Esame con ultrasuoni

L’esame con ultrasuoni è un esame che ha lo scopo di scovare difetti superficiali ed interni attraverso l’uso di onde ultrasonore.

Viene dunque trasmessa un’onda acustica attraverso un solido, un liquido od un gas ed essa se incontra discontinuità viene riflessa e torna alla sorgente generatrice.

Il macchinario che riceve le onde riflesse si chiama oscilloscopio e la frequenza d’onda è compresa tra 250KHz e 25MHz.

Ogni volta che viene fatto l’esame bisogna ritarare la sonda ma rispetto alla magnetoscopia ci permette di rilevare anche difetti in profondità fino a 10 metri.

Le onde ultrasonore vengono generate da alcune sonde che sono formate da materiali piezoelettrici (in un campo elettrico questi tendono a contrarsi o espandersi dunque collegando il materiale ad un campo elettrico alternato alla frequenza voluta avremo una vibrazione ultrasonica).

Le sonde sono dei veri e propri trasduttori.

Ci sono due procedure per fare un esame con ultrasuoni:

• Tecnica per trasparenza: ci sono 2 sonde, una sonda emette le onde e l'altra le riceve, nell'oscilloscopio quindi visualizzerò un picco dell’emissione ed uno dell’eco di fondo.

Se non ci sono difetti il picco dell’emissione e dell’eco avranno un’ampiezza simile e se ci sono difetti le due onde avranno picchi differenti.

Da questa tecnica possiamo ricavare la grandezza del difetto (che è valutabile dalla differenza tra i due picchi) ma non possiamo sapere ne dove si trova ne la sua forma.

• Tecnica per riflessione: una sola sonda che trasmette e riceve le onde, il punto di riflessione è la superficie opposta alla sonda. Se non ci sono difetti i due picchi (emissione ed eco di fondo) saranno simili, se ci sono difetti gli echi saranno pari al numero di difetti più quello di fondo (dunque se ho un difetto avrò un eco di difetto ed un eco di fondo).

Se i difetti sono paralleli e tra le linee di propagazione delle onde può succedere che non vengano rilevati.

Esiste anche la tecnica per trasparenza a riflessione che consiste in un’unione delle due tecniche appena citate, ci sono due sonde poste nella stessa superficie e la superficie opposta riflette l’onda della sonda trasmittente alla sonda ricevente.

Vantaggi:

• grande capacità di penetrazione (fino a 10 metri);

• possibilità di esaminare un prodotto intervenendo solo da un lato;

• possibilità di esaminare molte tipologie di materiali;

• attraverso apparecchiature portatili si può condurre il controllo in qualsiasi luogo;

• possibilità di automatizzare il controllo inserendo l’impianto nella linea di produzione.

Limiti:

• difficoltà nei controlli di pezzi a geometria complessa;

• difficoltà per il controllo di materiali ad alta attenuazione acustica (legno, calcestruzzo) od ad alte temperature;

• sensibilità d’esame condizionata dallo stato superficiale del pezzo;

• difficoltà nell’interpretazione dei segnali, che richiede un’esperienza del personale.

• controllo di saldature

• controllo di lamiere

• controllo di fucinati

• controllo di stampati

• controllo di fusioni

• controllo di materiali compositi

Questo metodo è controllo non distruttivo più utilizzato poiché:

• facile e veloce;

• ha un alto livello di sensibilità;

• possibilità di controllare spessori ampi;

• possibilità di automatizzare i controlli eseguendo verifiche in processo.