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Destrutivos Introduo aos
Ensaios No Destrutivos
EnsaiosNo
Inspeo No Destrutiva: simples curiosidadede laboratrio (1950) ferramenta indis-
Introduo
Destrutivos
.
Atualmente: END so largamente utilizados naindstria moderna em todo o mundo: avaliao da qualidade e deteco de
EnsaiosNo
, medida de espessura de materiais e
revestimentos, determinao de outras caractersticas de
materiais para, e produtos industriais.
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Introduo
Definio:So ensaios que, quando realizados em peas
Destrutivos
aca a as ou semi-aca a as ou emcomponentes estruturais no interferem ouprejudicam o seu uso ou processamentoposterior.
Caracterstica marcante:
EnsaiosNo Eles raramente medem diretamente apropriedade de interesse, que obtida,
geralmente, a partir de sua correlao comuma outra grandeza que medida durante arealizao do teste.
Razes para uso dos END:
Introduo
Destrutivos
,perdas materiais e/ou paralisao deservios bsicos.
Impor confiana no produto e garantir areputao do fabricante. Manter um nvel de ualidade uniforme.
EnsaiosNo
Otimizao de projetos e de processos defabricao.
Aumentar os lucros da empresa, dentreoutros.
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Introduo
Probabilidade de falha 1/1000 - aceitvel.
A con iabilidade de um con unto dada elo
Destrutivos
produto da confiabilidade de seuscomponentes crticos.
Ex.: A confiabilidade (R) de um produtomontado a partir de 100 componentescrticos com aquela probabilidade de falha
EnsaiosNo
R = 0,999 x 0,999 x ...... x 0,999 = 0,9048
------- 100 vezes -------
Possibilidade de falha: (1 0,9048) = 0,0952.
Introduo
Exemplo: o motor de um automvel de 4cilindros possui um virabrequim, conectado a
Destrutivos
, ,vlvulas, oito molas, 8 anis de segmento ecentenas de outras partes, que so crticas
para seu funcionamento e qualquer falha emuma dessas partes causar a parada domotor.
EnsaiosNo motores devida capacidade de projetistas
e engenheiros de fabricao e de qualidadede conceber, fabricar e montar conjuntoscorretamente, de acordo com normas defabricao bem estabelecidas.
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IntroduoA ocorrncia de acidentes ou falhas causa
incmodo e inconvenincia, mas em certoscasos, so totalmente impensveis ou
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na m ss ve s.Exemplos: falha no sistema de direo de um nibus ou
do trem de pouso de um avio pode resultarna perda de dezenas ou centenas de vidashumanas.
EnsaiosNo vazamento de material radiativo numa usinanuclear pode matar e/ou afetar a vida de
milhares ou milhes de pessoas.
No se pode contar apenas com a sorte paraevitar tais ocorrncias.
IntroduoGarantia de qualidade e confiabilidade uma
importante razo para uso dos END.
Destrutivos
para os seus usurios. Como?
A garantia de satisfao do comprador umafonte implcita de lucro, conseqncia diretada reputao do fabricante.
EnsaiosNo a pro u o exper menta e um ote e
novos produtos, os END indicampossibilidades de mudanas no projeto,resultando em produtos mais leves,resistentes, confiveis e de menor custo.
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Introduo
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,produtivos fundamental para a manutenoda qualidade e evitar que se produza sucata.
Um produto no precisa ser necessariamenteperfeito, mas deve apresentar um nvel deualidade ade uado ara uma determinada
EnsaiosNo finalidade que pode ser mantido maisfacilmente com o uso dos END .
Introduo
Custo deproduoTolerncia de projeto
Destrutivos
Valor devenda
Tolerncia do produto
Tolerncia ideal
Mximo valor
agregado
Custo(v
alor
monet
rio)
EnsaiosNo
Nvel de perfeio
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Caracterizao de Materiais:
Introduo
Destrutivos
Dureza Profundidade de Tratamento Trmico Tamanho de Gro Tenses devidas a carregamentos em
estruturas
EnsaiosNo Tenses Residuais
Fadiga Fragilizao
As propriedades ou caractersticas tpicasmedidas em ensaios no destrutivos so:
Introduo
Destrutivos
propr e a es geom tr cas, ta s comotamanho, forma, espessura e desconti-
nuidades dos materiais como trincas,porosidades e delaminao; propriedades mecnicas, como dureza,
EnsaiosNo constantes e st cas e esta os e tens o e
deformao; propriedades estruturais e composio,
como tamanho de gro, incluses, segregaoe teor de elementos de liga;
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propriedades de absoro, reflexo e
Introduo
Destrutivos
espa amen o, ra a o e e romagn ca evibraes mecnicas, freqentementerelacionadas com densidade, espessura,espaa-mento atmico, tenses, tamanho degro e temperatura;
EnsaiosNo propriedades trmicas, como condutividade
e expanso trmicas.
