Controlli non distruttivi tramite ultrasuoni (UT)

Nel precedente articolo abbiamo esaminato nel dettaglio i principali controlli non distruttivi, ovvero le tecniche di ispezione e di valutazione dell’integrità di componenti o di strutture. Tra queste tecniche figurano anche i controlli non distruttivi volumetrici.
Ma cosa si intende per controlli non distruttivi volumetrici?
Le metodologie di controllo possono essere classificate in diversi modi.
La prima differenziazione è fra metodologie volumetriche e superficiali. Le prime mostrano indicazioni (difetti) presenti in tutto il volume dell'oggetto (Radiografia, Ultrasuoni, Emissione acustica, Termografia), mentre le altre mostrano solo i difetti affioranti in superficie (Liquidi penetranti, Esame Visivo) o molto prossimi alla superficie su cui si sta effettuando il controllo (Particelle Magnetiche).

Nella prima categoria rientrano, quindi, come avrai già capito, gli ultrasuoni. Altrettanto facile da intuire è quanto quest’ultimi siano importanti ai fini di un controllo accurato e dettagliato.
Attraverso il loro utilizzo, infatti, è possibile rilevare difetti o discontinuità minimi su un prodotto, valutando una sola superficie attraverso l’effetto della riflessione che un’onda acustica subisce quando, viaggiando all’interno di un materiale, incontra un ostacolo alla sua propagazione.
Se l’ostacolo è posto normalmente alla direzione di incidenza dell’onda, questa ritorna verso la sorgente che l’aveva generata. L’apparecchiatura che esegue la diagnosi è portatile e permette di procedere a ispezioni veloci e altamente accurate. Il metodo UT trova applicazione anche nella misurazione dello spessore dei materiali, tale applicazione è fondamentale per la valutazione della corrosione interna.

I controlli con gli ultrasuoni sui materiali si applicano ai componenti laminati; rulli, alberi, azionamenti, colonne delle presse, apparecchiature di potenza, rotori, condutture in pressione, saldature, recipienti in pressione, componenti di reattori, componenti di velivoli, materiali per macchine, particolari ferroviari, automotive.

Il controllo con ultrasuoni è un mezzo rapido, efficace ed economico per il controllo volumetrico di strutture e componenti sia di forma semplice che complessa, in quanto non interferisce con altre tipologie di lavorazioni.

Controlli non distruttivi tramite ultrasuoni non convenzionali TOFD e PHASED ARRAY

I controlli tramite TOFD si basano, invece, sulla capacità riflettente delle discontinuità rispetto all’asse del fascio ultrasonoro. Si utilizzano due trasduttori, uno che genera un fascio ultrasonoro ad ampio angolo di divergenza, mentre l’altro funziona da ricevitore per poter identificare le onde riflesse e l’energia trasmessa direttamente dal fondo.
L’uso del TOFD consente la mappatura di fessurazioni o discontinuità di minimo diametro ed aggiunge accuratezza alla misurazione delle stesse, consentendo una speranza di vita superiore alle apparecchiature esaminate, rispetto al classico controllo radiografico.
Con questo metodo possono essere identificati i difetti acquisendo una serie di informazioni rispetto alle loro caratteristiche (dimensione, direzione e spessore).
Viene impiegata per verificare la tenuta delle saldature delle tubature, tramite dei sensori posti sulle pareti del materiale.

Le tecniche Phased Array, infine, permettono all’utente di controllare i parametri come il fascio e la distanza focale per creare un’immagine della zona da controllare, migliorando la rilevazione del difetto (POD) e la velocità del test.
Utilizzando la più recente tecnologia dei computer, i dati possono essere memorizzati in modo permanente per l’analisi e la generazione di report.
Su tali materiali il controllo viene effettuato principalmente per ricercare difettologie tipiche del processo di fabbricazione:
- delaminazioni sullo spessore,
- vuoti o porosità.
- mancanze di resina,
- disbonding (mancanza di incollaggio nelle strutture Honeycomb a nido d’ape).

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14 gennaio 2022