Le tecnologie ultrasonore avanzate migliorano significativamente le operazioni NDT e sono essenziali per la manutenzione predittiva, la verifica della qualità e la conformità a rigorosi standard di sicurezza.
A beneficiarne sono molteplici settori industriali, come ad esempio quello aerospaziale, dell’energia, dell’automotive e della produzione.
Per quale motivo, e in che modo?
Ne parliamo in questo articolo, dove diamo una panoramica delle diverse innovazioni tecnologiche ultrasonore in ambito CND e delle relative possibilità applicative.
Panoramica delle tecniche comuni
Le tecniche ultrasonore Pulse-Echo, Phased Array e Time of Flight Diffraction (TOFD) sono ampiamente utilizzate nel settore CND. Sono metodologie considerate standard per le loro capacità consolidate, oltre che per l’affidabilità e versatilità nell’individuare difetti interni nei materiali. Che risultino efficaci è stato dimostrato in numerosi contesti industriali e costituiscono, quindi, scelte comuni per le ispezioni di sicurezza e qualità.
Vediamole più da vicino.
Tecnica Pulse-Echo
Pulse-Echo è una delle tecniche più diffuse e fondamentali nel campo dei CND ad ultrasuoni. Prevede l’emissione di impulsi ultrasonori che attraversano il materiale da ispezionare: quando tali impulsi incontrano un difetto o un’interfaccia interna, una parte delle onde ultrasonore viene riflessa sotto forma di eco e ritorna al trasduttore. Possiamo determinare la profondità e la posizione dei difetti analizzando il tempo impiegato dall’eco per compiere questo percorso.
Pulse-Echo è un sistema ampiamente utilizzato per la sua semplicità e versatilità, ideale per un’ampia gamma di materiali e applicazioni. Qualche esempio? La verifica di saldature, la rilevazione di cricche e la misura di spessori.
Phased Array
Phased Array rappresenta un’evoluzione significativa rispetto alla tradizionale Pulse-Echo, perché sfrutta un array di trasduttori ultrasonori che si possono attivare in sequenza controllata. Un tale sistema consente di variare l’angolazione e la direzione dei fasci ultrasonori senza dover muovere fisicamente il trasduttore. Il risultato? Una maggior flessibilità nell’ispezione, che permette, come abbiamo detto, di rilevare difetti da diverse angolazioni e migliorare, quindi, la copertura dell’area da ispezionare.
Grazie alla capacità di generare immagini dettagliate e tridimensionali, la tecnica Phased Array risulta efficace in modo particolare per l’ispezione di componenti complessi e critici, come quelli impiegati nel settore aerospaziale e dell’energia.
TOFD (Time of Flight Diffraction)
La tecnica TOFD si basa sulla diffrazione delle onde ultrasonore, quando incontrano un difetto all’interno del materiale. A differenza delle soluzioni precedenti, per determinare la posizione e le dimensioni dei difetti, la tecnica TOFD misura il tempo di volo delle onde ultrasonore diffratte. La precisione delle misure è elevata e, dunque, la tecnica TOFD funziona efficacemente nella rilevazione di cricche e difetti volumetrici, specie quando si tratta di ispezionare saldature e strutture critiche.
I dati quantitativi sono dettagliati, con ridotto rischio di falsi positivi: due fattori rilevanti per l’affidabilità delle ispezioni NDT.
Tecnologie emergenti nel controllo ultrasonoro
Negli ultimi anni, il campo dei CND ha visto l’introduzione di tecnologie emergenti che migliorano significativamente le capacità di rilevamento e analisi dei difetti nei materiali. Cosa cambia rispetto ai sistemi di controllo precedenti? Una maggiore precisione, una risoluzione superiore e un’acquisizione dati più veloce. In breve: ispezioni più efficaci e affidabili.
Le tecniche di imaging avanzato permettono la diagnosi precisa dei difetti grazie alla produzione di immagini dettagliate ad alta risoluzione delle strutture interne dei materiali. Parliamo di tecnologie come l’imaging a risoluzione aumentata e la tomografia computerizzata (CT) ad ultrasuoni, in cui gli algoritmi avanzati per l’elaborazione delle immagini migliorano ulteriormente la qualità e la nitidezza dei dati.
Ultrasuoni focalizzati
Questa tecnica utilizza trasduttori speciali per concentrare l’energia ultrasonica in un punto specifico. Il risultato è un aumento della risoluzione spaziale e il miglioramento della capacità di rilevare difetti di piccole dimensioni.
Gli ultrasuoni focalizzati hanno notevole efficacia nell’ispezione di materiali complessi e di strutture con geometrie intricate, dove le tecniche tradizionali potrebbero non fornire risultati sufficientemente dettagliati.
I vantaggi delle nuove tecnologie ultrasonore
Come abbiamo visto dalla nostra panoramica, le innovazioni nell’ambito dei CND ultrasonori offrono vantaggi significativi rispetto alle tecniche tradizionali. In particolare:
- Migliorano significativamente la risoluzione e la precisione delle ispezioni, rilevando anche i difetti più piccoli e complessi.
- Accelerano il processo di acquisizione e l’analisi dei dati, con conseguente riduzione dei tempi d’ispezione e incremento dell’efficienza operativa.
Le tecnologie ultrasonore avanzate, oltre ad identificare difetti esistenti, forniscono anche informazioni critiche per la manutenzione predittiva. Significa che la capacità di monitorare e analizzare le condizioni dei materiali nel tempo consente alle aziende di intervenire preventivamente, prima che si verifichino guasti significativi. Così, è possibile prolungare la vita utile degli asset e a garantire la sicurezza operativa: un aspetto sempre più importante in industrie con requisiti di alta affidabilità.
L’adattabilità delle innovazioni ultrasonore a diverse applicazioni industriali le rende strumenti indispensabili per i controlli non distruttivi: in questo contesto, IMG Ultrasuoni realizza sonde e strumentazioni per ispezioni NDT custom, in base alle applicazioni specifiche e alle esigenze del cliente.
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