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Conceitos uteis

Materiais ferromagnéticos  –  metais como o aço ou ligas de cobalto,

que são fortemente atraídos por ímanes.Magnetismo  –  propriedade que apresentam metais como o aço deatraírem outros materiais ferromagnéticos.

Fluxo magnético –  conjunto de linhas de força.

Campo de fuga  –  linhas de força que saem da peça devido a umadescontinuidade.

Permeabilidade  –  facilidade com que um metal é magnetizado.

Retentividade  –  Propriedade que um material magnético tem de semanter magnetizado após a remoção da força de magnetização.

Magnetismo residual  –   Campo magnético que permaneceassociado à peça quando se reduz ou se anula a força demagnetização

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Método por Partículas Magnéticas

A inspecção por partículas magnéticas é um método que permite

identificar descontinuidades subsuperficiais, próximas da superfície,ou superficiais , em materiais ferromagnéticos como o aço e o ferro.

Este método é baseado no princípio de que as linhas do campomagnético criadas no material são distorcidas por uma interrupçãona continuidade do material, que pode ser provocada por

variações dimensionais abruptas, presença de descontinuidadesestruturais (como fissuras e porosidades) ou a presença de qualquermaterial (inclusões) com propriedades magnéticas diferentes dometal base.

Se estas descontinuidades são abertas à superfície ou se estãosuficientemente próximas desta, as linhas de fluxo distorcidas nestaregião darão origem aos chamados campos de fuga, promovendoo aparecimento de pólos magnéticos, capazes de atrair partículasmagnetizáveis para esta região.

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Método por Partículas Magnéticas

Inicialmente a peça é magnetizada e posteriormente são entãoaplicadas, sob o produto, pequenas partículas de óxido de ferro,revestidas com pigmentos coloridos ou fluorescentes.

Estas partículas são assim atraídas pela fuga do campo magnético eacumulam-se , formando uma indicação directa em torno da

descontinuidade. Esta indicação pode ser visualizada com umailuminação adequada.

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Método por Partículas Magnéticas

A inspecção por partículas magnéticas aplica-se em seis étapas:

- Preparação e limpeza da peça,

- Magnetização da peça,

- Aplicação de partículas magnéticas,

- Inspecção,

- Desmagnetização,

- Limpeza final da peça.

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Preparação

Aplicação

das partículas

Formação da

indicação

Campode fuga

Linhas de força magnética

Inspeção

Descrição do Método  –  Partículas Magnéticas

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Magnetização

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Método por Partículas Magnéticas

Limpeza e preparação da peça

Este é um método, tal como os anteriores, requer cuidados napreparação da superfície a examinar evitando possíveis erros nasindicações devido há existência de irregularidades na superfície.

Dependendo do tipo de contaminantes temos diferentes limpezas:

-Limpeza química,-Limpeza mecânica,-Limpeza manual

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Métodos de magnetização

Magnetização por corrente eléctrica

Distinguem-se duas formas de utilizar a corrente eléctrica naprodução de campos magnéticos:

-Passagem de corrente através da peça  –  magnetização circular- Introdução da peça no núcleo de uma bobine  –  magnetização

longitudinal

Magnetização circular por passagem de correnteQuando a corrente eléctrica passa directamente na peça, atravésde um condutor central ou contactos conectados directamente napeça ( pontas ou condutor maciço), formando-se linhas de força de

campo magnético com trajectórias circulares, estas trajectóriasestão contidas em planos perpendiculares ao eixo do condutor

O método da magnetização circular permite detectardescontinuidades orientadas segundo a direcção da correnteeléctrica, ou seja longitudinais.

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Magnetização circular por passagem de corrente

- Contacto directo

Magnetização circular por pontas :

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Condutor maciço:

Condutor central:

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Métodos de magnetização

Magnetização longitudinal

Se se fizer passar uma corrente eléctrica por uma bobine, as linhasde força do campo magnético no interior da mesma são paralelasao eixo da bobina. Assim uma peça de material ferromagnéticocolocado no interior da bobina será magnetizadalongitudinalmente.

