Applicazione
Ispezione dell'aderenza dei rivestimenti in metallo bianco (Babbitt) e degli involucri in bronzo o acciaio di cuscinetti e della misura dello spessore del rivestimento.
Contesto
Il metallo bianco, creato nel 1839, rappresenta una lega di stagno o piombo, rame e antimonio comunemente usata come superficie di contatto di rotolamento in sistemi di cuscinetti per il basso coefficiente di attrito, l'ottima capacità di carico, le proprietà lubrificanti e la resistenza al grippaggio. I cuscinetti in metallo bianco in genere sono costituiti da uno strato relativamente sottile di metallo bianco sopra un involucro in acciaio o bronzo che fornisce una resistenza strutturale. Un'ottimale aderenza tra il rivestimento in metallo bianco e l'involucro in acciaio o bronzo è essenziale per una performance ottimale. Inoltre il valore dello spessore del metallo bianco rappresenta un elemento importante da acquisire. L'aderenza e lo spessore dello strato di metallo bianco possono essere prontamente ispezionati mediante i rilevatori di difetti a ultrasuoni se lo strato ha uno spessore maggiore di 0,2 mm (0,008 in.).
Apparecchiatura
Per questo tipo di ispezione può essere usato qualsiasi rilevatore di difetti Olympus, come gli strumenti EPOCH® 6LT e EPOCH 650.Degli specifici trasduttori a contatto o a linea di ritardo possono essere usati come descritto di seguito.
Procedura
(a) Ispezione dell'aderenza dalla superficie esterna di un cuscinetto
Nei casi dove la superficie esterna dell'involucro dei cuscinetti è accessibile e concentrica rispetto al diametro interno (DI), la procedura più semplice è di effettuare l'ispezione dall'esterno con un trasduttore a contatto di ridotte dimensioni, in genere nell'ambito di un intervallo di frequenza compreso tra 10 MHz e 2,25 MHz. Tra i possibili trasduttori comunemente utilizzati è possibile elencare i seguenti: V112-RM (10 MHz), V110-RM (5 MHz) e V106-RM (2,25 MHz). Se il rivestimento è aderente, una piccola eco proveniente dal limite rivestimento-involucro sarà seguita da un'eco più ampia proveniente dal DI del rivestimento. Se il rivestimento non è aderente sarà prodotta solamente un'ampia eco proveniente dalla superficie interna dell'involucro.
Le forme d'onda illustrate di seguito mostrano una tipica risposta proveniente da un rivestimento in metallo bianco da 2 mm (0,080 in.) con all'interno un involucro in acciaio da 17,75 mm (0,700 in.) mediante un trasduttore a contatto V112-RM. Nell'esempio di forma d'onda a sinistra, la piccola eco negativa nel gate rosso seguita da un'eco nel gate blu rappresenta una condizione di ottimale aderenza. Nella forma d'onda a destra, l'eco negativa molto più ampia nel gate rosso e l'assenza di un'eco nel gate blu rappresenta una perdita di aderenza.
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| Tipica forma d'onda proveniente da una situazione con ottimale aderenza | Tipica forma d'onda proveniente da una situazione con perdita di aderenza |
(b) Ispezione dell'aderenza dalla superficie interna di un cuscinetto
L'aderenza di un rivestimento può inoltre essere ispezionata dal DI mediante un trasduttore con linea di ritardo a diametro ridotto, in genere con una linea di ritardo a banda larga sagomata per adattarsi alla curvatura del diametro interno per assicurare un accoppiamento ottimale. Gli intervalli di frequenza variano da 20 MHz per strati molto sottili in metallo bianco (inferiori a 0,5 mm [0,020 in.]) fino a strati molto spessi di metallo bianco da 2,25 MHz (superiori a 5 mm [0,200 in.] ). Tra i possibili trasduttori con linea di ritardo sagomata comunemente utilizzati è possibile elencare i seguenti: V208-RM (20 MHz), V202-RM (10 MHz), V206-RB (5 MHz) e V207-RB (2,25 MHz). Questo tipo di ispezione si basa sulla fase e l'ampiezza dell'eco. Se lo strato di metallo bianco è aderente in modo ottimale, sarà prodotta una riflessione con polarità positiva proveniente dal limite rivestimento-involucro. Se lo strato di metallo bianco non è aderente, sarà prodotta un'eco negativa e significativamente più ampia. Questo è dovuto alle impedenze acustiche relative dei due metalli. Le forme d'onda illustrate di seguito mostrano una tipica risposta proveniente da un rivestimento in metallo bianco da 2 mm (0,080 in.) Il rivestimento in metallo bianco all'interno di un involucro in acciaio, mediante un trasduttore a linea di ritardo V202-RM. Nella forma d'onda a sinistra, la piccola eco positiva nel gate rappresenta una condizione di aderenza ottimale. Nella forma d'onda a destra, la molto più ampia eco negativa seguita da riflessioni multiple rappresenta una perdita di aderenza.
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| Tipica forma d'onda proveniente da una situazione con ottimale aderenza | Tipica forma d'onda proveniente da una situazione con perdita di aderenza |
(c) Misura dello spessore dello strato in metallo bianco
Lo spessore dello strato in metallo bianco può essere misurato dal diametro esterno o interno. La misura di spessore impiega gli stessi trasduttori dell'ispezione dell'aderenza e può essere eseguita simultaneamente. La forma d'onda illustrata di seguito mostra una tipica misura di spessore proveniente dal DI di un cuscinetto. Notare che il metallo bianco risulta molto morbido, pertanto possiede una velocità di propagazione dell'onda sonora per un metallo molto lenta, in genere 3350 m/s (0,1315 in./µs) per leghe in metallo bianco-stagno e 2285 m/s (0,0900 in./µs) per leghe metallo bianco-piombo.
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| Misura dello spessore di rivestimenti in metallo bianco |
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