Ensayo Ultrasonido

INTRODUCCIÓN
Este método se basa en la medición de la propagación del sonido en el medio que constituye la pieza a analizar y tiene aplicación en todo tipo de materiales.
Sus distintas técnicas permiten su uso en dos campos de ensayos no destructivos: Control de calidad y Mantenimiento preventivo, siendo en esta última especialidad muy utilizados en la Industria metalmecánica y aeronáutica porsu precisión para determinar pequeñas fisuras de fatiga en, por ejemplo, trenes de aterrizaje, largueros principales, blocks de motores, bielas, etc. La manifestación de estas y otro tipo de fallas es la INTERPRETACION, generalmente en un osciloscopio, lo cual lo distingue de otros métodos, ya que no nos presenta un cuadro directo de las fallas, como en el caso de las películas radiográficas. Estotrae aparejado que los resultados de este ensayo no constituyan de por si un DOCUMENTO OBJETIVO sino una INFORMACION SUBJETIVA, cuya fidelidad no puede comprobarse sin recurrir, a menudo, a otros medios. Por lo tanto requiere un conocimiento profundo, tanto de las bases del método como del dominio de la técnica, por parte del operador.

Figura 1 – Búsqueda de fisuras en control de calidad deengranajes.








NOCIONES ACÚSTICAS
Con el fin de obtener una mejor comprensión de los fenómenos que ocurren en el ensayo no destructivo de ultrasonido se citarán algunos términos y principios básicos de la física que comprende la acústica:
Primeramente debe destacar que no se utilizará la suposición de que los cuerpos son perfectamente rígidos, con lo cual se utilizará el siguiente modelo: Lamateria se encuentra formada por pequeñas moléculas cuya forma de distribución y fuerza de atracción depende del estado en que se encuentra dicha materia. Estos estados son los siguientes:
Solido: Está formado por moléculas fuertemente atraídas entre si y que se encuentran distribuidas en forma regular y geométrica en posiciones de equilibrio. Estas fuerzas de atracción son del tipo elásticas, esdecir, que mientras no se sobrepase el llamado “Limite de Elasticidad”, las deformaciones que se produzcan no serán permanentes.
Líquido: Cuando al suministrar calor a un sólido se rompe su estado se equilibrio entre sus moléculas esta pasa a estar en un estado líquido. Las moléculas en el estado líquido ocupan posiciones al azar que varían con el tiempo. Las distancias intermoleculares son constantesdentro de un estrecho margen.
Gaseoso: Al seguir suministrando calor, las moléculas se acelera y dejan el liquido formando el gas.
Este estado de la materia no tiene forma mi volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen delrecipiente que la contiene.
Si tomamos ahora un sólido y provocamos en él una perturbación (golpe por ejemplo) produciremos una agitación en sus moléculas que se propagará por el sólido hasta sus extremos, la llamaremos ONDA. Dicha onda puede ser estudiada a una distancia cualquiera de la fuente.
Este tipo de onda puede ser provocada en cualquier medio que sea ELASTICO, o sea, que cumpla con la leyde Hooke.
Cabe destacar que las ondas solo provocan la propagación de energía y no de materia, y eso se debe al acoplamiento de las partículas del medio en que viaja.
TIPOS DE ONDAS
Las ondas pueden ser propagadas de distintas maneras, correspondiendo cada una de ellas al movimiento particular de los elementos del medio:
Ondas longitudinales: En este tipo de ondas el movimiento de las partículas enel medio es paralelo a la dirección de propagación. Por ejemplo la propagación del sonido:
Figura 2 – Propagación del sonido.
Estas son las ondas más utilizadas en ultrasonido porque, además de propagarse en cualquier medio, son fácilmente generadas y detectadas. Pueden ser orientadas y localizadas en un haz concentrado y poseen alta velocidad.
Ondas Transversales: En este caso el movimiento...