4 - particulas magnéticas

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 Particulas magnéticas

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NDT partículas magnéticas

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  • Particulas

    magnticas

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    Conceitos uteis

    Materiais ferromagnticos metais como o ao ou ligas de cobalto, que so fortemente atrados por manes.

    Magnetismo propriedade que apresentam metais como o ao de atrarem outros materiais ferromagnticos.

    Fluxo magntico conjunto de linhas de fora.

    Campo de fuga linhas de fora que saem da pea devido a uma descontinuidade.

    Permeabilidade facilidade com que um metal magnetizado.

    Retentividade Propriedade que um material magntico tem de se manter magnetizado aps a remoo da fora de magnetizao.

    Magnetismo residual Campo magntico que permanece associado pea quando se reduz ou se anula a fora de

    magnetizao

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    Mtodo por Partculas Magnticas

    A inspeco por partculas magnticas um mtodo que permite

    identificar descontinuidades subsuperficiais, prximas da superfcie,

    ou superficiais , em materiais ferromagnticos como o ao e o ferro.

    Este mtodo baseado no princpio de que as linhas do campo

    magntico criadas no material so distorcidas por uma interrupo

    na continuidade do material, que pode ser provocada por

    variaes dimensionais abruptas, presena de descontinuidades

    estruturais (como fissuras e porosidades) ou a presena de qualquer

    material (incluses) com propriedades magnticas diferentes do

    metal base.

    Se estas descontinuidades so abertas superfcie ou se esto

    suficientemente prximas desta, as linhas de fluxo distorcidas nesta

    regio daro origem aos chamados campos de fuga, promovendo

    o aparecimento de plos magnticos, capazes de atrair partculas

    magnetizveis para esta regio.

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    Mtodo por Partculas Magnticas

    Inicialmente a pea magnetizada e posteriormente so ento

    aplicadas, sob o produto, pequenas partculas de xido de ferro,

    revestidas com pigmentos coloridos ou fluorescentes.

    Estas partculas so assim atradas pela fuga do campo magntico e

    acumulam-se , formando uma indicao directa em torno da

    descontinuidade. Esta indicao pode ser visualizada com uma

    iluminao adequada.

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    Mtodo por Partculas Magnticas

    A inspeco por partculas magnticas aplica-se em seis tapas:

    - Preparao e limpeza da pea,

    - Magnetizao da pea,

    - Aplicao de partculas magnticas,

    - Inspeco,

    - Desmagnetizao,

    - Limpeza final da pea.

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    Preparao

    Aplicao

    das partculas

    Formao da

    indicao

    Campo

    de fuga

    Linhas de fora magntica

    Inspeo

    Descrio do Mtodo Partculas Magnticas

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    Magnetizao

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    Mtodo por Partculas Magnticas

    Limpeza e preparao da pea

    Este um mtodo, tal como os anteriores, requer cuidados na

    preparao da superfcie a examinar evitando possveis erros nas

    indicaes devido h existncia de irregularidades na superfcie.

    Dependendo do tipo de contaminantes temos diferentes limpezas:

    -Limpeza qumica,

    -Limpeza mecnica,

    -Limpeza manual

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    Mtodos de magnetizao

    Magnetizao por corrente elctrica

    Distinguem-se duas formas de utilizar a corrente elctrica na

    produo de campos magnticos:

    -Passagem de corrente atravs da pea magnetizao circular - Introduo da pea no ncleo de uma bobine magnetizao longitudinal

    Magnetizao circular por passagem de corrente

    Quando a corrente elctrica passa directamente na pea, atravs

    de um condutor central ou contactos conectados directamente na

    pea ( pontas ou condutor macio), formando-se linhas de fora de

    campo magntico com trajectrias circulares, estas trajectrias

    esto contidas em planos perpendiculares ao eixo do condutor

    O mtodo da magnetizao circular permite detectar

    descontinuidades orientadas segundo a direco da corrente

    elctrica, ou seja longitudinais.

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    Magnetizao circular por passagem de corrente

    - Contacto directo

    Magnetizao circular por pontas :

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    Condutor macio:

    Condutor central:

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    Mtodos de magnetizao

    Magnetizao longitudinal

    Se se fizer passar uma corrente elctrica por uma bobine, as linhas

    de fora do campo magntico no interior da mesma so paralelas

    ao eixo da bobina. Assim uma pea de material ferromagntico

    colocado no interior da bobina ser magnetizada

    longitudinalmente.

    O mtodo da magnetizao longitudinal permite detetar

    descontinuidades orientadas transversalmente pea.

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    Tipos de corrente

    -Corrente alternada

    Utiliza-se este tipo de corrente na deteo de descontinuidades

    superficiais do tipo fissuras provocadas por fadiga. A fraca

    penetrao dos campos induzidos por este tipo de corrente leva a

    que no seja to utilizada na deteo de descontinuidades

    subsuperficiais.

