CHE COS’È UN BOROSCOPIO? ALLA SCOPERTA DELLA SUA STORIA

Se dovessimo cercare su un vocabolario la definizione di “boroscopia” la troveremmo indicata come un sottocampo dell’endoscopia. L’etimologia di tale termine deriva dall’inglese “boroscope”, dove “bore” sta a significare “foro”. Ma nella pratica che cos’è un boroscopio?

Nelle prossime righe cercheremo di indagare sul funzionamento di questo strumento essenziale per le ispezioni visive ed i cosiddetti “controlli non distruttivi”. Risaliremo fino alle sue origini e ci interrogheremo sulle sue possibili evoluzioni future.

A cosa serve un boroscopio?

Prima di provare a spiegare a che cosa serve un boroscopio, c’è un altro piccolo enigma da risolvere: qual è la differenza tra boroscopia ed endoscopia?

La prima riguarda l’utilizzo degli endoscopi nei settori industriali per controllare componenti di impianti e motori, così come saldature e cavità in generale. L’endoscopia invece fa riferimento all’applicazione degli endoscopi in campo medico.

Quindi, in sostanza i principi alla base di entrambe le discipline sono i medesimi. Ovviamente i dispositivi medici sono progettati per rispondere alle esigenze del corpo umano, mentre quelli usati nei contesti produttivi presentano caratteristiche pensate appositamente per i sistemi industriali.

Dopo questo primo chiarimento, vediamo meglio che cos’è un boroscopio. Si tratta di uno strumento ottico progettato per consentire l’ispezione visiva di aree difficili da raggiungere, fornendo immagini dettagliate e precise.

 Il dispositivo è composto sostanzialmente da un tubo rigido o flessibile, dotato di una lente o di una telecamera all’estremità, e da un sistema di illuminazione per migliorare la visibilità, in quanto si opera solitamente in aree contraddistinte da una scarsa luminosità.

Come già accennato, il boroscopio viene adoperato in molteplici settori per esaminare componenti complessi senza doverli smontare. Le sue funzionalità facilitano di gran lunga le operazioni di controllo qualità, di manutenzione preventiva ed infine la diagnosi dei guasti.

Quando è nato il boroscopio?

Le origini del boroscopio vanno ricercare durante la Seconda Guerra Mondiale. All’epoca, i tecnici militari necessitavano di una nuova metodologia per analizzare lo stato delle canne dei fucili senza dover smontare completamente tutta l’arma.

Così, si ingegnarono e diedero vita ad alcuni dispositivi ottici rigidi, primitivi ma funzionali, formati da un semplice tubo con una lente che consentiva di visualizzare l’interno del già citato “bore” delle armi da fuoco. 

Tuttavia, i boroscopi della prima ora erano ingombranti e con capacità ottiche limitate. Per questo motivo inizialmente restarono confinati solo a specifici ambiti militari.

La nascita del boroscopio moderno negli anni ‘60

La nascita dello strumento che oggi chiamiamo comunemente “boroscopio” si deve a due scienziati americani: Narinder Kapany, fisico di origine indiana noto come “il padre delle fibre ottiche,” e Brian O’Brien, ottico e fisico esperto. 

I due svilupparono il primo boroscopio moderno, combinando un tubo rigido con un sistema ottico più sofisticato che garantiva un’ispezione più dettagliata e precisa. Il nuovo dispositivo, non solo migliorò la qualità delle immagini, ma aprì la strada all’introduzione dei boroscopi flessibili realizzati proprio grazie all’applicazione delle fibre ottiche per trasmettere la luce e l’immagine.

L’invenzione di Kapany e O’Brien fu subito accolta con entusiasmo da settori come l’industria aerospaziale e manifatturiera, i quali avevano un estremo bisogno di strumenti più affidabili per effettuare controlli non distruttivi sulle turbine, i motori ed altre apparecchiature complesse. 

