Un faisceau d’angle est un faisceau d’ondes sonores concentrées et directionnelles utilisées pour tester les soudures et les composants industriels métalliques à la recherche de défauts ou de petites fissures perpendiculaires à la surface de la pièce testée. De minuscules fissures dans les soudures ou dans le métal peuvent être invisibles à l’œil nu, mais un assemblage de faisceau d’angle peut détecter de tels défauts. Les poutres angulaires sont des outils importants pour tester de nombreux composants industriels importants, notamment les machines, les tuyaux, les soudures de tous types et les composants métalliques usinés ou forgés.
L’équipement d’essai pour l’utilisation de faisceaux d’angle se compose d’un appareil portatif composé de deux parties, une cale et un transducteur. La cale est conçue pour maintenir le transducteur à un angle par rapport à la surface de la pièce testée. Le transducteur est un appareil alimenté qui génère et projette les ondes sonores dans la pièce. La plupart des ensembles de faisceau d’angle sont construits de manière à permettre la fixation de différentes cales au transducteur. Chaque coin différent dirige le faisceau à des angles différents pour une variété de conditions de test différentes.
Les assemblages de poutres angulaires reposent sur la loi de Snell. Cette loi permet de calculer l’angle auquel une onde sonore rebondira lorsqu’elle heurtera une frontière entre deux matériaux de densité différente. Le faisceau d’angle envoie le faisceau dans la pièce à tester et détecte tout faisceau de retour, qui indique des fissures ou des défauts perpendiculaires à la surface de la pièce d’essai.
Les transducteurs sont spécialisés ; ils doivent être réglés à une fréquence spécifique en fonction du matériau à tester. Les types les plus courants sont destinés aux essais sur l’acier. D’autres transducteurs sont fabriqués pour tester des matériaux tels que l’aluminium et le titane. Un transducteur conçu pour tester un type de matériau ne convient pas pour tester un autre matériau, car chacun est calibré pour la conductivité acoustique spécifique d’une seule substance.
Les coins pour les ensembles de transducteurs à faisceau angulaire sont parfois fabriqués avec une courbe afin de donner des lectures plus précises tout en testant des matériaux avec des surfaces courbes. Ils peuvent être convexes ou concaves, l’axe de la courbe étant perpendiculaire ou parallèle à la ligne du faisceau du transducteur. Différentes conceptions permettent de tester les courbes intérieures ou extérieures de tuyaux ou d’autres équipements.
Des ensembles de transducteurs à faisceau angulaire existent également pour tester d’autres matériaux, comme les plastiques, les céramiques à haute densité et les métaux comme le cuivre et le plomb. Les transducteurs à double faisceau sont parfois utilisés pour des résultats de test plus précis lors du test de certains matériaux comme l’acier inoxydable. Des coins de faisceau d’angle haute température sont disponibles pour des tests spécialisés dans des conditions de haute température.