Un raggio angolare è un raggio di onde sonore concentrate e direzionali utilizzato per testare saldature e componenti industriali metallici per difetti o piccole crepe perpendicolari alla superficie del pezzo da testare. Piccole crepe nelle saldature o nel metallo possono essere invisibili a occhio nudo, ma un gruppo di travi angolari può rilevare tali difetti. Le travi angolari sono strumenti importanti per testare molti importanti componenti industriali tra cui macchinari, tubi, saldature di tutti i tipi e componenti metallici lavorati o forgiati.
L’attrezzatura di prova per l’utilizzo di fasci angolari è costituita da un apparecchio portatile composto da due parti, un cuneo e un trasduttore. Il cuneo è progettato per tenere il trasduttore inclinato rispetto alla superficie del pezzo in prova. Il trasduttore è un dispositivo alimentato che genera e proietta le onde sonore nel pezzo. La maggior parte dei gruppi di travi angolari è costruita in modo da consentire il fissaggio di diversi cunei al trasduttore. Ogni diverso cuneo punta il raggio ad angoli diversi per una varietà di diverse condizioni di prova.
Gli assiemi di travi angolari si basano sulla legge di Snell. Questa legge consente il calcolo dell’angolo con cui un’onda sonora rimbalza quando colpisce un confine tra due materiali di diversa densità. Il raggio d’angolo spara il raggio nel pezzo in prova e rileva eventuali raggi di ritorno, che indicano crepe o difetti perpendicolari alla superficie del pezzo di prova.
I trasduttori sono specializzati; devono essere impostati ad una frequenza specifica a seconda del materiale da testare. I tipi più comuni sono per i test sull’acciaio. Altri trasduttori sono prodotti per il test di materiali come alluminio e titanio. Un trasduttore progettato per testare un tipo di materiale non è adatto per testare un altro materiale, poiché ciascuno è calibrato per la specifica conduttività del suono di una sola sostanza.
I cunei per i gruppi di trasduttori a raggio angolare sono talvolta realizzati con una curva per fornire letture più accurate durante il test di materiali con superfici curve. Possono essere convessi o concavi, con l’asse della curva che corre perpendicolare o parallelo alla linea del raggio del trasduttore. Diversi design consentono di testare le curve interne o esterne di tubi o altre apparecchiature.
Esistono anche gruppi di trasduttori a raggio angolare per testare altri materiali, come plastica, ceramica ad alta densità e metalli come rame e piombo. I trasduttori a doppio raggio vengono talvolta utilizzati per risultati di test di maggiore precisione durante il test di determinati materiali come l’acciaio inossidabile. Sono disponibili cunei per travi angolari per alte temperature per test specializzati in condizioni di alta temperatura.