Nel giro di pochi anni la versione flessibile del boroscopio venne perfezionata e divenne indispensabile in tutti quei contesti industriali in cui le ispezioni avvenivano in spazi curvi ed angusti (basta pensare alla geometria complessa di un motore di un’auto o di un aereo).

Il progresso tecnologico si intensificò ulteriormente negli anni ’70 e ’80, con l’integrazione di sorgenti luminose sempre più potenti, come le lampade alogene e successivamente i LED, che migliorarono in maniera esponenziale la visibilità negli ambienti scarsamente illuminati.

L’era della digitalizzazione

Negli anni ’90, il boroscopio entrò in una nuova era grazie alla digitalizzazione. I videscopi, equipaggiati con telecamere miniaturizzate, permisero di trasmettere immagini e video in tempo reale su monitor esterni.

A tutto ciò si aggiunse la possibilità di registrare le immagini osservate, analizzarle in maniera ancora più approfondita ed organizzarle anche attraverso i software che nacquero proprio in quel periodo. Il boroscopio si trasformava da semplice strumento di analisi a dispositivo in grado di produrre report e creare storici delle ispezioni effettuate.

Come funziona il boroscopio?

Il tubo del boroscopio viene inserito all’interno della cavità o dell’area da ispezionare. La lente o la telecamera all’estremità cattura l’immagine del target, che, a sua volta, viene trasmessa tramite due diversi approcci:

• sistema ottico (boroscopi rigidi e flessibili tradizionali): l’immagine viene trasferita dall’obiettivo all’oculare attraverso un fascio di fibre ottiche. Queste ultime funzionano come un condotto per la luce, in grado di preservare dettagli e nitidezza;
• sistema digitale (videoscopi): una telecamera miniaturizzata cattura l’immagine e la invia elettronicamente a un monitor esterno o a un dispositivo portatile. Questa tecnologia assicura immagini ad alta risoluzione e offre funzionalità avanzate come lo zoom digitale, la registrazione video e la cattura di fotogrammi.

Come scegliere un boroscopio ottico?

Scegliere il boroscopio giusto significa trovare il perfetto equilibrio tra qualità dell’immagine, praticità d’uso e robustezza. Non tutti i modelli, infatti, sono uguali: esistono endoscopi progettati per applicazioni industriali, altri per l’ambito automobilistico o idraulico, e alcuni pensati addirittura per chi ama il fai da te.

La qualità dell’immagine

Il primo elemento da valutare è la qualità dell’immagine. Un boroscopio dotato di una telecamera ad alta risoluzione permette di ottenere immagini nitide e dettagliate, le quali risultano essenziali per individuare con precisione crepe, corrosioni o ostruzioni in spazi difficili da raggiungere. Oggi molti modelli, come quelli offerti da Fiber Optic, offrono risoluzione HD o superiore, garantendo una visuale chiara anche nei punti meno illuminati.

Lunghezza e diametro del tubo

Altro aspetto da tenere in considerazione è la lunghezza e il diametro del tubo di inserimento. Per ispezionare condotti profondi o tubazioni lunghe, servirà ovviamente una sonda più estesa. Al contrario, per interventi su piccoli componenti meccanici, come gli iniettori di carburante o i cilindri del motore, è consigliabile un tubo corto e sottile. Ad esempio, il diametro di alcuni boroscopi flessibili è perfetto accedere anche agli spazi più ristretti, senza rischiare di danneggiare le parti interne.

Resistenza

Non bisogna trascurare la qualità costruttiva. Un boroscopio deve essere resistente, soprattutto se viene utilizzato in officine, cantieri o ambienti industriali. I modelli realizzati in acciaio inossidabile o plastica rinforzata assicurano una maggiore durata nel tempo e una migliore protezione contro urti, umidità o sostanze chimiche.

Funzioni aggiuntive

Infine, possono fare la differenza alcune funzioni aggiuntive. L’illuminazione LED regolabile è indispensabile per lavorare in ambienti bui, mentre la possibilità di articolare la testa della telecamera consente di esplorare anche gli angoli più difficili. 

