Acoplantes ultrassônicos

Os acoplantes para ultrassom são utilizados em praticamente todas as aplicações para facilitar a transmissão da energia do som entre o transdutor e a peça de teste. Os acoplantes são moderadamente viscosos, líquidos não tóxicos, géis ou pastas. A utilização deles é necessária porque a energia do som das frequências de ultrassom, normalmente utilizadas em ensaios não destrutivos por ultrassom, não são transmitidas de modo eficaz através do ar. Além dos efeitos de atenuação, o ar apresenta um defasamento severo da impedância acústica em relação à saída do transdutor e os materiais de teste típicos. Mesmo em uma camada de ar extremamente fina entre o transdutor e a peça de teste irá impedir a transmissão de energia do som de forma eficiente e impossibilitará a realização do teste.

Uma certa quantidade de substâncias comuns como: água, óleo de motor, graxa e até mesmo outros produtos comerciais, como gel de cabelo, podem ser utilizados como acoplantes ultrassônicos em várias aplicações. No entanto, para obter resultados melhores em testes de onda de cisalhamento normal e em altas temperaturas é necessário usar acoplantes especialmente fabricados. A linha de acoplantes para ultrassom da Olympus possui cinco produtos diferentes indicados para diferentes aplicações. A descrição dos acoplantes é listada abaixo de acordo com o número da peça.

Acoplante B2 — Glicerina

A glicerina é um acoplante de uso geral. As vantagens da glicerina são a viscosidade e a alta impedância acústica, tornando-a o acoplante indicado para superfícies ásperas e materiais muito atenuantes. A impedância acústica da glicerina é de 2,42 × 2 kg/m²s × 10⁶ (e de 1,61 para o propileno glicol, aproximadamente 1,5 para o óleo de motor e 1,48 para a água). A impedância acústica da glicerina é muito parecida com a do plástico, e é mais próxima do metal do que outros líquidos de acoplamentos comuns, proporcionando uma transmissão de som mais eficiente entre o transdutor e a amostra. Em teste de metais, a glicerina proporciona normalmente um aumento de 3 a 6 dB na intensidade do sinal quando comparada com o propileno glicol.

A desvantagem da utilização da glicerina é que, se ela não for removida da superfície da amostra, pode causar oxidação ou corrosão em alguns metais, absorvendo e mantendo a água da atmosfera. Se não for removida, ela também pode estimular o crescimento de mofo. Embora a glicerina é indicada frequentemente para testes de fundição devido às boas propriedades acústicas, deve-se criar o habito de limpá-la após a utilização. Note que o efeito da corrosão não ocorre em plásticos, fibra de vidro ou compósitos, então a glicerina pode ser usado livremente nestes materiais. A temperatura máxima recomendada para a glicerina é de 90 °C.

Acoplante D12 – Gel

Os acoplantes de tipo gel são indicados com frequência para superfícies ásperas, como metais com moldação em areia e coberturas em fibra de vidro, onde a alta viscosidade e a impedância acústica relativamente alta melhoram o acoplamento acústico em situações que o transdutor não pode ter contato suave com a superfície de teste. Os acoplantes do tipo gel também são utilizados normalmente para inspeções de soldas em que é preciso passar o transdutor em uma grande área de superfície. Aqui, a única vantagem é que o gel pode ser espalhado rapidamente em uma grande área e manterá um bom acoplamento à medida que o transdutor passa pela solda. Os géis também são úteis para inspeção de superfícies suspensas ou paredes verticais, uma vez que não escorrem e não gotejam. A maioria dos géis acoplantes pode ser usada em superfícies moderadamente quentes, até 90 °C.

Acoplante H-2 — Acoplante para alta temperatura

O acoplante H é um gel que pode ser utilizado em temperaturas elevadas. O fabricante afirma que ele pode ser usado em temperaturas de até 398 °C em determinadas condições e em ambientes abertos. Como todos os acoplantes de alta temperatura, o usuário é responsável por determinar o que é adequado para sua aplicação.

Acoplante I-2 — Acoplante para alta temperatura

O acoplante I é um gel que pode ser utilizado em temperaturas elevadas. O fabricante afirma que ele pode ser utilizado em uma variação de temperatura de –40 °C a 675 °C.

SWC-2 — Acoplante para onda de cisalhamento

Os transdutores de onda de cisalhamento de incidência normal exigem acoplantes com viscosidade muito elevada, uma vez que líquidos como óleo ou glicerina não suportam ondas de cisalhamento. Normalmente, foram utilizadas resinas viscosas para acoplantes de onda de cisalhamento de incidência normal. A substância SWC da Olympus é orgânica e não tóxica, é solúvel em água com viscosidade muito elevada, o que facilita a aplicação e remoção. Normalmente, uma quantidade muito pequena deve ser colocada na parte frontal do transdutor ou da amostra e, em seguida, pressioná-la em uma camada muito fina. Observe que para o acoplamento ideal, é importante que a camada de acoplamento seja bem fina, uma pequena fração do comprimento da onda de teste. Após o teste, os resíduos podem ser lavados com água morna. A SWC pode ser usada em temperaturas de até 38 °C.

A folha de dados SDS para todos acoplantes Olympus pode ser encontrada aqui: SDS Datasheets.

O óleo de silicone e o propileno glicol também são normalmente usados como acoplantes anteriormente oferecidos pela Olympus. As versões genéricas devem estar prontamente disponíveis de fornecedores químicos.