Introduo
Destrutivos
propr e a es e tr cas e magn t cas, comocondutividade eltrica, permeabilidade
magntica, muitas vezes relacionadas comcomposio qumica e teor de liga, estruturacristalina, resultado de tratamentos
EnsaiosNo
, ,
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Caracterizao de DescontinuidadesEstruturais:
Introduo
Destrutivos
Deteco e dimensionamento de desconti-nuidades resultantes dos processos defabricao de componentes estruturais:
Trincas Porosidade
EnsaiosNo
Incluses Falta de fuso Falta de penetrao
Delaminaes Bolhas Perdas de espessura
Referncias:
Introduo
Destrutivos
A avaliao das descontinuidades encon-tradas quase sempre realizada a partir de
um cdigo ou uma norma de referncia.Normalmente as normas para a fabricaode equipamentos e componentes de
EnsaiosNo
para o projeto, fabricao e inspeo dosmesmos.Normas: ASME, AD Merkblat, API, TEMA
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Elementos bsicos de um END: (Ovos)
Introduo
Destrutivos
Meio de inspeo, Modificao do meio, Deteco das modificaes, Registro das modificaes,
EnsaiosNo nterpretao os registros.
Um END raramente mede a diretamente apropriedade de interesse.
Ti os bsicos de END:
Introduo
Destrutivos
Movimento de matria
Transmisso de energia
EnsaiosNo m os.
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Confiabilidade dos END:
Introduo
Destrutivos unicidade da correlao entre a propriedade
medida e a propriedade de interesse. Essacorrelao depende:
do material,
EnsaiosNo o m o o e pro u o ou ra amen o, da microestrutura,
da composio qumica, da presena de descontinuidades.
Introduo
Confiabilidade dos END:
Destrutivos
xXSimO ensaio detectou
NoSim
Existe
Descontinuidade?Possveis resultados
de um END
EnsaiosNo
Resultados desejados
XxNouma
descontinuidade?
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Descontinuidade:
Introduo
Destrutivos
Qualquer interrupo na estrutura fsicanormal de um material, que produza umaindicao ou sinal detectvel por um mtodo
EnsaiosNo de ensaio no destrutivo denominada
descontinuidade.
Defeito:
Introduo
Destrutivos
So descontinuidades que, quandoavaliadas de acordo com uma norma oucdigo de referncia, constituem
EnsaiosNo indicaes que podem comprometer a
utilizao do material testado.
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Fatores que influenciam na seleo
Introduo
Destrutivos
Material a ser testado Processo de fabricao Geometria do componente
EnsaiosNo ipos e escontinui a e e ocorr nciamais provvel
Sensibilidade necessria Custos
Comparao com Ensaios Destrutivos
Ensaios DestrutivosVantagens
ENDLimitaes
Destrutivos
Os testes geralmente simulamuma ou mais condies deservio, medindo assim
diretamente a propriedade deinteresse de forma confivel.
Os testes usualmente medemquantitativamente cargas de
Os testes envolvem medidasindiretas das propriedades,sem significao direta com
as condies de servio.
Os testes so geralmentequalitativos e raramente
EnsaiosNo
a a, quan a e edistoro ou dano ou tempode vida sob determinadascondies de operao;fornecendo valores numricosque podem ser usadosdiretamente no projeto ou emespecificaes.
quan a vos. es n o me emdiretamente cargas de falhaou vida til, mesmoindiretamente. Eles podemcontudo revelar danos oumecanismos de falha.
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Comparao com Ensaios Destrutivos
Ensaios DestrutivosVantagens
ENDLimitaes
Destrutivos
A correlao entre as medidasfeitas no ensaio e apropriedade de interesse direta, de forma quediferentes observadores, emgeral, concordam entre siquanto aos valores medidos esua significao em termos de
Julgamento por pessoascapacitadas ou experinciaem servio so geralmentenecessrias na interpretaodos resultados. Quando acorrelao essencial entre apropriedade medida e a deinteresse no est claramente
EnsaiosNo con es e uso. prova a ou a exper nc alimi-tada, pode haver
discrepncias quanto interpretao dos resultados
Comparao com Ensaios DestrutivosEnsaios Destrutivos
Limitaes
Os testes no podem, em geral,
ENDVantagens
Os testes podem ser feitos em
Destrutivos
ser e os em peas na s masapenas pedaos do materialprocessado de forma similar speas que sero colocadas emservio.
o a a pro u o ou em o asas regies crticas, de formaque a avaliao feita naspeas como um todo. Muitassees podem ser examinadassimultaneamente ouseqencialmente.
