Tecnologia ultrasônica avança em testes não destrutivos

Na indústria e medicina modernas, os Ensaios Não Destrutivos (END) desempenham um papel crucial na avaliação das propriedades dos materiais, da integridade estrutural e de potenciais defeitos sem comprometer a funcionalidade dos objetos testados. Entre as tecnologias END emergentes, a Ultrassonografia com Arranjo Faseado (PAUT) surgiu como um método inovador, oferecendo capacidades sem precedentes.

A inovação do PAUT reside no seu controle eletrônico da formação, direcionamento e foco do feixe ultrassônico. Ao contrário dos transdutores convencionais de elemento único, o PAUT utiliza arranjos de elementos ultrassônicos que podem transmitir e receber sinais de forma independente.

As ondas ultrassônicas (frequências acima de 20 kHz) penetram em vários materiais, com reflexão e refração ocorrendo nas interfaces dos materiais. Os transdutores piezoelétricos convertem sinais elétricos em ondas ultrassônicas e vice-versa.

A tecnologia funciona como uma "lente eletrônica", manipulando padrões de interferência de ondas por meio da ativação precisa dos elementos. A interferência construtiva cria feixes focados, enquanto a interferência destrutiva minimiza sinais indesejados.

• Contagem de elementos: Números mais altos melhoram o controle do feixe e a qualidade da imagem
• Espaçamento entre elementos: Determina os ângulos máximos de direcionamento do feixe
• Frequência: Equilibra a resolução com a profundidade de penetração

O direcionamento eletrônico do feixe elimina o movimento mecânico da sonda, permitindo:

• Inspeções multiângulo sem reposicionamento da sonda
• Foco dinâmico em profundidades variáveis
• Varredura de componentes complexos

O PAUT gera formatos de imagem abrangentes:

• A-scans (amplitude vs. tempo)
• B-scans (vistas em corte transversal)
• C-scans (projeções planares)
• S-scans (varreduras setoriais)

Revolucionando procedimentos em:

• Cardiologia (avaliações de válvulas, imagem miocárdica)
• Estudos vasculares (detecção de trombos, análise de fluxo)
• Oncologia (caracterização de tumores)

Implementações críticas incluem:

• Inspeções de compósitos aeroespaciais
• Monitoramento da integridade de trilhos ferroviários
• Avaliações de vasos de pressão nucleares

As limitações atuais envolvem:

• Demandas de processamento de dados de sistemas multicanais
• Restrições de velocidade de varredura durante inspeções de alta resolução
• Custos de equipamentos em relação ao UT convencional

Inovações emergentes se concentram em:

• Aquisição de dados de Captura de Matriz Completa (FMC)
• Reconstrução de imagem do Método de Foco Total (TFM)
• Reconhecimento de defeitos assistido por IA
• Transdutores de matriz miniaturizados

O PAUT representa uma mudança de paradigma na avaliação não destrutiva, combinando o controle eletrônico do feixe com capacidades avançadas de imagem. À medida que o poder computacional aumenta e a tecnologia de sensores avança, os sistemas de arranjo faseado continuarão a transformar a garantia de qualidade em setores industriais e médicos.