    A corrente alternada devido alternncia de sentido provoca uma

    agitao das partculas que lhes aumenta a mobilidade fornecendo

    uma indicao mais ntida.

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    Tipos de corrente

    -Corrente contnua

    A corrente contnua gera campos magnticos que penetram mais

    fundo, tornando possvel a deteo de descontinuidades

    subsuperficiais.

    Este tipo de corrente mais utilizada com a aplicao por via

    hmida. Na presena de campos gerados por corrente contnua, as

    partculas secas no tm mobilidade e permanecem nos pontos

    onde foram aplicadas, o que no facilita a acumulao para

    produzir indicaes ntidas

    -Corrente rectificada em meia-onda

    A corrente alternada pode ser rectificada produzindo uma corrente

    rectificada em meia-onda, o que corresponde que em cada ciclo

    de corrente alternada meio ciclo passa no rectificador e a outra

    metade no passa, produzindo-se um fluxo de corrente constituido

    por impulsos e paragens

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    Mtodos de magnetizao

    Magnetizao por manes

    Utilizam-se dois tipos de manes:

    -manes permanentes,

    - Electromanes.

    manes permanentes

    Utilizam-se quando no se dispe de uma fonte de energia.

    No entanto existem limitaes na utilizao deste mtodo:

    -Impossibilidade de magnetizar grandes superfcies,

    -Impossibilidade de variar a fora de campo,

    -Dificuldade em retirar o man da pea, se aquele for forte.

    Electromanes so constituidos por um ncleo de ao macio com a

    forma de U e com uma bobina enrolada.

    As hastes so ajustveis e estes podem ser ligados ou desligados, o

    que facilita a colocao e remoo da pea.

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    Mtodos de magnetizao

    Equipamentos de magnetizao

    A escolha do equipamento depende do tipo e pea a inspecionar e

    do local onde se efectua a inspeo.

    O equipamento existente apresenta as variantes:

    - Equipamento fixo,

    - Equipamento mvel,

    - Equipamento porttil.

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    Mtodos de magnetizao

    Partculas magnticas

    So constitudas por misturas de materiais ferromagnticos, como o

    xido de ferro.

    Um dos factores importantes na aplicao deste mtodo a

    escolha de partculas magnticas.

    Podem ser aplicadas por:

    -Via hmida

    -Via seca

    Quanto ao pigmento podem ser:

    -Coloridas

    -Fluorescentes

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    Caractersticas das partculas magnticas

    Existem algumas caractersticas que devem ser consideradas

    relativamente seleo do tipo de partculas para determinada

    aplicao:

    -Dimenso

    -Forma

    -Permeabilidade

    -Mobilidade

    -Visibilidade

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    Tipos de aplicao

    -Via seca

    Quando so aplicadas, por via seca, as partculas so fornecidas na

    forma de p e apresentam vrias cores, cinzenta, vermelha,

    amarela, negra, branca.

    So constitudas por um conjunto de vrias granulometrias. So

    aplicadas por garrafas borrifadoras e as pistolas de aplicao

    Vantagens:

    -Fcil de utilizar em peas grandes

    -Equipamento porttil

    -Mais limpo que a via hmida

    Desvantagens:

    -Menor sensibilidade em descontinuidades pequenas e profundas

    -Difcil de aplicar em peas de geometria complexa

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    Aplicao das particulas magnticas

  • Pg. 18 ESTE MATERIAL NO PODE SER MODIFICADO, COPIADO NEM REPRODUZIDO SEM AUTORIZAO DO IEFP

    -Via hmida

    A aplicao por via hmida utiliza partculas coloridas e

    fluorescentes, em suspenso em gua ou produtos derivados de

    petrleo

    As coloridas podem ser de cor vermelha, amarela, negra e cinzenta.

    So aplicadas por derrame, imerso das peas em tanques ou

    embalagens pressurizadas geralmente suspensas em leo.

    Vantagens

    -Fcil de recobrir peas grandes ou de geometria complexa,

    -Adequado na inspeo de series de peas,

    -Excelente mobilidade das partculas em suspenso,

    Desvantagens

    -Exige circuitos de circulao e agitao,

    - mais difcil remover das peas

    -Exige o controle da concentrao em suspenso

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    Aplicao das particulas magnticas

  • Pg. 19 ESTE MATERIAL NO PODE SER MODIFICADO, COPIADO NEM REPRODUZIDO SEM AUTORIZAO DO IEFP

    Meios magnticos

    Existem dois mtodos, considerando a magnetizao da pea, de

    aplicao de partculas:

    -Mtodo residual,

    - Mtodo continuo.

