¿Qué es un haz angular?
Un haz angular es un haz de ondas de sonido direccionales concentradas que se utilizan para probar soldaduras y componentes industriales metálicos en busca de fallas o pequeñas grietas perpendiculares a la superficie de la pieza que se está probando. Las pequeñas grietas en las soldaduras o en el metal pueden ser invisibles a simple vista, pero un conjunto de haz angular puede detectar tales fallas. Las vigas angulares son herramientas importantes para probar muchos componentes industriales importantes, incluyendo maquinaria, tuberías, soldaduras de todo tipo y componentes metálicos mecanizados o forjados.
El equipo de prueba para usar vigas angulares consiste en un aparato portátil compuesto por dos partes, una cuña y un transductor. La cuña está diseñada para sostener el transductor en un ángulo relativo a la superficie de la pieza que se está probando. El transductor es un dispositivo alimentado que genera y proyecta las ondas de sonido en la pieza. La mayoría de los conjuntos de vigas angulares están construidos para permitir que se unan diferentes cuñas al transductor. Cada cuña diferente apunta el haz a diferentes ángulos para una variedad de condiciones de prueba diferentes.
Los ensambles de viga angular dependen de la Ley de Snell. Esta ley permite el cálculo del ángulo en el que rebotará una onda de sonido al alcanzar un límite entre dos materiales de diferente densidad. El haz angular dispara el haz hacia la pieza que se está probando y detecta cualquier haz de retorno, que indica grietas o fallas perpendiculares a la superficie de la pieza de prueba.
Los transductores son especializados; deben establecerse a una frecuencia específica dependiendo del material a probar. Los tipos más comunes son para pruebas de acero. Se fabrican otros transductores para la prueba de materiales como aluminio y titanio. Un transductor diseñado para probar un tipo de material no es adecuado para probar otro material, ya que cada uno está calibrado para la conductividad acústica específica de una sola sustancia.
Las cuñas para conjuntos de transductores de haz angular a veces se fabrican con una curva para proporcionar lecturas más precisas mientras se prueban materiales con superficies curvas. Pueden ser convexos o cóncavos, con el eje de la curva en dirección perpendicular o paralela a la línea del haz del transductor. Los diferentes diseños permiten probar las curvas internas o externas de tuberías u otros equipos.
También existen conjuntos de transductores de haz angular para probar otros materiales, como plásticos, cerámica de alta densidad y metales como cobre y plomo. Los transductores de doble haz a veces se usan para obtener resultados de prueba de mayor precisión mientras se prueban ciertos materiales como el acero inoxidable. Las cuñas de haz angular de alta temperatura están disponibles para pruebas especializadas en condiciones de alta temperatura.