Prova a ultrasuoni
Anche: Verifica autenticità a ultrasuoni, Prova UT, Misurazione a ultrasuoni
Metodo di prova non distruttivo che utilizza onde sonore nel campo degli ultrasuoni per determinare densità, struttura interna e composizione del materiale di lingotti e monete di metallo prezioso.
La prova a ultrasuoni è uno dei metodi più affidabili per esaminare lingotti e monete di grande formato in metallo prezioso alla ricerca di falsificazioni – senza danneggiare l'oggetto. Il procedimento sfrutta la velocità del suono specifica del materiale: ogni metallo trasmette le onde ultrasoniche con una velocità caratteristica. Se il valore misurato si discosta dai valori nominali per oro o argento, ciò indica la presenza di un altro materiale all'interno.
Principio di funzionamento
Una sonda piezoelettrica invia brevi impulsi ultrasonici nell'oggetto in esame. L'onda attraversa il lingotto o la moneta, viene riflessa dalla superficie opposta e torna al sensore. Dal tempo di volo misurato e dallo spessore noto dell'oggetto si ricava la velocità del suono nel materiale:
v = 2d / t
v = velocità del suono (m/s)
d = spessore dell'oggetto (mm)
t = tempo di volo misurato dell'eco (µs)
Il valore calcolato viene confrontato con i valori di riferimento dei metalli puri. Scostamenti superiori all'1–2 % giustificano ulteriori accertamenti.
Perché le contraffazioni al tungsteno sono così riconoscibili
Il tungsteno ha una densità quasi identica a quella dell'oro (19,32 g/cm³ vs. 19,25 g/cm³) e supera perciò senza problemi la determinazione della densità secondo Archimede e il test del magnete. La velocità del suono, però, differisce nettamente:
| Materiale | Densità (g/cm³) | Velocità del suono longitudinale (m/s) |
|---|---|---|
| Oro (999) | 19,32 | ca. 3.240 |
| Tungsteno | 19,25 | ca. 5.220 |
| Piombo | 11,34 | ca. 2.160 |
| Rame | 8,96 | ca. 4.700 |
| Argento | 10,49 | ca. 3.600 |
Un lingotto d'oro riempito di tungsteno mostra all'ultrasuono una velocità del suono nettamente più alta del previsto – e viene così smascherato con sicurezza. Proprio per i lingotti da un chilo e i grandi formati, la prova a ultrasuoni è quindi considerata procedura standard dei laboratori professionali.
Ambiti di applicazione e limiti
Particolarmente adatta per:
- Lingotti d'oro e d'argento a partire da ca. 50 g di peso
- Lingotti da un chilo e grandi lingotti da 400 once (LBMA Good Delivery)
- Monete sospette con suono o peso insolito
Limiti del metodo:
- Oggetti molto sottili (sotto ca. 2–3 mm) sono difficili da misurare, poiché impulso di invio e di ricezione si sovrappongono
- Superfici ruvide o bombate richiedono gel di accoppiamento (gel per ultrasuoni) per una buona trasmissione del suono
- Leghe miste (ad es. un sottile mantello d'oro su un altro metallo) possono generare segnali falsi a seconda dello spessore dello strato
- Il procedimento non sostituisce l'analisi in fluorescenza a raggi X (XRF) per la determinazione precisa del titolo
Svolgimento di una prova professionale
- Pulizia dei punti di misura (oli e sporco disturbano la trasmissione del suono)
- Applicazione del gel di accoppiamento sulla sonda e sulla superficie di prova
- Più misurazioni in punti diversi dell'oggetto (bordi, centro, retro)
- Confronto automatico con banca dati dei materiali o valutazione manuale del tempo di volo
- Documentazione dei risultati; in caso di anomalie, combinazione con determinazione della densità o XRF
Per gli investitori privati sono disponibili strumenti portatili compatti che mostrano il valore misurato direttamente come "Oro/Argento: OK" o "Scostamento". L'uso è semplice, ma richiede un appoggio stabile della sonda perpendicolare alla superficie. La nostra panoramica sulla verifica dell'autenticità riassume a confronto tutti i metodi comuni.
In breve
La prova a ultrasuoni è l'unico metodo di facile utilizzo che rileva con sicurezza le imbottiture di tungsteno nei lingotti d'oro, perché scandaglia l'interno dell'oggetto e non solo la superficie. Per i lingotti di grande formato è quindi indispensabile e integra in modo sensato la verifica di peso e dimensioni (verifica del peso della moneta).