    - Mtodo residual

    As partculas so aplicadas sobre a pea, magnetizada, e aps se

    ter cortado a corrente de magnetizao, existindo assim

    magnetismo residual.

    Neste caso o campo magntico deve ser suficientemente forte

    para originar campos de fuga nas descontinuidades.

    Peas com com elevada retentividade

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    Aplicao das particulas magnticas

  • Pg. 20 ESTE MATERIAL NO PODE SER MODIFICADO, COPIADO NEM REPRODUZIDO SEM AUTORIZAO DO IEFP

    Meios magnticos

    -Mtodo continuo

    um mtodo mais sensvel do que o residual e de aplicao rpida.

    Neste caso as partculas so aplicadas na presena da corrente de

    magnetizao.

    Para peas com baixa retentividade.

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    Aplicao das particulas magnticas

  • Pg. 21 ESTE MATERIAL NO PODE SER MODIFICADO, COPIADO NEM REPRODUZIDO SEM AUTORIZAO DO IEFP

    A maioria das peas submetidas a inspeo por este mtodo

    devem ser desmagnetizados.

    O mtodo passa por submeter a pea magnetizada a um campo

    magntico, que continuamente inverte a direo e vai diminuindo

    o seu valor de intensidade.

    Pode ser feita um desmagnetizao por corrente continua ou por

    corrente alternada.

    A corrente continua aplica-se em peas de grande dimenso.

    Neste caso necessrio um dispositivo adicional para inverter a

    direo de corrente.

    A corrente alternada aplica-se em peas de menor dimenso

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    Desmagnetizao

  • Pg. 22 ESTE MATERIAL NO PODE SER MODIFICADO, COPIADO NEM REPRODUZIDO SEM AUTORIZAO DO IEFP

    As peas so desmagnetizadas sempre que os campos residuais:

    -Afectem a instrumentao ( aeronautica)

    -Interfiram com as operaes de trabalho mecnico posteriores

    -Interfiram com operaes de soldadura

    -Interfiram com o comportamento de servio das mesmas

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    Desmagnetizao

  • Pg. 23 ESTE MATERIAL NO PODE SER MODIFICADO, COPIADO NEM REPRODUZIDO SEM AUTORIZAO DO IEFP

    Existem vrios mtodos para registo de indiaes

    -lacas,

    -fita transparente sobre a indicao,

    -fotografia

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    Registo das indicaes

  • Pg. 24 ESTE MATERIAL NO PODE SER MODIFICADO, COPIADO NEM REPRODUZIDO SEM AUTORIZAO DO IEFP

    Partculas Magnticas Vantagens e Desvantagens

    Vantagens:

    . Deteo de descontinuidades superficiais e subsuperficiais;

    . Produo de indicaes directamente na pea;

    . Aplicabilidade em peas complexas;

    . Indicao confivel de pequenas descontinuidades.

    Desvantagens:

    . Limitao a materiais ferromagnticos;

    . A rea de ensaio deve ser acessvel;

    . Exigncia da operao de desmagnetizao em algumas

    situaes;

    . A forma e a orientao das descontinuidades em relao ao

    campo magntico interferem fortemente no resultado do ensaio,

    sendo necessrio, em muitos casos, a realizao de mais de um

    ensaio na mesma pea;

    . Em geral, so necessrias correntes eltricas elevadas, que

    podem causar o aquecimento indesejado das partes examinadas.

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  • Pg. 25 ESTE MATERIAL NO PODE SER MODIFICADO, COPIADO NEM REPRODUZIDO SEM AUTORIZAO DO IEFP

    E 125-63 Reference Photographs for Magnetic Particle Indications on

    Ferrous 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

  • Pg. 26 ESTE MATERIAL NO PODE SER MODIFICADO, COPIADO NEM REPRODUZIDO SEM AUTORIZAO DO IEFP

    1 Quais as etapas deste mtodo?

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

    3 Diga quais os tipos de magnetizao focados. Fale um pouco sobre cada um deles?

    4 No caso de uma pea de grande dimenso, fixa, baixa retentividade e com superficie escura e brilhante, quer

    inspecionar-se quanto possivel existncia de

    descontinuidades subsuperficiais. Quais os parametros a

    considerar?

    ( tipo de corrente, metdo de magnetizao, via de

    aplicao de particulas, tipo de particulas, tipo de

    equipamento, etc)

    5 Em que situaes se deve desmagnetizar a pea? No que consiste a desmagnetizao?

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    6 Apresente vantagens e desvantagens deste END.

    7 Quais os tipos de aplicao das particulas magnticas?

    8 Quais os meios de aplicao de particulas, considerando a magnetizaao da pea? Explique cada um dos mtodos.

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