Molti modelli moderni integrano inoltre connessioni Wi-Fi o Bluetooth, utili per collegarsi a smartphone o tablet e visualizzare e registrare le immagini in tempo reale.

In quali campi viene applicato il boroscopio?

Nei paragrafi precedenti curiosando tra la storia del boroscopio abbiamo osservato come a partire dagli anni ’60 lo strumento sia ormai applicato in gran parte dei settori produttivi.

Settore automobilistico

Uno dei campi più comuni in cui si utilizza il boroscopio ottico è l’industria automobilistica. Si sfrutta per controllare lo stato dei cilindri, degli iniettori di carburante, delle valvole e di altre parti interne del motore, senza alcuna necessità di smontaggio. 

Grazie all’uso della sonda è possibile individuare accumuli di carbonio, segni di usura o piccole crepe che potrebbero compromettere le prestazioni del veicolo. 

Aviazione e aerospaziale

Anche nel settore aeronautico il boroscopio è uno strumento a dir poco fondamentale. Viene applicato per ispezionare motori a turbina, pale, camere di combustione e condotti d’aria. Le ispezioni periodiche con boroscopio permettono di individuare con anticipo crepe, corrosioni o danni dovuti a corpi estranei, evitando guasti costosi e rischiosi.

Impianti idraulici e HVAC

In ambito idraulico e nei sistemi HVAC (riscaldamento, ventilazione e condizionamento), il boroscopio è utilizzato per individuare perdite, ostruzioni o segni di corrosione all’interno dei tubi e dei condotti. 

Permettono di localizzare con precisione la causa del problema senza rompere muri o pavimenti. Al tempo stesso in ambito HVAC verificano la pulizia e l’integrità dei canali d’aria o delle serpentine di raffreddamento.

Settore manifatturiero

Nel mondo manifatturiero, i boroscopi trovano impiego nelle operazioni di controllo qualità e manutenzione preventiva. Vengono utilizzati per esaminare saldature, giunti, fusioni metalliche o componenti meccanici complessi: consentono di individuare difetti strutturali o segni di corrosione. 

In produzione, inoltre, servono per eseguire test non distruttivi (NDT) e garantire che ogni prodotto rispetti gli standard di sicurezza e precisione prima della consegna.

Fabbricazione armi

Anche nel mondo delle armi il boroscopio trova un uso molto interessante e specializzato. È impiegato principalmente per ispezionare l’interno della canna e altre parti interne che altrimenti sarebbero difficili da controllare da vicino.

Qui di seguito annoveriamo alcuni esempi pratici di utilizzo del boroscopio con le armi:

• controllo della rigatura interna: si verifica la condizione delle scanalature (rigatura), la presenza di usura, corrosione o tracce di residui;
• verifica del vivo di volata e dell’uscita della canna: per valutare che gli spigoli siano ben definiti e non danneggiati;
• indagine sulla camera di cartuccia, sul cono di forzamento o all’interno dell’otturatore: per individuare eventuali difetti, eccessivi scricchiolii o zone con residui;
• ispezione dopo la pulizia: per controllare che la canna sia realmente libera da depositi residui e che la pulizia sia stata efficace.

Quale futuro attendersi?

L’evoluzione tecnologica sta spingendo il boroscopio verso nuove frontiere. Gli strumenti stanno diventando sempre più compatti e leggeri per essere trasportati facilmente anche nelle aree più impervie. Contemporaneamente le nuove funzionalità avanzate come la messa a fuoco automatica, la registrazione in alta definizione e l’integrazione con software di analisi, stanno rendendo i boroscopi sempre più accessibili e facili da usare.

L’evolversi delle tecnologie di intelligenza artificiale condurrà all’elaborazione automatica delle immagini. Allo stesso modo l’introduzione della realtà aumentata rivoluzionerà ulteriormente il modus operandi delle ispezioni. 

Insomma, la storia del boroscopio è in continua evoluzione per rispondere alle crescenti esigenze di precisione, efficienza e affidabilità nel mondo contemporaneo.