este trabajo están
basados en el estudio de las propiedades estadísticas de
primer orden (intensidad media)y de segundo orden
(correlación de speckles), de la intensidad dispersada
por la superficie en la que se desea detectar y analizar el
fenómeno de corrosión.
Para determinar la rugosidad σ de una superficie (2,3,4,5) se utiliza el método de correlación de speckles,
mientras que de la curva de intensidad media dispersada
en la zona de Fraunhofer se pueden obtener otros parámetros que caracterizandicha superficie rugosa(6,7,8,9,19).
Ambas técnicas dan una mayor comprensión del fenómeno que se desea estudiar y, debido a ser de nocontacto y no-destructivas, satisfacen los requerimientos
para realizar END in-situ.
En esta comunicación se presentan los resultados experimentales obtenidos en muestras metálicas de
bronce, para un modelo de superficie corroída
consistente en diferentes estados deelectroerosión. Se
muestra que el método tiene una buena resolución y
sensibilidad.
Se describen los dispositivos experimentales
utilizados. Se analizan los resultados obtenidos en término del estado de electroerosión de la superficie y se
muestra que la implementación de estas técnicas dará
una herramienta para estudiar procesos de erosión, ofreciendo a la industria un muevo método no invasivoni

destructivo y de bajo costo para analizar procesos de
erosión
II. ESTUDIO TEÓRICO Y PRINCIPIO DEL MÉTODO.
Intensidad media
Se ilumina la muestra con un haz laser bajo un
ángulo de incidencia θ 1 , y se calcula la amplitud compleja dispersada en la dirección (θ 2 ,θ 3 ). Siguiendo la
teoría de Beckmann(11), se tiene que la intensidad media
dispersada en la dirección especular resulta, luego delas
aproximaciones usuales,
2

I2 =

K 2R 2LT π
v zσ

 v2T2 
exp  x2 2 
 4v z σ 

vz .σ >>1

(1)

donde
σ : rugosidad aparente de la superficie corroída,
vx = k(senθ 1 ,-senθ 2 .cosθ 3 ),
vz = -(2π/λ).(cosθ 1 ,cosθ 2 ),
T: longitud de correlación,
2L: tamaño zona iluminada,
K2R(θ 1 ,θ 2 ) =A 0 .[(1+cos(θ 1 +θ 2 ))/(cosθ 1 +cosθ 2 )]
A0 : constante.
De la expresión (1) se puede ver que laintensidad media dispersada nos permite evaluar el cociente
T/σ, que nos dará una primera información sobre la
superficie. El mecanismo para detectar cambios en la
superficie es similar al que se utiliza para estudiar sus
características.
Correlación de speckles
Cuando se ilumina una superficie rugosa con
un haz coherente, la luz dispersada presenta un aspecto

irregular de manchas brillantes y...