como diámetro nominal de soldadura de 5 a 7 mm. Algunos cálculos iniciales de modelo de haz se hicieron para determinar parámetros generales para una sonda que fuera capaz de inspeccionar soldaduras de puntos en el rango objetivo. También se le dio importancia a las capacidades de instrumentación MPA actuales. Muchos instrumentos MPA en el mercado hoy tienen un límite máximo para el número de elementos en el orden de 128. La Figura 2 muestra un esquema de un elemento de sonda MPA en 2-D con parámetros de sonda evaluados usando las herramientas de modelado de haz. Los mismos parámetros de sonda aplican a sondas 3-D con adiciones de forma de curvatura y radio. Para lograr un buen enfoque a una profundidad de 0.7 a 2 mm, fue necesario que la sonda tuviera una distancia de retraso físico entre el elemento de sonda y la superficie de la parte. Debido a que el agua puede ofrecer la habilidad de conformarse a las deformaciones de superficie causadas por los electrodos de soldadura, se asumió que la punta de la línea de retraso estaba llena con agua. Las imágenes en la Fig. 3 muestran los resultados del perfil del haz usando una apertura de 3 x 3 a diferentes longitudes de la trayectoria del agua cuando el sonido pasa por el agua y la interface del metal. Al observar estas imágenes, puede verse que la longitud de la trayectoria del agua de 18 mm produce un haz angosto con lóbulos laterales mínimos. Además se simuló la calidad del haz ultrasónico dentro de las hojas de metal para diferentes longitudes de trayectoria del agua con una apertura de 3 x 3. Como se muestra en las imágenes en la Fig. 4, a la longitud de trayectoria del agua de 18 mm, el mejor efecto de enfoque de haz se logró con lóbulos laterales pequeños. Basándose en los dos resultados de los modelos que se muestran en las Figs. 3 y 4, se diseñó y fabricó una sonda de mano con una cavidad de línea de retraso de agua al final de la sonda. Una investigación de modelos subsecuente para una sonda de 64 elementos con una configuración de matriz de 8 x 8 operando a una frecuencia de 12 MHz comprobó que la misma línea de retraso de agua podría ser usada. En este caso, se le dio forma al elemento de la sonda para que tuviese una curvatura convexa con un radio de 50 mm. El resultado del modelo de calidad de haz y un dibujo esquemático de la sonda MPA en 3-D se muestran en la Fig. 5. 32 ENERO 2013 5A Fig. 5 — Resultado de modelado CIVA para la calidad del haz ultrasónico y dibujo esquemático de una sonda MPA 3-D. A — Calidad del haz de sonda MPA 3-D; B — esquema de una sonda 3-D. Fig. 6 — Imágenes de soldaduras de puntos por resistencia de ambos juegos de probetas. A — Probeta No. 1 para NDE de soldadura de puntos por resistencia; B — ejemplo de soldaduras de puntos de juego de probetas No. 2. 5B 6A 6B
Welding Journal en Español | Enero 2013 | Invierno
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