Theory of ultrasonic technology. Industrial applications of ultrasound: welding and punching.

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NOCIONES DE ULTRASONIDOS

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INDICE• Concepto basicos de ondas: T, A, f y λ• Características y fenómenos de las ondas• Propagación de las ondas acústicas•Piezoelectricidad• Resonancia• Aplicaciones de los ultrasonidos• Componentes del circuito ultrasónico

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CONCEPTO BASICOS DE LAS ONDAS

Propagación de una propiedad por un medio, por ej. Presión, campo eléctrico o magnético

Magnitudes que definen una onda:- Amplitud (A) o (y)- Periodo (T) - Frecuencia (f) - Longitud de onda (λ)- Velocidad de propagación (v)

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CARACTERÍSTICAS Y FENOMENOS DE LAS ONDAS

- Difracción, ocurre cuando la onda debe rodear un obstáculo

- Interferencia, ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el mismo punto

- Reflexión, ocurre cuando la onda al encontrarse con un nuevo medio cambia de dirección

- Refracción, ocurre cuando la onda entra en un nievo medio al que viaja a distinta velocidad

- Efecto doppler, debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de ondas y el receptor

- Onda de choque, ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen formando un cono

- Onda estacionaria, es la que permanece fija sin propagarse bien porque el medio se mueva en sentido opuesto al de propagación o como resultado de la interferencia de dos ondas que viajan en sentidos opuestos

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PROPAGACION DE LAS ONDAS ACUSTICAS

El sonido está formado por ondas mecánicas elásticas longitudinales u ondas de compresión en un medio, por lo que para propagarse precisan de un medio que además debe ser elástico si las vibraciones son perpendiculares a la dirección de propagación es una onda transversal

Ondas longitudinales uL y ondas transversales uT:

Onda elástica:

Velocidad del sonido:

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PIEZOELECTRICIDAD

Deformación o tensión mecánica que ocurre en determinados cristales al aplicarles un campo eléctrico, este fenómeno es reversible

Ecuaciones, donde D es la densidad de flujo eléctrico y S la deformación:

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RESONANCIA

Fenómeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración se acerca al periodo de vibración característico de dicho cuerpo, en el cual, una fuerza relativamente pequeña aplicada en forma repetida hace que una amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande.

Se denomina frecuencia de resonancia a aquella frecuencia característica de un cuerpo o un sistema que alcanza el grado máximo de oscilación.

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APLICACIONES DE LOS ULTRASONIDOS

- Limpieza- Inspección- Soldadura- Corte y troquelado

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