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liquido penetrante
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Ensaio por Liquido Penetrante
Universidade do Estado de Santa CatarinaCentro de Ciências Tecnológicas –CCTDepartamento de Engenharia Mecânica - DEM
Objetivo:
É assegurar a confiabilidade do produto, por meio de:
a) Obtenção de uma imagem visual, que revela a descontinuidade na
superfície da peça (mancha);
b) Revelação da natureza da descontinuidade sem danificar a peça
c) Separação das peças aceitáveis das não aceitáveis segundo o
critério estipulado
Finalidade do ensaio
O ensaio por líquidos penetrantes presta-se a detectar
descontinuidades essencialmente superficiaise que sejam abertas
na superfície, tais como trincas, poros, dobras, etc..
Podendo ser aplicado em todos os materiais sólidos e que não
sejam porosos ou com superfície muito grosseira.
Aplicação
Pode ser aplicados em materiais metálicos e não metálicos, ferrosose não ferrosos, sejam forjados, fundidos, cerâmicosde alta densidade vidro e plásticos, desde que não sejam porosos
Líquidos Penetrantes também são utilizados para a detecção de vazamentos em tubos, tanques, soldas e componentes.
Descontinuidades em materiais fundidos tais como gota fria, trincas de tensão provocadas por processos de têmpera ou revenimento,
Descontinuidades de fabricação tais como trincas, costuras, dupla laminação, sobreposição de material
Trincas provocadas pela fadiga do material ou corrosão sob tensão
Princípios básicos
O método consiste em fazer penetrar na abertura da
descontinuidade um líquido.
Após a remoção do excesso de líquido da superfície, faz-se sair da
descontinuidade o líquido retido através de um revelador.
A imagem da descontinuidade fica então desenhada sobre a
superfície.
Este método está baseado no fenômeno da capilaridade que é o
poder de penetração de um líquido em locais extremamente
pequenos devido a suas características físico-químicas como a
tensão superficial.
O poder de penetração é uma característica bastante importante uma
vez que a sensibilidade do ensaio é enormemente dependente do
mesmo.
O processo de ensaio se caracteriza pela utilização básica de três produtos:
Líquido Removedor, para a pré-limpeza da superfície de ensaio.
Líquido Penetrante, para penetrar nas descontinuidades abertas à
superfície e formar as indicações.
Revelador, que irá evidenciar e revelar a descontinuidade.
LÍQUIDO REMOVEDOR
Classificação dos Solventes :Classe 1 – halogenados
Classe 2 – não halogenados
Classe 3 – aplicação específica.
LÍQUIDO PENETRANTE
Classificação dos penetrantes, processos e materiais (de acordo com
a ASTM 1417)
TIPOS quanto à visibilidade MÉTODOS
Água Emulsificável Solvente
TIPO I (Fluorescente) A B (Lipofílico)
D (Hidrofílico)
C
TIPO II (Luz normal) A C
Tempos de Penetração Mínimos em Minutos (para temp. entre 16ºe 25ºC)
Processo Fabricação
Tipo de Des-continuidade
Lavávela Água
Pósemulsificavel
Removívela Solvente
Fundido Trinca a frio, Porosidade, Gota Fria
5 a 15 5 3
Forjado Dobra NR* 10 7
Solda Porosidade 30 5 3
Qualquer Trinca 30 10 5
Material: Aluminio
Processo Fabricação
Tipo de Des-continuidade
Lavávela Água
Pósemulsificavel
Removívela Solvente
Fundido Porosidade, Gota Fria
15 5 3
Forjado Dobra NR 10 7
Solda Porosidade 30 10 5
Qualquer Trinca 30 10 5
Solda Porosidade 60 20 7
Qualquer Trinca 30 20 7
Material: Magnésio
Processo Fabricação
Tipo de Des-continuidade
Lavávela Água
Pósemulsificavel
Removívela Solvente
Fundido Porosidade, Gota Fria
30 10 5
Forjado Dobra NR 10 7
Material: Aço
Processo Fabricação
Tipo de Des-continuidade
Lavávela Água
Pósemulsificavel
Removívela Solvente
Fundido Porosidade, Gota Fria
10 5 3
Forjado Dobra NR 10 7
Solda Porosidade 15 10 3
Qualquer Trinca 30 10 3
Processo Fabricação
Tipo de Des-continuidade
Lavávela Água
Pósemulsificavel
Removívela Solvente
Qualquer Trinca NR 20 a 30 15
Processo Fabricação
Tipo de Des-continuidade
Lavávela Água
Pósemulsificavel
Removívela Solvente
Qualquer Trinca 5 a 30 5 5
Material: Plastico
Material: Vidro
Processo Fabricação
Tipo de Des-continuidade
Lavávela Água
Pósemulsificavel
Removívela Solvente
Qualquer Trinca 5 a 30 5 5
Material: Titanio e Liga
Os níveis de sensibilidade
Sistemas de penetrante (Tipo I) :
Sensibilidade Nível 1/2 - Muito baixa
Sensibilidade Nível 1 - Baixa
Sensibilidade Nível 2 - Média
Sensibilidade Nível 3 - Alta
Sensibilidade Nível 4 - Ultra alta
REVELADOR
Classificação dos Reveladores :
Forma a – pó seco
Forma b – solúvel em água
Forma c – suspenso em água
Forma d – não-aquoso
Forma e – aplicação específica
O ensaio de Liquido Penetrantepode ser feito em seis etapas principais, que são:
a) Preparação da superfície – Limpeza inicial.
