La gran variedad de equipamiento END de Olympus para ensayos por ultrasonido (UT) proporciona capacidades excepcionales que permiten medir espesores de forma no destructiva, localizar defectos y controlar la integridad estructural de un material o componente:
- Los medidores de espesor[es] por ultrasonido convencional (UT) pueden medir espesores en la mayoría de los materiales de ingeniería.
- Los detectores de defectos por ultrasonido convencional y multielemento (Phased Array) puede localizar y dimensionar grietas ocultas, vacíos, desprendimientos y discontinuidades similares en una amplia variedad de materiales.
Estos instrumentos, dedicados a los ensayos ultrasónicos, sirven en muchas aplicaciones industriales alrededor del mundo, como en la industria aeroespacial, automotriz, ferroviaria, minera y de petróleo y gas.
Aquí se listan las diversas aplicaciones que pueden ser cubiertas por los ensayos ultrasónicos.
Aluminio
Las latas de aluminio, usadas en la industria de las bebidas, son inspeccionadas de forma rutinaria para controlar el espesor preciso de sus paredes. Mediante la medición ultrasónica, es posible medir el espesor de pared de forma instantánea y digital con tan sólo emitir el ultrasonido a partir del exterior de una pieza para que inicie su propagación a través de ella.
Materiales austeníticos (y otras aleaciones)
Los materiales austeníticos concentran el 70 % de todo el acero inoxidable producido comercialmente, lo cual pone en evidencia su alta resistencia a la corrosión. Las aleaciones resistentes a la corrosión (CRA) y los metales antifricción se incluyen en este grupo de materiales. Los ensayos ultrasónicos son útiles para inspeccionar:
- Paredes gruesas, componentes gruesos
- Soldaduras gruesas y disímiles
- Inspeccionar acero austenítico en paredes de espesor delgado, donde las inspecciones lineales estándar por onda transversal no son posibles.
Acero al carbono
Las estructuras hechas de acero al carbono están sujetas a la corrosión, lo que reduce el espesor original del material. Si no se detecta a través del tiempo, la corrosión debilitará las paredes y puede causar fallas estructurales peligrosas. Al considerar los aspectos económicos y de seguridad, es necesario que las tuberías, tanques o estructuras metálicas que son susceptibles a la corrosión sean inspeccionadas con regularidad.
Los ensayos por ultrasonido (o ultrasónicos) permiten detectar con precisión una posible corrosión interna sin dañar el material y con sólo acceder a un lado de la superficie, incluso a través de la pintura y bajo temperaturas elevadas (mientras el componente se encuentra en servicio). La inspección axial de tubos metálicos es otra aplicación posible mediante nuestro equipamiento y escáneres de ensayos por ultrasonido.
Además de medir la corrosión, que se ataca a tuberías y tanques metálicos, otra aplicación es la medición de espesores con precisión durante el proceso de fabricación. Un ejemplo es la medición de espesores en las paredes de los álabes huecos de las turbinas dedicadas a los motores de aeronaves, tanto para detectar la variación del núcleo durante la fabricación como para medir el desgaste en servicio.
Inspeccionar soldaduras en tuberías y otras geometrías tubulares también es un desafío que el equipamiento de ensayo ultrasónico, como un escáner industrial para END, puede llevar a cabo tanto de forma acústica como mecánica.
Piezas de fundición
El espesor de la pared de fundiciones huecas ferrosas y no ferrosas puede medirse por ultrasonido, incluso en aquellas formas complejas como los bloques de motor. También es posible usar los medidores ultrasónicos para comprobar la nodularidad en el hierro fundido.
Es posible que durante los procesos de fundición se generen vacíos, porosidad, inclusiones y grietas en el metal. Estas condiciones producen señales ultrasónicas que pueden ser identificadas por un operador capacitado usando un detector de defectos por ultrasonido y la sonda apropiada.
La fabricación aditiva, que se está expandiendo rápidamente en la industria de los materiales compuestos, también se usa para piezas de fundición.
Cerámicas
La mayoría de los componentes estructurales o electrónicos que usan cerámicas son aptos a la medición de espesor por ultrasonido. En el caso de las cerámicas cocidas, es posible medir una amplia gama de espesores con un alto grado de precisión. Los medidores ultrasónicos permiten medir el espesor de productos cerámicos estructurales, como álabes de turbinas, válvulas y otros componentes de motores. Asimismo, el módulo de elasticidad también puede ser calculado mediante la medición de las velocidades de onda longitudinal y transversal.
Utensilios de cocina con revestimiento metálico
Los ensayos por ultrasonido convencional favorecen el control de espesores en los utensilios de cocina con revestimiento metálico, los cuales se componen de un cuerpo de acero inoxidable con una base hecha a partir de un núcleo relativamente grueso, de cobre o aluminio, insertado entre dos capas delgadas de acero. Estos ensayos son importantes en la etapa de control de calidad, ya que los fabricantes de utensilios de cocina revestidos deben controlar el espesor de las tres capas que intervienen en la base.
