Ensayo por ultrasonidos de chapa, barra y piezas forjadas de acero

Cómo funciona

Una sonda emite pulsos cortos de sonido de alta frecuencia hacia el interior del acero a través de un acoplante (normalmente agua o gel). Los pulsos se reflejan en la pared posterior del producto — y en cualquier elemento interior que interrumpa el metal: una laminación, un cúmulo de inclusiones, una grieta, un vacío. Al medir el tiempo y el tamaño de los ecos, el operador cartografía dónde están las discontinuidades y cuál es el tamaño de su área reflectante.

Qué detecta el ensayo por ultrasonidos

• En chapa: laminaciones (separaciones planas paralelas a la superficie), cúmulos de inclusiones y grietas internas — la mayoría heredados de la palanquilla o el desbaste y invisibles en ambas caras.
• En barra y piezas forjadas: grietas internas, copos, porosidad, inclusiones grandes y zonas centrales segregadas.
• En soldaduras (una disciplina separada con sus propias normas): falta de fusión, escoria y grietas.

El ensayo por ultrasonidos responde a la pregunta que los métodos superficiales no pueden: si el interior de la sección es lo suficientemente sano para el servicio — algo crítico cuando una chapa se va a cortar para una pieza a presión, o una barra se va a mecanizar para un eje sometido a grandes esfuerzos.

Normas y clases de calidad

La aceptación se organiza en clases, y las clases superiores imponen imperfecciones admisibles más pequeñas y un barrido más completo:

• EN 10160 cubre los productos planos (chapa y plano ancho). Define clases de calidad del cuerpo S0 a S3 y clases de borde E0 a E4: S0/E0 es la más permisiva, S3/E4 la más estricta.
• EN 10308 cubre las barras de acero.
• EN 10228-3 y -4 cubren las piezas forjadas (ferríticas/martensíticas y austeníticas, respectivamente), también con clases de calidad graduadas.
• Los equivalentes habituales de ASTM son A578 para chapa y A388 para piezas forjadas.

Una orden de compra que simplemente dice "UT tested" sin indicar la norma y la clase deja sin definir tanto la cobertura del barrido como los límites de aceptación — la causa más común de disputas sobre el ensayo por ultrasonidos.

Dónde alcanza sus límites el ensayo por ultrasonidos

• Zona muerta. Los primeros milímetros bajo la sonda son difíciles de evaluar; los defectos cercanos a la superficie necesitan una segunda técnica o una sonda de doble cristal.
• Orientación del defecto. Un defecto plano se refleja mejor cuando es aproximadamente perpendicular al haz sonoro. El ensayo con haz recto en chapa detecta bien las laminaciones, pero puede pasar por alto grietas con ángulo pronunciado; las sondas de haz angular cubren otras orientaciones.
• Grano grueso. Las estructuras de fundición y el acero inoxidable austenítico dispersan y absorben el sonido, lo que reduce la penetración y la sensibilidad. El ensayo por ultrasonidos de material de grano grueso necesita procedimientos adaptados y frecuencias más bajas.
• El dimensionamiento es aproximado. Las reglas de aceptación se basan en la amplitud del eco y la extensión de la indicación comparadas con reflectores de referencia, no en una medición directa del defecto real. Dos normas pueden juzgar la misma indicación de forma diferente.
• Geometría y superficie. Las secciones delgadas, las formas complejas y las superficies rugosas o con cascarilla restringen la cobertura; la norma define qué parte del volumen debe barrerse para poder reclamar una clase.

Cómo especificar bien el ensayo por ultrasonidos

Indique la norma y la clase, declare si el barrido es al 100% o por retícula, y acuerde de antemano cómo se tratarán las indicaciones situadas en el límite de aceptación. Así, "UT tested" pasa de ser un eslogan a un requisito verificable.