O método da magnetização longitudinal permite detetardescontinuidades orientadas transversalmente à peça.

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Tipos de corrente

-Corrente alternadaUtiliza-se este tipo de corrente na deteção de descontinuidadessuperficiais do tipo fissuras provocadas por fadiga. A fracapenetração dos campos induzidos por este tipo de corrente leva aque não seja tão utilizada na deteção de descontinuidadessubsuperficiais.

A corrente alternada devido à alternância de sentido provoca umaagitação das partículas que lhes aumenta a mobilidade fornecendo

uma indicação mais nítida.

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Tipos de corrente

-Corrente contínuaA corrente contínua gera campos magnéticos que penetram maisfundo, tornando possível a deteção de descontinuidadessubsuperficiais.

Este tipo de corrente é mais utilizada com a aplicação por via

húmida. Na presença de campos gerados por corrente contínua, aspartículas secas não têm mobilidade e permanecem nos pontosonde foram aplicadas, o que não facilita a acumulação paraproduzir indicações nítidas

-Corrente rectificada em meia-ondaA corrente alternada pode ser rectificada produzindo uma correnterectificada em meia-onda, o que corresponde que em cada ciclode corrente alternada meio ciclo passa no rectificador e a outrametade não passa, produzindo-se um fluxo de corrente constituidopor impulsos e paragens

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Métodos de magnetização

Magnetização por ímanes

Utilizam-se dois tipos de ímanes:-Ímanes permanentes,- Electroímanes.

Ímanes permanentesUtilizam-se quando não se dispõe de uma fonte de energia.No entanto existem limitações na utilização deste método:-Impossibilidade de magnetizar grandes superfícies,-Impossibilidade de variar a força de campo,-Dificuldade em retirar o íman da peça, se aquele for forte.

Electroímanes são constituidos por um núcleo de aço macio com aforma de U e com uma bobina enrolada.As hastes são ajustáveis e estes podem ser ligados ou desligados, oque facilita a colocação e remoção da peça.

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Métodos de magnetização

Equipamentos de magnetização

A escolha do equipamento depende do tipo e peça a inspecionar edo local onde se efectua a inspeção.

O equipamento existente apresenta as variantes:- Equipamento fixo,- Equipamento móvel,- Equipamento portátil.

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Métodos de magnetização

Partículas magnéticas

São constituídas por misturas de materiais ferromagnéticos, como oóxido de ferro.Um dos factores importantes na aplicação deste método é aescolha de partículas magnéticas.

Podem ser aplicadas por:-Via húmida-Via seca

Quanto ao pigmento podem ser:-Coloridas

-Fluorescentes

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Características das partículas magnéticasExistem algumas características que devem ser consideradas

relativamente à seleção do tipo de partículas para determinadaaplicação:

-Dimensão

-Forma

-Permeabilidade

-Mobilidade

-Visibilidade

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Tipos de aplicação

-Via secaQuando são aplicadas, por via seca, as partículas são fornecidas naforma de pó e apresentam várias cores, cinzenta, vermelha,amarela, negra, branca.

São constituídas por um conjunto de várias granulometrias. São

aplicadas por garrafas borrifadoras e as pistolas de aplicação

Vantagens:-Fácil de utilizar em peças grandes-Equipamento portátil-Mais limpo que a via húmida

Desvantagens:-Menor sensibilidade em descontinuidades pequenas e profundas-Difícil de aplicar em peças de geometria complexa

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Aplicação das particulas magnéticas

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-Via húmida

A aplicação por via húmida utiliza partículas coloridas efluorescentes, em suspensão em água ou produtos derivados depetróleoAs coloridas podem ser de cor vermelha, amarela, negra e cinzenta.São aplicadas por derrame, imersão das peças em tanques ouembalagens pressurizadas geralmente suspensas em óleo.

Vantagens-Fácil de recobrir peças grandes ou de geometria complexa,-Adequado na inspeção de series de peças,-Excelente mobilidade das partículas em suspensão,

Desvantagens-Exige circuitos de circulação e agitação,-É mais difícil remover das peças-Exige o controle da concentração em suspensão

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Aplicação das particulas magnéticas

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Meios magnéticos

Existem dois métodos, considerando a magnetização da peça, deaplicação de partículas:

-Método residual,- Método continuo.

- Método residualAs partículas são aplicadas sobre a peça, magnetizada, e após seter cortado a corrente de magnetização, existindo assimmagnetismo residual.Neste caso o campo magnético deve ser suficientemente forte

para originar campos de fuga nas descontinuidades.Peças com com elevada retentividade

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Aplicação das particulas magnéticas

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Meios magnéticos

-Método continuoÉ um método mais sensível do que o residual e de aplicação rápida.Neste caso as partículas são aplicadas na presença da corrente demagnetização.

Para peças com baixa retentividade.

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Aplicação das particulas magnéticas

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A maioria das peças submetidas a inspeção por este métododevem ser desmagnetizados.

O método passa por submeter a peça magnetizada a um campomagnético, que continuamente inverte a direção e vai diminuindoo seu valor de intensidade.

Pode ser feita um desmagnetização por corrente continua ou porcorrente alternada.

A corrente continua aplica-se em peças de grande dimensão.Neste caso é necessário um dispositivo adicional para inverter a

direção de corrente.

A corrente alternada aplica-se em peças de menor dimensão

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Desmagnetização

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As peças são desmagnetizadas sempre que os campos residuais:

-Afectem a instrumentação ( aeronautica)-Interfiram com as operações de trabalho mecânico posteriores-Interfiram com operações de soldadura-Interfiram com o comportamento de serviço das mesmas

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Desmagnetização

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Existem vários métodos para registo de indiçações

-lacas,-fita transparente sobre a indicação,-fotografia

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Registo das indicações

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Partículas Magnéticas  –  Vantagens e Desvantagens

Vantagens:

. Deteção de descontinuidades superficiais e subsuperficiais;

. Produção de indicações directamente na peça;

. Aplicabilidade em peças complexas;

. Indicação confiável de pequenas descontinuidades.

Desvantagens:

. Limitação a materiais ferromagnéticos;

. A área de ensaio deve ser acessível;

. Exigência da operação de desmagnetização em algumassituações;

. A forma e a orientação das descontinuidades em relação aocampo magnético interferem fortemente no resultado do ensaio,sendo necessário, em muitos casos, a realização de mais de umensaio na mesma peça;. Em geral, são necessárias correntes elétricas elevadas, quepodem causar o aquecimento indesejado das partes examinadas.

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E 125-63 Reference Photographs for Magnetic Particle Indications onFerrous Castinsgs.

E 269-88 Definions of terms Relating to Magnetic Particle Inspection

E 709-80 Standard Pratice for Magnetic Particle Examination

E 1316-91 Standart Terminology for Nondestructive Examinations

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Normas ASTM

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1  –  Quais as etapas deste método?

2  –   Quais os tipos de corrente utilizadas? E em que tipo dedescontinuidades?

3  –   Diga quais os tipos de magnetização focados. Fale umpouco sobre cada um deles?

4  –   No caso de uma peça de grande dimensão, fixa, baixaretentividade e com superficie escura e brilhante, querinspecionar-se quanto à possivel existência dedescontinuidades subsuperficiais. Quais os parametros aconsiderar?

( tipo de corrente, metódo de magnetização, via deaplicação de particulas, tipo de particulas, tipo deequipamento, etc)

5  –  Em que situações se deve desmagnetizar a peça? No queconsiste a desmagnetização?

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6  –  Apresente vantagens e desvantagens deste END.

7  –  Quais os tipos de aplicação das particulas magnéticas?

8  –  Quais os meios de aplicação de particulas, considerandoa magnetizaçao da peça? Explique cada um dos métodos.

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