Controlul nedistructiv cu US in imersie 1.Scopul lucrariiFolosind metoda controlului cu US in imersie putem detecta defecte in piese cu configuratie complexa, material care nu au suprafata plana 2.Domeniul de aplicare Se utilizeaza pentru piese care au configuratie complexa. Se utilizeaza pentru controlul materialelor compozite care nu au suprafata plana , pentru materialele metalice si nemetalice relative mici.3.Principui fizic3.1 UltrasuneteleSunetele sunt oscilatii mecanice ale unui mediu elastic, cu frecvente percepute de urechea omului, adic n domeniul 20 Hz - 20 kHz, iar ultrasunetele sunt oscilatii mecanice cu o frecvent mai mare dect cea sonor, curent n domeniul 20 kHz - 10 MHz. O perturbatie produs local ntr-un mediu elastic se propag din aproape n aproape, prin oscilatiile particulelor, ca und mecanic.Spectrul sonor evidentiaz trei zone:- zona subsonic, cu f < 16Hz ;- zona sonic, cu 16Hz < f < 20kHz ;- zona ultrasonic, cu f > 20HzSpre deosebire de lumin sau radiatia electromagnetic, ultrasunetele se pot propaga numai n medii materiale. Pentru ultrasunete se iau n considerare urmtorii parametrii si proprietti: viteza de propagare, impedanta acustic, reflexia - refractia si atenuarea.Modalitti de producere a ultrasunetelorExist mai multe ci de producere a ultrasunetelor, reflectnd etapele de progres tehnologic n acest domeniu.a. Generarea ultrasunetelor pe cale aero sau hidrodinamic, se face folosind cavitti rezonante. Se obtin, astfel, ultrasunete la frecvente de (5 - 20) kHz, la puteri reduse (sub 100 W) si randamente mici.b. Generarea de ultrasunete pe cale ionic se realizeaz cu ajutorul unui gaz prealabil ionizat n cmp electric alternativ, cu frecvent ultrasonor. Ionii se deplaseaz antrennd moleculele gazoase, dnd nastere unei oscilatii acustice, de frecventa cmpului excitator (pn la 40 kHz). Metoda este foarte putin folosit n practic.c. Generarea de ultrasunete pe cale electrodinamic se bazeaz pe principiul unui difuzor, la care membrana este nlocuit cu un bloc metalic avnd frecvent proprie de rezonant n domeniul ultrasunetelor. Cnd frecventa curentului n bobina de excitatie devine egal cu frecventa proprie a blocului metalic, amplitudinea vibratiei atinge valori importante. Ultrasunetele obtinute au o singur frecvent, dar randamentul conversiei este bun.d. Generarea ultrasunetelor prin efect magnetostrictiv foloseste proprietatea unor materiale feromagnetice (materiale magnetostrictive) de a se comprima sau dilata dac sunt plasate ntr-un cmp magnetic. Reciproc, orice ntindere sau compresiune a materialului aflat ntr-un cmp magnetic se traduce ntr-o modificare a fluxului magnetic ce l traverseaz.e. Generarea ultrasunetelor prin efect piezoelectric foloseste proprietatea unor materiale (numite piezoe/ectrice) de a se deforma dac sunt plasate ntr-un cmp electric.Principiul prelucrrii dimensionale cu ultrasunetePrelucrarea dimensional cu ultrasunete se bazeaz pe prelevarea de material din piesa supus prelucrrii, prin intermediul unor particule abrazive activate ultrasonic.3.1.Tipuri de unde Unda reprezint fenomenul de extindere i propagare din aproape n aproape a unei perturbaii periodice produse ntr-un anumit punct din mediului. Propagarea undei se face cu o viteza finit,numit viteza undei. Deplasarea unei perturbaii se mai numete i propagare. Propagarea unei unde elastice ntr-un anumit mediu genereaz o serie de micri de oscilaie ale particulelor mediului.Punctele materiale ncep micarea oscilatorie, n jurul poziiilor lor de echilibru, pe msur ce energia undei ajunge la ele. Unda nu efectueaz transport de substan, ci numai transport de energie! Undele mecanice, transport energie mecanic, fiind generate de perturbaiile mecanice ale mediilor elastice.Dup natura perturbaiei i modul de propagare al acestora, putem clasifica undele n:Unde longitudinale, pentru care direcia de propagare a undei coincide cu direcia de oscilaie i se propag n toate tipurile de medii, dar sunt specifice mediilor gazoase i lichide ex. undele sonore sau undele formate la suprafaa apei. Propagarea undelor longitudinale are loc prin comprimri i dilatri ale mediului elastic. Particulele mediului oscileaz numai n jurul poziiei de echilibru.Viteza undelor longitudinale este dat de relaia:

Unde E este modulul de elasticitate, iar p densitatea substanei.b) Unde transversale, pentru care direcia de propagare a undei este perpendicular pe direcia de oscilaie i sunt caracteristice mediilor solide.Propagarea undelor transversale are loc cu deplasarea particulelor pe verticaln sus i n jos, iar direcia de propagare a undelor este orizontal, de ex. Undele care iau natere ntr-o coard vibrant (coarda unei chitare), sau un steag fluturnd.Viteza undelor transversale este dat de relaia:

Unde T este tensiunea din coard (fora aplicat mediului), iar densitatea liniar a mediului. n propagarea lor printr-un mediu elastic, undele elastice se caracterizeaz prin frecven, vitez de propagare i lungime de und. Frecvena notat , reprezint numrul de oscilaii pe secund. Frecvena se msoar n hertz, Hz. Viteza de propagare notat v, reprezint viteza de propagare a undelor elastice prin material.Dup caracterul vitezei de propagare a undei elastice se disting:- unde nedispersive la care viteza undei ntr-un mediu omogen i izotrop este constant pentru toatelungimile de und din grupul respectiv de unde.Undele sonore n aer, i n general n fluide sunt unde nedispersive.- unde dispersive la care viteza de propagare depinde de lungimea de und sau de frecven. n cazul propagrii unui grup de unde, fiecare und monocromatic din grup va avea viteza sa proprie de propagare numit vitez de faz, aa nct fenomenul de propagare este dispersiv, fenomen manifestat la solidele anizotrope. Lungimea de und, notat , reprezint drumul parcurs de und n timp de o perioad, T. Aceast distan variaz cu frecvena i cu viteza de propagare a undelor elastice prin material

3.3 Mod de producere a US3.3.1 US produse natural3.3.2 US produse artificial Produse prin efect piezoelectric Magneto frictiune Electro frictiune

3.4 Receptia USUltrasunetele se emit si se receptioneaza cu ajutorul unui traductor piezoelectricTraductoarele piezoelectrice lucreaza pe principiul efectului piezoelectric direct sau invers al cristalelor. O deformare mecanica intr-o anumita directie da nastere unui potential electric pe fetele opuse ale cristalului, sau o tensiune electrica aplicata in aceeasi directie il deformeaza pe fetele opuse.3.5 Afisare si interpretareAfisarea ultrasunetelor se realizeaza cu ajutorul unui osciloscopA SCAN reprezentarea intr-un singur punctB SCAN reprezentarea in linieC SCAN imagine plana a defectului3.6 Aplicatii ale US 3.6.1 Aplicatii active Stunt utilizate in medicina dentara 3.6.2 Aplicatii pasive Sunt utilizate in control nedistructiv4. Controlul nedistructiv cu US in imersie4.1 Schema de principiu

4.2 Tipuri de instalatii