EnsaiosNo apenas uma ou poucas
propriedades crticas domaterial em condies deservio.
diferentes propriedades ouregies do material ou pea,podendo ser aplicadosseqencialmente ou simulta-neamente, sendo possvelmedir vrias propriedadescorrelacionadas com odesem enho em servio.
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Comparao com Ensaios Destrutivos
Ensaios DestrutivosLimitaes
ENDVantagens
Destrutivos
Os ensaios no so realizados naspeas que realmente vo serusadas e a similaridade oucorrelao com as que serousadas deve ser provada poroutros meios.
Os testes s podem ser feitos em
Os testes so feitosdiretamente nas peas quesero colocadas em servio,no deixando dvidas quanto sua representatividade,
Os ensaios podem ser realizados
EnsaiosNo parte do lote de produo epodem ser pouco teis quando a
propriedade medida podevariar de forma imprevisvel deuma pea para outra.
em cada pea produzida, sejustificvel economicamente eassim elas podem ser usadasmesmo que apresentemdiferenas entre unidades oulotes.
Comparao com Ensaios DestrutivosEnsaios Destrutivos
Limitaes
Geralmente ensaios destrutivos
ENDVantagens
Freqentemente os END podem
Destrutivos
durante servio. Este precisaser interrompido e as peasprecisam ser definitivamente
removidas.Efeitos cumulativos em um certo
perodo de tempo no podemser medidos em uma nica e a.
o servio, sem necessidade deparada e desmontagem. Noh perda da pea ou de suas
condies de servio.Os END permitem inspees
repetidas numa mesma peaao lon o do tem o, ermitindo
EnsaiosNo Se vrias peas so testadas
com essa finalidade, necessrio verificar se essasso similares inicialmente e secada uma delas foi submetida acondies de servioequivalentes antes de validaros dados.
acompanhar a evoluo dodesgaste ou dano, facilitandoestabelecer a correlaodestes com as condies deservio.
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Comparao com Ensaios DestrutivosEnsaios Destrutivos
Limitaes
O custo de reposio pode ser
ENDVantagens
Peas aceitveis de alto custo
Destrutivos
tiverem alto custo de mate-rial ou de fabricao, o quepode ser proibitivo.
Em geral a preparao de corposde rova envolve intensa
ensaio. A repetio de testes,quando economicamentejustificvel, pode ser feitadurante a produo ouservio.
Pouca ou nenhuma preparao necessria ara muitos
EnsaiosNo usinagem ou outros meios, svezes de preciso, o que
aumenta os custos ou limita onmero de corpos de prova aserem ensaiados. Alm disso,pode requerer muitas horas detrabalho de pessoal altamentequalificado.
ensaios. Alguns equipamentosde ensaio so portteis. Emmuitos casos, os custos dosEND so baixos, tanto porobjeto testado quanto paratoda a produo, emcomparao com os ensaiosdestrutivos.
Comparao com Ensaios Destrutivos
Ensaios DestrutivosLimitaes
ENDVantagens
Destrutivos
Os requisitos de tempo e mo deobra para estes ensaios soaltos o que aumenta os custos
de produo se os ensaios sousados como mtodo primriode controle de qualidade daproduo.
Muitos END so rpidos erequerem menos mo de obraque os testes destrutivos,
sendo os custos de inspeode toda a produo, emmuitos casos, equivalente aoda inspeo destrutiva deapenas uma parte dos lotes
EnsaiosNo produzidos.
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Introduo
Principais END de uso industrial:
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Inspeo visual Lquidos penetrantes Partculas magnticas Ensaios eletromagnticos Ultra-som
EnsaiosNo
Emisso acstica Outros: estanqueidade, trmico, holografia,
etc.
A Inspeo visual
Primeiro e mais usado END
Destrutivos
Inspeo e super cies externas, paradeterminao de: tamanho, forma, cor,
acabamento, grau de ajuste, existncia dedescontinuidades superficiais grosseiras
Exame do interior de materiais translcidos.
