El ultrasonido industrial es un método de ensayo no destructivo que utiliza ondas ultrasónicas para detectar fallas internas en materiales. Este examen permite identificar discontinuidades, medir espesores y evaluar la calidad de soldaduras sin comprometer la integridad del material.
La inspección se basa en el mismo principio de funcionamiento que el SONAR, permitiendo medir el espesor de una amplia gama de materiales con una precisión de hasta 0,1 mm o 0,01 mm.
El sonido es la propagación de energía mecánica (vibraciones con frecuencias de 16 a 20.000 ciclos/segundo, que pueden ser percibidas por el oído humano) a través de sólidos, líquidos y gases. La facilidad con la cual viaja el sonido depende, sobre todo, de su frecuencia y la naturaleza del medio.
"Ultrasonido" es el nombre dado al estudio y aplicación de ondas sónicas que se transmiten a frecuencias mayores que las que pueden ser detectadas por el oído humano, arriba de 20.000 Hz (Hertz o ciclos por segundo). En las pruebas ultrasónicas por contacto, el rango de frecuencias comúnmente usado es de 2,25 a 10 MHz (Megahertz o millones de ciclos por segundo). En algunos casos particulares se emplean frecuencias debajo de este rango, y para métodos de inmersión, las frecuencias pueden ser de hasta 30 MHz.
A frecuencias mayores a 100.000 ciclos/segundo, y gracias a su energía, el ultrasonido forma un haz, similar a la luz, por lo que puede ser utilizado para rastrear el volumen de un material. Un haz ultrasónico cumple con algunas reglas físicas de óptica por lo que puede ser reflejado, refractado, difractado y absorbido.
Por principio, el ultrasonido puede propagarse a través de todos los medios donde existe materia capaz de vibrar, por lo que se propaga a través de sólidos, líquidos y gases. Por el contrario, no puede propagarse en el vacío, por no existir materia que lo sustente.
La inspección ultrasónica actualmente se realiza por el método básico en el cual:
"El ultrasonido se transmite y se propaga dentro de una pieza hasta que es reflejado; el ultrasonido reflejado regresa a un receptor proporcionándole información acerca de su recorrido; la información proporcionada se basa en la cantidad de energía reflejada del ultrasonido y en la distancia recorrida por el ultrasonido".
El principio físico en el que se basa la inspección por ultrasonido es el hecho que los materiales diferentes presentan diferentes "Impedancias Acústicas".
Ya que la inspección ultrasónica se basa en un fenómeno mecánico, se puede adaptar para determinar la integridad estructural de los materiales de ingeniería. Se utiliza en el control de calidad e inspección de materiales, en diferentes ramas de la industria.
Sus principales aplicaciones incluyen: