En plásticos y composites el nombre del material no basta: dos laminados con la misma designación pueden responder de forma distinta al ultrasonido. La viabilidad se comprueba sobre la muestra.
- ✓ Atenuación elevada: baja frecuencia y alta energía
- ✓ Velocidad acústica mucho más baja que en los metales
- ✓ En los laminados cada interfaz entre capas genera un eco
- ✓ Ensayo preliminar sobre muestra de espesor conocido
Los plásticos, los cauchos y los materiales compuestos comparten una característica que los hace difíciles para la medida ultrasónica: absorben la energía acústica mucho más que los metales. En los polímeros la absorción es de naturaleza viscoelástica, es decir, parte de la energía de la onda se convierte en calor mientras el impulso avanza; en los composites se añade la dispersión producida por el contraste entre la fibra y la matriz, que en cada interfaz desvía una parte del haz.
Cambia también la velocidad de propagación, que en estos materiales es sensiblemente más baja que en el acero. La consecuencia práctica es que un equipo configurado sobre un metal devuelve, en la misma pieza de plástico, un valor sin sentido: la conversión entre tiempo de vuelo y espesor emplea un coeficiente equivocado. La velocidad correcta debe, por tanto, ajustarse caso por caso y obtenerse experimentalmente.
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En los laminados aparece un tercer elemento. Un composite está formado por capas superpuestas, y cada interfaz entre capas refleja una parte del impulso: la señal que vuelve al palpador no contiene un solo eco, sino una sucesión de ecos próximos entre sí. Distinguir el que corresponde a la pared opuesta de los demás exige ver la forma de la señal, no solo el valor mostrado: es la razón por la que en estos materiales la función A-Scan cambia sustancialmente la fiabilidad del control.
Qué dificulta la medida
| Factor | Efecto y contramedida |
|---|---|
| Absorción viscoelástica | Señal débil: baja frecuencia y energía de emisión elevada |
| Velocidad acústica reducida | Ajuste obligatorio sobre muestra, nunca valores de tabla para metales |
| Estructura por capas | Ecos múltiples de interfaz: se necesita la lectura de la señal en A-Scan |
| Cargas y porosidad | Dispersión adicional, variable incluso con la misma designación de material |
| Superficie de apoyo | Acoplante compatible con el polímero y retirable sin daños |
El ensayo sobre la muestra es la única comprobación válida
Ninguna ficha técnica puede garantizar de antemano que una medida salga bien sobre un composite o sobre un plástico cargado. Formulación, porcentaje y orientación de las fibras, porosidad y temperatura modifican el comportamiento acústico incluso dentro de la misma familia declarada: dos piezas aparentemente idénticas pueden dar resultados distintos.
La comprobación fiable consiste en ensayar sobre una muestra real, a ser posible de espesor conocido y medido mecánicamente. De ese ensayo se obtienen dos informaciones: si el eco de fondo es utilizable y qué velocidad de propagación ajustar. Es la forma de trabajar que preferimos: evaluar juntos la viabilidad antes de la compra.
Instrumentos recomendados
| Producto | Por qué es pertinente |
|---|---|
| Dakota PMX4-DL | Alta penetración para plásticos, cauchos y composites muy atenuantes |
| Dakota PMX2-DL | Medida de precisión sobre materiales no metálicos bien accesibles |
| Palpadores para medidores de espesor de precisión | Palpadores de cristal único y de línea de retardo para espesores finos |
| Acoplantes ultrasónicos | Acoplamiento estable y retirable sobre superficies poliméricas |
Preguntas frecuentes
En muchos casos sí, pero depende del material concreto. Fibra, matriz, porosidad y número de capas cambian la respuesta acústica: la viabilidad solo se determina ensayando sobre una muestra real.
Casi siempre porque está ajustada la velocidad de propagación de un metal. En los polímeros la velocidad es mucho más baja: sin ajuste sobre el material real, la conversión entre tiempo de vuelo y espesor es errónea.
Es muy recomendable. En un laminado cada interfaz entre capas genera un eco: ver la señal permite reconocer cuál corresponde a la pared opuesta y evitar lecturas enganchadas a reflexiones intermedias.
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