Materiales compuestos
Los materiales compuestos (o composites) suelen ser más resistentes y ligeros que los materiales convencionales (como el aluminio, el acero o incluso el titanio). Y, el ultrasonido permite detectar las pérdidas de adherencia o los desprendimientos en sus revestimientos internos y externos, la presencia de fluidos y los núcleos comprimidos.
El uso cada vez más elevado de aviones formados de estructuras compuestas ha conllevado a verificar con rapidez los daños por impacto en el mismo aeropuerto, por ejemplo, durante la escala de un avión. El ultrasonido multielemento (o Phased Array) puede usarse para inspeccionar piezas compuestas aeroespaciales complejas. Asimismo, las mediciones de espesores por ultrasonido en compuestos aeroespaciales pueden ejecutarse de forma instantánea diversas piezas, como las alas, el fuselaje, los conductos, los paneles y aspas del sistema de ventilación.
Los materiales que se adecuan a esta categoría son, entre otros, la fibra de carbono (CFRP, por sus siglas en inglés) y fibra de vidrio (GFRP, por sus siglas en inglés).
Fibra de vidrio
Los medidores de espesores por ultrasonido (o ultrasónicos) pueden usarse para diversas aplicaciones de fibra de vidrio midiendo las piezas desde un lado. Los tanques de almacenamiento y las tuberías, por ejemplo, pueden ser controlados como parte del proceso de fabricación mientras se encuentran en servicio para asegurar la ausencia de corrosión o deslaminación que haya podido generarse por químicos corrosivos. La medición de espesores en cascos de embarcaciones hechos con fibra de vidrio y gelcoats reforzados también con fibra de vidrio son de igual forma aplicaciones conocidas en la industria marítima.
Vidrio
El vidrio es un material de ingeniería de bajo costo (Esp. coste), altamente versátil, que puede ser fundido, moldeado o soplado en una variedad de formas. También, viabiliza la transmisión de ondas acústicas de alta frecuencia, lo que lo convierte en un excelente material para la medición ultrasónica de espesores.
Con calibradores o micrómetros, la geometría de los productos de vidrio más comunes dificulta o imposibilita la medición mecánica del espesor. Sin embargo, los productos de vidrio comunes son, prácticamente, muy fáciles de medir con los medidores de espesor por ultrasonido. A través de estos ensayos, el vidrio no se daña y las mediciones de espesor son instantáneas, precisas y fiables.
Oro
Los detectores de defectos por ultrasonido también permiten garantizar que los lingotes de oro sean homogéneos y no contengan inclusiones de otros metales.
Las ondas acústicas, generadas por el detector de defectos, al reflejarse en la pared de fondo del lingote, proporcionarán información sobre una inclusión presente en el interior del lingote (p. ej., una inclusión metálica de tungsteno) o un vacío interno. Es posible usar un detector de defectos para discriminar aquellas ondas que se reflejan a partir de la pared de fondo de aquellas reflejadas a partir de las inclusiones o los vacíos internos.
Hierro
El equipamiento para ensayos por ultrasonido también se usa para medir el grado de nodularidad en el hierro fundido o distinguir el hierro nodular del hierro gris. Esta tecnología sirve en las fundiciones ya que se requiere verificar la uniformidad del hierro nodular.
Líquido
Si se requiere una medición rápida y automática para los niveles de líquido en una gran cantidad de recipientes durante su proceso de llenado, la medición ultrasónica es una buena solución. Los ensayos por ultrasonido permiten medir los niveles de líquido en contenedores o tuberías mediante un método no invasivo (medición directa de nivel), o detectar la presencia/ausencia (ensayo) de líquido en un contenedor sellado.
Equipamiento de minería
En la industria minera, el ultrasonido multielemento (Phased Array) ofrece muchos beneficios cuando se trata de inspeccionar componentes de equipamiento pesado, tales como:
- Las paredes gruesas del saliente y los taladros
- Los engranajes internos del equipamiento de minería
- Los componentes que forman el eje giratorio de una excavadora
Plástico
Todos los plásticos comunes pueden medirse por ultrasonidos. Entre los ejemplos podemos citar:
- Embalajes multicapa que son usados para los productos alimenticios y bebidas
- Costuras de desgarramiento de la cubierta de la bolsa de aire inflable del sector automotor
- Tanques de combustible
- Parabrisas de polímero para aviones
En esta categoría también entra el polietileno de alta densidad (HDPE), un termoplástico versátil que se usa en tuberías, como también en muchas otras piezas y componentes fabricados.
Caucho
La atenuación acústica en el caucho suele ser alta en comparación con otros materiales; pero, su espesor generalmente puede medirse con medidores de alta penetración.
Entre las aplicaciones más frecuentes destacan:
- Espesor de pared en tubos de goma
- Espesor y profundidad total del refuerzo en cintas transportadoras de caucho
- Espesor de la banda de rodadura en neumáticos
Titanio
Algunas piezas estructurales de las aeronaves, como la bancada y el bastidor de motor, se fabrican por la fundición del titanio. Este material es muy difícil de inspeccionar debido a su extensa estructura granular. El uso del ultrasonido multielemento (Phased Array) para inspeccionar las piezas fundidas de titanio ofrece una mejor capacidad de detección que los métodos convencionales con tecnología de rayos X o ultrasonido.
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