Aplicação:
Ensaio não destrutivo para análise da integridade física de barras de ouro.
Background:
O aumento da adulteração das barras de ouro através da inserção de base metálica com densidade similar tem causado muita preocupação ao mercado de ouro. Estas inserções são de detecção difícil ou impossível quando se utiliza técnicas de pesagem ou de radiografia. A fluorescência de raios X é uma técnica segura para confirmação da pureza, mas é uma técnica para superfícies. Alguns processadores de metais preciosos ainda perfuram ou cortam as barras para verificar a integridade. Porém, um simples teste por ultrassom pode localizar as inserções de maneira rápida e confiável nem a necessidade de danificar a barra. Juntamente com a análise de superfície por XRF para , o processador pode assegurar a pureza e a integridade do ouro.
Equipamento:
Pode-se usar qualquer detector de defeitos ou aparelhos Phased Array da Olympus para realizar este teste. Entre eles estão: EPOCH 600, EPOCH 650, EPOCH 1000, OmniScan SX e OmniScan MX2. A frequência recomendado para o transdutor é de 2,25 MHz.
Procedimento:
A adulteração com inserções da barra de ouro causa mudanças previsíveis no modo que as ondas ultrassônicas atravessam o metal. Os outros materiais inseridos na barra de ouro irão mudar o padrão de reflexão da onda, uma reação que também pode ser causada por vãs internos. Grandes inserções que preenchem a maior parte da barra também podem ser detectadas pelas mudanças na velocidade do som.
1. Método de reflexão pulso/eco
A trajetória das ondas ultrassônicas através de um mesmo material se propaga na mesma direção até passar por uma material diferente, isto fará com que a onda reflita e volte ao ponto de origem. Os detectores de defeitos por ultrassom e os aparelhos Phased Array emitem pulsos de onda sonora de alta frequência com pequenos transdutores manuais. A energia do som é acoplada à peça de teste e o parelho monitora e exibe o padrão de ecos refletidos. As reflexões provenientes da parte interna da barra de ouro, em vez da superfície oposta, alteram o padrão e indicam a existência de material inserido ou de um vão interno.
Este teste é realizado através da acoplagem de um transdutor em uma barra de ouro de qualidade conhecida para identificar o eco da superfície interna. O fluxo da porta pode ser utilizado para monitorar o intervalo em frente à parede traseira. Todos os ecos que aparecem dentro da região marcada pela porta indicam que o feixe acústico está refletindo uma descontinuidade e a barra deve ser inspecionada com outras técnicas. As telas mais comuns são:
Imagens do detector de defeitos convencional de metal sólido (esquerda) e metal com descontinuidade (direita)
Nota: eco que aparece na região marcada pela porta vermelha.
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Imagens de metal sólido (esquerda) e metal com descontinuidade (direita) com Phased Array. A descontinuidade aparece como uma indicação que deve estar em uma região branca da imagem.
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2. Método de velocidade
A velocidade do som no ouro puro é de 3.240 m/S ou de 0,1275 pol./uS. A velocidade do som em ligas de ouro mais duras, normalmente utilizadas em joias, normalmente são maiores, mas elas terão velocidades específicas associadas a elas. Se a velocidade do som é diferente do valor esperado, o conteúdo do metal foi alterado.
Este teste é realizado através da acoplagem de um transdutor em uma barra de ouro de qualidade conhecida para identificar o eco da parede traseira. O eco da parede traseira pode ser marcado pelo fluxo da porta. Se a posição do eco mudar sem existir nenhuma alteração na espessura da barra, isto significa que a velocidade do som mudou e que a barra deve ser inspecionada com outras técnicas. As adulterações mais comuns aumentam a velocidade do som e, por isso, o eco se move para a esquerda, como visto acima.
Nota: Com pequenas modificações, estes testes podem ser aplicados a outros materiais preciosos, como em prata e platina. Para mais informações, entre em contato com a Olympus.
