Un haz de ángulo es un haz de ondas de sonido direccionales concentradas que se utiliza para probar soldaduras y componentes industriales metálicos en busca de fallas o pequeñas grietas perpendiculares a la superficie de la pieza que se está probando. Las pequeñas grietas en las soldaduras o en el metal pueden ser invisibles a simple vista, pero un conjunto de haz angular puede detectar tales fallas. Las vigas angulares son herramientas importantes para probar muchos componentes industriales importantes, como maquinaria, tuberías, soldaduras de todo tipo y componentes metálicos mecanizados o forjados.
El equipo de prueba para el uso de vigas angulares consta de un aparato de mano compuesto de dos partes, una cuña y un transductor. La cuña está diseñada para sujetar el transductor en un ángulo con respecto a la superficie de la pieza que se está probando. El transductor es un dispositivo motorizado que genera y proyecta las ondas sonoras en la pieza. La mayoría de los conjuntos de vigas angulares están construidos para permitir la fijación de diferentes cuñas al transductor. Cada cuña diferente apunta el haz a diferentes ángulos para una variedad de diferentes condiciones de prueba.
Los conjuntos de vigas angulares se basan en la ley de Snell. Esta ley permite calcular el ángulo en el que rebotará una onda de sonido cuando golpee un límite entre dos materiales de diferente densidad. El haz de ángulo dispara el haz hacia la pieza que se está probando y detecta cualquier haz de retorno, que indica grietas o fallas perpendiculares a la superficie de la pieza de prueba.
Los transductores son especializados; deben ajustarse a una frecuencia específica en función del material a ensayar. Los tipos más comunes son para pruebas de acero. Se fabrican otros transductores para la prueba de materiales como el aluminio y el titanio. Un transductor diseñado para probar un tipo de material no es adecuado para probar otro material, ya que cada uno está calibrado para la conductividad acústica específica de una sola sustancia.
Las cuñas para conjuntos de transductores de haz de ángulo a veces se fabrican con una curva para proporcionar lecturas más precisas mientras se prueban materiales con superficies curvas. Pueden ser convexos o cóncavos, con el eje de la curva perpendicular o paralelo a la línea del haz del transductor. Diferentes diseños permiten probar las curvas internas o externas de tuberías u otros equipos.
También existen conjuntos de transductores de haz angular para probar otros materiales, como plásticos, cerámicas de alta densidad y metales como el cobre y el plomo. Los transductores de doble haz se utilizan a veces para obtener resultados de prueba de mayor precisión al probar ciertos materiales como el acero inoxidable. Las cuñas de haz de ángulo de alta temperatura están disponibles para pruebas especializadas en condiciones de alta temperatura.