Ensaios não destrutivos

Ensaio Visual

- Foi o primeiro método de ensaio aplicado pelo homem.

- O mais barato e usado em todos os ramos da indústria.

- Requer inspetores treinados.

A inspeção visual exige definição clara e precisa de critérios de rejeição e aceitação do produto.

Fatores que afetam o ensaio

Limpeza da superfície

Acabamento da superfície

Nível de iluminação e seu posicionamento

Contraste entre a descontinuidade e o resto da superfície

Equipamentos auxiliares

Lupa, Microscópios, Telescópios, Projetores óticos, Gabaritos e comparadores, Sistemas especiais.

Ensaio de líquidos penetrantes

O ensaio baseia-se na penetração de líquidos em trincas e rachaduras superficiais por ação do fenômeno da capilaridade, e é aplicado na existência de trincas difíceis a serem observadas a olho nu.

O líquido penetrante é geralmente em cor viva, vermelha, e o pó revelador de cor branca. O líquido penetrante pode ser fluorescente, o que exige luz negra para visualização das trincas, permitindo maior sensibilidade.

-É muito usada em materiais não magnéticos.

-É também aplicada a materiais cerâmica vitrificada, vidro e plásticos.

- Revela descontinuidades extremamente finas (0,001 mm) até olho nu.

Vantagens:

- Método simples, resultados fáceis de interpretar.

- Treinamento simples para o operador.

- Não há limitações de tamanho de peça ou material.

Desvantagens:

- O líquido só descobre descontinuidades abertas, caso elas estejam preenchidas por qualquer material, o resultado é errôneo.

- A superfície não pode ser porosa ou absorvente, pois não conseguiríamos remover todo o penetrante.

- Pode se tornar inviável para peças complexas, que necessitem de absoluta limpeza após o ensaio.

Etapas do processo1) Limpeza e desengraxamento da peça.

Tempo de secagem2) Aplicação do líquido penetrante, por imersão ou aspersão.

Tempo de secagem3) Limpeza superficial, retirando o líquido penetrante, cuidando para não remover

o líquido que penetrou nas trincas. Tempo de secagem

4) Aplicação do revelador, que absorve o líquido penetrante, revelando o local das trincas.Tempo de secagem

5) Laudo e registros6) Limpeza da peça.

Problemas que ocorrem devido ao mal preparo da superfície.

Resíduos deixados na superfície, como terra, ferrugem ou a própria pintura do material podem influenciar drasticamente neste ensaio, não deixando o líquido penetrar nas trincas. Uma limpeza corretamente escolhida para cada tipo de sujeira deve ser feita antes do ensaio.

Laudo e registros

O relatório deve conter:

a) Descrição da peça, desenho, posição e estagio de fabricaçãob) Variáveis do teste, como numero de lote, temperatura de aplicação, tempo de

penetração e avaliação.c) Resultado do ensaiod) Laudoe) Assinatura do responsável

Ensaio de Partículas Magnéticas

É usado na localização de descontinuidades superficiais e sub-superficiais em materiais ferromagnéticos. Pode ser aplicado em peças acabadas ou semi-acabadas.

Quando a peça é submetida a um campo magnético, as descontinuidades na peça formam um campo de fuga de fluxo no campo magnético. Aplicamos partículas ferromagnéticas, as quais se aglomerarão nesses campos de fuga, atraídas pelo surgimento dos polos magnéticos. A aglomeração indicara o formato e extensão da descontinuidade. As descontinuidades podem ser superficiais ou ter até 3 mm de profundidade.

Quanto ao tipo de indústria, este ensaio tem sido usado na fabricação e manutenção metalmecânica em geral, como caldeirarias, tubulações, industriais naval, ferroviária, automobilística, de máquinas e equipamentos agrícolas, estruturas etc.

Técnicas de Magnetização

Passagem de corrente: ( corrente passa através da peça )

- Técnica dos eletrodos: dois eletrodos são encostados na peça, a uma distancia (d) um do outro, entre eles fica o local em estudo, pelo qual passara um campo magnético circular.

- Técnica do contato direto entre placas: dois eletrodos são encostados nas extremidades da peça, fazendo a corrente elétrica atravessar ela junto a um campo magnético circular.

Campo magnético:

- Técnicas de bobina: uma bobina se desloca ao longo da peça, gerando um campo magnético que passa longitudinalmente na peça.

- Técnicas de Yoke: uma bobina também gera o campo magnético, porém o dispositivo contem dois “eletrodos” que se encostam à peça, fazendo com que o campo magnético passe longitudinalmente pela região em estudo.

- Técnica de condutor central: um condutor cilíndrico, passa por dentro de um tubo(peça), gerando um campo magnético circular.

