¿Qué método de ensayo acústico para qué tarea?
Ensayo de ruido, ensayo de resonancia, supervisión de procesos y ensayo modal comparados, además de sistemas de resonancia según la excitación y tipos de sistema según su apertura.
El ensayo de resonancia acústica (ART) excita una pieza en sus vibraciones propias y compara su espectro de resonancia con referencias; grietas, rechupes, defectos de estructura y confusiones de material desplazan las frecuencias propias y se detectan sin destruir la pieza.
Métodos de un vistazo
Cuatro métodos acústicos cubren distintas tareas de ensayo: desde el ruido en funcionamiento hasta los defectos de material en la estructura.
| Método | Tarea de ensayo | Pieza | Excitación | Resultado | Apto para ciclo | Límites |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ensayo de ruido (NVH) | Evaluar objetivamente la calidad de ruido y vibración | Motores eléctricos, cajas de cambios, bombas, actuadores | Funcionamiento de la pieza (aceleración) | OK/NOK, órdenes, psicoacústica | 100 % inline, OK/NOK en menos de 1 s | La pieza debe funcionar; el ruido ambiente exige aislamiento acústico |
| Ensayo de resonancia acústica (ART) | Detectar grietas, rechupes, defectos de estructura, confusiones de material | Piezas de fundición, sinterizadas y cerámicas | Martillo de impulsos, altavoz, excitador piezoeléctrico | Espectro de resonancia, OK/NOK | 100 % inline, OK/NOK en menos de 1 s | Evalúa la pieza completa sin localizar el defecto; una configuración por familia de piezas |
| Supervisión acústica de procesos | Detectar rotura de herramienta, desgaste y errores de unión | Mecanizado, unión/prensado, soldadura, montaje | El propio proceso | Señal al control | Durante el proceso, cada pieza | El sensor debe estar cerca del proceso; la pieza solo se evalúa indirectamente |
| Ensayo modal | Determinar frecuencias propias, amortiguamiento y formas modales | Piezas individuales, prototipos, piezas de referencia | Martillo de impulsos, excitador | Parámetros modales | Laboratorio, no para ciclos de serie | Laborioso por pieza; aporta la base para el ensayo de resonancia |
Sistemas de ensayo de resonancia según excitación y captación
Los sistemas de ensayo de resonancia se diferencian sobre todo en cómo se excita la pieza y cómo se capta la vibración. La elección depende de la pieza, el rango de frecuencias y el ciclo.
| Excitación / captación | Puntos fuertes | Límites | Uso típico |
|---|---|---|---|
| Martillo de impulsos, actuador de golpeo | Excitación de banda ancha, sencilla y robusta | Punto y fuerza de impacto deben ser reproducibles | Ensayo en serie dentro del ciclo; móvil con el martillo de ensayo Sonic MLNR |
| Altavoz | Excitación sin contacto y sin desgaste | Menor energía de excitación en piezas pesadas; tener en cuenta el ruido ambiente | Piezas ligeras y sensibles |
| Excitador piezoeléctrico, excitador | Excitación selectiva de rangos de frecuencia definidos | Requiere acoplamiento a la pieza | Laboratorio, ensayo modal, puestos especiales |
| Micrófono, acelerómetro, vibrómetro láser | Captación adaptada a la pieza; el vibrómetro láser mide sin contacto | Los acelerómetros necesitan contacto; el vibrómetro láser, acceso visual | Kits de sensores precalificados por tarea de ensayo |
Tipos de sistema comparados
Además del método, el tipo de sistema determina la flexibilidad de un sistema de ensayo: ante nuevas variantes, en el retrofit y en el acceso a los datos.
| Tipo de sistema | Vinculación al hardware | Configurabilidad | Retrofit | Acceso a datos |
|---|---|---|---|---|
| Sistema cerrado completo | Vinculado al hardware del proveedor | Dentro de las tareas de ensayo previstas | Normalmente solo con el mismo sistema | A través de las herramientas del proveedor |
| Plataforma abierta (SonicTC) | Abierta al hardware: sensores de distintos fabricantes, adquisición con NI-DAQmx y TwinCAT | Configurar en lugar de programar | Actualizar instalaciones existentes con nuevo software y reutilizar mecánica y sensores | Resultados mediante PROFINET, OPC UA, EtherNet/IP, Modbus, TCP/IP o E/S digitales |
| Desarrollo propio | De libre elección | Libertad total, pero el mantenimiento y la documentación recaen en el operador | Posible, con esfuerzo propio | Completo, bajo responsabilidad propia |
Relación con los métodos de imagen
Los métodos acústicos complementan los rayos X/TC, los ultrasonidos y las corrientes inducidas, en lugar de sustituirlos. El ensayo de resonancia evalúa la pieza completa en un solo paso, sin medio de acoplamiento y en acero, cerámica, plástico y sinterizados. Los métodos de imagen localizan el defecto en detalle, pero son más lentos; las corrientes inducidas se limitan a materiales conductores.
Preguntas frecuentes.
¿Qué método es adecuado para grietas en piezas de fundición y sinterizadas?
El ensayo de resonancia acústica: las grietas, los rechupes y los defectos de estructura desplazan las frecuencias propias. La pieza se excita y su espectro se compara con la referencia, de forma no destructiva y dentro del ciclo.
¿Sustituye el ensayo acústico a los rayos X o a los ultrasonidos?
No, los complementa: el ensayo acústico evalúa cada pieza de forma rápida y completa, mientras que los métodos de imagen localizan el defecto en detalle en caso de duda.
¿Pueden combinarse el ensayo de ruido y el de resonancia en una plataforma?
Sí: SonicTC reúne en una plataforma los módulos SonicTC.NVH (ensayo de ruido), SonicTC.AT (ensayo de resonancia) y SonicTC.DSP (supervisión de procesos). El módulo necesario depende de la pieza y del tipo de defecto.
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