Antes de se iniciar o ensaio, a superfície deve ser limpa e seca.
O objetivo da limpeza é remover com um Líquido Removedor para que haja a eliminação de sujeiras,
Como: óleos, graxas ou resíduos de materiais diversos que possam impedir a penetração do penetrante em possíveis descontinuidades que se deseje detectar.
b) Aplicação do Penetrante
O líquido penetrante (geralmente de cor vermelha) é aplicado por
pincel, pistola, em aerossol ou mesmo imersão sobre a superfície a ser
ensaiada, que então age na superfície por um certo tempo
denominado de tempo de penetração.
De maneira que forme um filme sobre a superfície e que por ação do
fenômeno chamado capilaridade penetre na descontinuidade.
Faz-se então a remoção deste penetrante da superfície por meio de
lavagem com água ou remoção com solventes, sem que haja a
remoção do Líquido Penetrante retido nas descontinuidades.
c) Remoção do excesso de penetrante.
Consiste na remoção do excesso do penetrante da superfície, através de produtos adequados,
Condizente com o tipo de líquido penetrante aplicado devendo a superfície ficar isenta de qualquer resíduo na superfície.
Os métodos de remoção são os seguintes:
Método A – Penetrante lavável com água
Devem ser removidos com jato d’água controlando a pressão e temperatura, ou por imersão.
Quando utilizando o penetrante Tipo I (fluorescente), o enxágüe deve ser feito sob luz negra.
Método B – Penetrante pós-emulsificável lipofílico
O emulsificador deve ser aplicado por imersão ou derramamento.
Não pode ser aplicado através de pincel ou spray e não deve ser agitado enquanto estiver sobre a superfície da peça.
Método C – Penetrante removível com solvente
O penetrante é removido inicialmente através de panos secos ou
toalhas absorventes,
Quando o excesso não mais puder ser removido assim, aplica-se o
solvente em panos ou papeis limpos e secos, de uma forma que não
fiquem encharcados.
Procede-se então a remoção sob iluminação adequada, luz negra
para os penetrantes fluorescentes e luz branca para penetrantes
visíveis.
Método D – Penetrante pós-emulsificável hidrofílico
Após passado o tempo de penetração, seguem-se as etapas:
Pré-enxágue: para retirar o que for possível do excesso do penetrante
Aplicação do emulsificador hidrofílico
Enxágüe: proceder da mesma maneira que já descrito para o método A
c) Revelação
Consiste na aplicação de um filme uniforme de revelador sobre a superfície.
O revelador é usualmente um pó fino (talco) branco. Pode ser aplicado seco ou em suspensão, em algum líquido.
O revelador age absorvendo o penetrante das descontinuidades e revelando-as.
Deve ser previsto um determinado tempo de revelação para sucesso do ensaio.
e) Avaliação e Inspeção
Após a aplicação do revelador, as indicações começam a serem
observadas, através da mancha causada pela absorção do penetrante
contido nas aberturas, e que serão objetos de avaliação.
A inspeção deve ser feita sob boas condições de luminosidade, se o
penetrante é do tipo visível (cor contrastante com o revelador) ou sob
luz negra, em área escurecida, caso o penetrante seja fluorescente.
A interpretação dos resultados deve ser baseada no Código de
fabricação da peça ou norma aplicável ou ainda na especificação
técnica do Cliente.
Nesta etapa deve ser preparado um relatório escrito que mostre as
condições do ensaio, tipo e identificação da peça ensaiada, resultado
da inspeção e condição de aprovação ou rejeição da peça.
f) Limpeza pós ensaio
A última etapa, geralmente obrigatória, é a limpeza de todos os
resíduos de produtos, que podem prejudicar uma etapa posterior de
trabalho da peça (soldagem, usinagem, etc....).
VANTAGENS:
O processo de ensaios por líquidos penetrantes possui como grandes vantagens:
•A possibilidade de aplicação do ensaio em quaisquer tipos de materiais, desde que não porosos.
•A facilidade de aplicação, pela simplicidade do processo e a excelente sensibilidade na detecção de descontinuidades superficiais.
•A facilidade de utilização do ensaio em peças de grandes dimensões, em locais de difícil acesso, em instalações industriais, em manutenções preventivas de complexos industriais e em toda e quaisquer aplicações em campo.
DESVANTAGENS
Algumas das desvantagens do processo são:
•As limitações de aplicação do processo em superfícies com extrema
ruosidade ou micro porosidade.
•O tempo de desenvolvimento do ciclo total do processo, normalmente
mais longo, quando comparados outras técnicas de ensaio.
•A complexidade geométrica das peças, é um fator limitador de aplicação
do ensaio; pode não haver possibilidade de acesso aos locais a serem
ensaiados.
A dificuldade de documentação e registro dos resultados do ensaio
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