Che cos'è un raggio angolare?

Un raggio angolare è un raggio di onde sonore concentrate e direzionali utilizzate per testare saldature e componenti industriali in metallo per guasti o piccole crepe perpendicolari alla superficie del pezzo da testare. Piccole crepe nelle saldature o nel metallo possono essere invisibili ad occhio nudo, ma un gruppo di travi angolari può rilevare tali guasti. Le travi angolari sono strumenti importanti per testare molti importanti componenti industriali tra cui macchinari, tubi, saldature di ogni tipo e componenti in metallo lavorato o forgiato.

L'apparecchiatura di prova per l'utilizzo di travi angolari è costituita da un apparecchio portatile composto da due parti, un cuneo e un trasduttore. Il cuneo è progettato per trattenere il trasduttore ad un angolo rispetto alla superficie del pezzo da testare. Il trasduttore è un dispositivo alimentato che genera e proietta le onde sonore nel pezzo. La maggior parte dei gruppi di travi angolari sono costruiti in modo da consentire l'attacco di diversi cunei al trasduttore. Ogni cuneo diverso punta il raggio ad angoli diversi per una varietà di condizioni di prova diverse.

I gruppi di travi angolari si basano sulla Legge di Snell. Questa legge consente il calcolo dell'angolo a cui rimbalza un'onda sonora quando si colpisce un confine tra due materiali di diversa densità. Il raggio angolare spara il raggio nel pezzo in prova e rileva eventuali raggi di ritorno, che indicano crepe o guasti perpendicolari alla superficie del pezzo in prova.

I trasduttori sono specializzati; devono essere impostati a una frequenza specifica a seconda del materiale da testare. I tipi più comuni sono per i test sull'acciaio. Altri trasduttori sono fabbricati per il collaudo di materiali come alluminio e titanio. Un trasduttore progettato per testare un tipo di materiale non è adatto per testare un altro materiale, poiché ciascuno è calibrato per la conduttività acustica specifica di una sola sostanza.

I cunei per i trasduttori del fascio angolare sono talvolta fabbricati con una curva al fine di fornire letture più accurate durante la prova di materiali con superfici curve. Possono essere convessi o concavi, con l'asse della curva che corre perpendicolare o parallelo alla linea del raggio del trasduttore. Diversi design consentono di testare le curve interne o esterne di tubi o altre apparecchiature.

Esistono anche gruppi di trasduttori a fascio angolare per testare altri materiali, come plastica, ceramica ad alta densità e metalli come rame e piombo. I trasduttori a doppio raggio vengono talvolta utilizzati per risultati di test di maggiore precisione durante il test di determinati materiali come l'acciaio inossidabile. Sono disponibili cunei per fasci ad angolo ad alta temperatura per prove specializzate in condizioni di alta temperatura.