EnsaiosNo
Pode se feito a olho n ou com auxlio deinstrumentos: lupas, microscpios, espelhos,tuboscpios, gabaritos, projetores de perfil,cmaras de TV etc.
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Lquidos Penetrantes
Destrutivos
Fases do ensaio: Limpeza inicial
Aplicao do penetrante
EnsaiosNo Remoo do excesso
Aplicao do revelador Interpretao
Vantagens e limitaes
Vantagens Limitaes
Destrutivos Simples, rpido e de
baixo custo relativo, Tamanho das peas, Grande escala,
Descontinuidades
superficiais apenas, Superfcies irre-gulares ou porosas,
EnsaiosNo Muito sens ve a
trincas finas, Orientao.
m eza n c acrtica,
Reao entremateriais.
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Partculas Magnticas
Destrutivos
Fases do ensaio: Preparao/limpeza
EnsaiosNo Aplicao do p magntico
Interpretao
Vantagens e limitaes
Destrutivos
superficiais e sub-superficiais,
Simples e rpido, Preparao simples,
ferromagntico,
Forma e orientao, Desmagnetizao, Correntes elevadas,
EnsaiosNo aman o e orma a
pea. Aquecimento
indesejado, Mais de um ensaio.
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O Ensaio Ultra-Snico
Destrutivos
Introduo de vibraes mecnicas no
EnsaiosNo material, com freqncia normalmente entre500 kHz e 8 MHz, que so refletidas por
interfaces, revelando-as.
Vantagens e limitaes
Alto poder de Dificuldade de
Destrutivos
, Alta sensibilidade,
Preciso geomtrica, Porttil, Seguro,
, Uso de acoplantes,
Peas rugosas oucom geometriairregular ou pequena
EnsaiosNo Acesso a um lado,
Defeitos planares.
, Descontinuidades
sub-superficiais.
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O Ensaio Radiogrfico
Destrutivos
Introduo de radiao na pea, que
Pea
Filme
EnsaiosNo absorvida diferencialmente quando ocorremvariaes de densidade, espessura ou
composio qumica na pea.
Vantagens e limitaes
Descontinuidadessu erficiais e
Defeitos planares
Destrutivos
internas,
Materiais ferrosos,
no ferrosos,cermicos, etc., Registro permanente
, Lento e
relativamente caro, Necessrio acesso adois lados da pea,
EnsaiosNo os resu a os,
Estruturas egranulao.
ro emas esegurana.
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O Ensaio por correntes parasitas
Campo Magn tico
Destrutivos
Mtodo eletromagntico de ensaio utilizadoara a avaliao no destrutiva de materiais
Bobina
Corren tes parasitas
Pea
EnsaiosNo eltricamente condutores. Caracterizao domaterial atravs da permeabilidade magntica
, da condutividade eltrica e de desconti-nuidades geomtricas.
Vantagens e limitaes
Destrutivos
Rpido, Alta sensibilidade, Alta preciso, Inspeo de peas
Equipamento caro,
Treinamento, Difcil interpretao, Padres.
EnsaiosNo
.
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Extensometria
Destrutivos L
L=
- deformao unitria
P P
L + L
L
EnsaiosNo L comprimento inicial
L incremento no comprimento inicialdevido fora P
Mtodo Magnetoelstico
Destrutivos
EnsaiosNo
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Rudo Barkhausen
o sinal obtidodevido soma de
Destrutivos
todos os eventosmagnticos duranteo processo demagnetizao, emhomenagem ao
InduoMagntica
Magntico-H
EnsaiosNo Barkhausen, que foi
quem primeiroobservou ofenmeno.
Sinal Barkhausen
Tempo
Emissividade decorpos negros.
Termografia
Destrutivos Em temperaturas
superiores ao zeroabsoluto ocorre aemisso de radiaoinfravermelha.
EnsaiosNo
Captura por cmarasensvel e geraode imagem tica.
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Emisso AcsticaEmisso Acstica
Destrutivos
interior dos materiais, tendo sua origemem fontes localizadas no interior domesmo.
EnsaiosNo
ermo u za o para e n r aemisso espontnea de energia mecnicana forma de ondas elsticas transientes.
Sinal
Emisso Acstica
Destrutivos
Instrumentao
Deteco
Sensor
Onda deemissoacstica
Fonte
EnsaiosNo Medio
Gravao Interpretao Avaliao
EstmuloEstmulo
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