Etapas do processo1) Preparação da superfície2) Seleção do equipamento de magnetização e das partículas magnéticas3) Planejamento de ensaio4) Magnetização da peça5) Eliminação do excesso de partículas6) Observações, avaliações e registros dos resultados7) Desmagnetização

1 – Preparação da superfície: (evitar a interferência de partículas nos resultados)

- Jato de granalha

- Escova de aço (manual ou rotativa)

- Solvente e panos umedecidos em solvente

- Limpeza química, vapor desengraxante

- Esmirilhamento

2 – Seleção do equipamento dependerá:

- da forma da peça a ser ensaiada

- do local da execução do ensaio

- do acabamento superficial da peça

- da especificação técnica para inspeção

2 – Seleções das partículas podem ser:

Campo residual: aplicação depois da aplicação do campo magnético (materiais que retém magnetismo)

Campo continuo: aplicação junto com a aplicação do campo magnético

- via seca (fluorescente, luz natural): pó de materiais ferromagneticos

- via úmida: querosene, água, óleo (fluorescente, luz natural) partículas ferromagnéticas em suspensão, podem detectar defeitos mais finos.

3 – Planejamento de ensaio

Para que as descontinuidades sejam detectadas é importante que elas estejam de tal forma que sejam "interceptadas" ou "cruzadas" pelas linhas do fluxo magnético induzido; consequentemente, a peça deverá ser magnetizada em pelo menos duas direções defasadas de 90°, por que para que a descontinuidade aparece com mais precisão, é necessário que elas esteja perpendicular ao fluxo.

4 – Magnetização da peça: pode ser longitudinal, circular multidirecional.

5- Eliminação do excesso de partículas

6 – Observação e resultados: pode ser por escrita, por fita transparente ou processo fotográfico.

Relatório de ensaio:

- Peça ensaiada, desenho e posição

- Área de interesse

- Norma de aceitação

- Aparelho de magnetização usado, tipo de intensidade, corrente e pó usados.

- Concentração de partículas

- Croqui da peça e indicações observadas

7 – Desmagnetização

É necessária pois interfere nos processos de usinagem e soldagem, e também nas medições.

O método mais utilizado é passar por uma bobina percorrida por corrente alternada.

Ensaios destrutivos

Ensaio de dobramento

Consiste em dobrar um corpo de prova de eixo retilíneo e secção circular (maciça ou tubular), retangular ou quadrada, assentado em dois apoios afastados a uma distância especificada, de acordo com o tamanho do corpo de prova, por meio de um cutelo, que aplica um esforço perpendicular ao eixo do corpo de prova, até que seja atingido um ângulo desejado.

-O valor da carga não importa. O ângulo determina a severidade do ensaio e é geralmente de 90, 120 ou 180º;

-Ao se atingir o ângulo especificado, examina-se a olho nu a zona tracionada, que não deve apresentar trincas, fissuras ou fendas. Caso contrário, o material não terá passado no ensaio.

-Pode ser dobramento livre ou semi-guiado.

Livre: a força é aplicada nas extremidades

Semi-guiado: o dobramento acontece na região determinada pelo cutelo

Flexão x Dobramento

Em algumas aplicações industriais envolvendo materiais de alta resistência é muito importante conhecer o comportamento do material quando submetido a esforços de flexão. Nesses casos, o ensaio é interrompido no final da fase elástica e são avaliadas as propriedades mecânicas dessa fase;

Quando se trata de materiais dúcteis, é mais importante conhecer como o material suporta o dobramento. Nesses casos, é feito diretamente o ensaio de dobramento, que fornece apenas dados qualitativos.

Ensaio em corpos de prova soldados

É realizado geralmente para a qualificação de profissionais que fazem solda (soldadores) e para avaliação de processos de solda. Na avaliação da qualidade da solda costuma-se medir o alongamento da face da solda. O resultado serve para determinar se a solda é apropriada ou não para uma determinada aplicação.

Ensaio de Flexão

Em algumas aplicações industriais envolvendo materiais de alta resistência é muito importante conhecer o comportamento do material quando submetido a esforços de flexão. Nesses casos, o ensaio é interrompido no final da fase elástica e são avaliadas as propriedades mecânicas dessa fase.

-Se o material for dúctil, não haverá ruptura e a falha será por escoamento;

-Se o material for frágil, o corpo de prova se romperá.

-Os resultados dos ensaios de flexão são afetados, sobretudo em materiais frágeis, por fatores como o tipo e velocidade de aplicação da força de ensaio, o comprimento do vão entre apoios e as dimensões da secção transversal do corpo de prova.

EX: a força do ensaio aplicada no centro conduz a valores de resistência à flexão mais elevados;

-Em provetes com a mesma secção e dimensão, quanto menor for a distância entre apoios, mais elevado é o módulo de rotura obtido;

-Finalmente, do mesmo modo que na tração e na compressão, quanto maior for a velocidade de aplicação da força, mais elevada é a resistência à flexão.