Ensaio Materiais ensa19

8/14/2019 Ensaio Materiais ensa19

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Depois do ensaio visual, o ensaio por lqui-dos penetrantes o ensaio no destrutivo mais antigo. Ele teve incio nas oficinasde manuteno das estradas de ferro, em vrias partes do mundo.

Naquela poca, comeo da era industrial, no se tinha conhecimento docomportamento das descontinuidades existentes nas peas. E quando estas eramcolocadas em uso, expostas a esforos de trao, compresso, flexo e, principal-mente, esforos cclicos, acabavam se rompendo por fadiga.

Era relativamente comum o aparecimento de trincas e at a ruptura de peasde vages, como eixos, rodas, partes excntricas etc., sem que os engenheirose projetistas da poca pudessem determinar a causa do problema.

Algumas trincas podiam ser percebidas, mas o ensaio visual no era sufi-

ciente para detectar todas elas, pela dificuldade de limpeza das peas.Foi desenvolvido ento um mtodo especial no destrutivo para detectar

rachaduras em peas de vages e locomotivas, chamado de mtodo do leoe giz.

Neste mtodo, as peas, depois de lavadas em gua fervendo ou com umasoluo de soda custica, eram mergulhadas num tanque de leo misturado comquerosene, no qual ficavam submersas algumas horas ou at um dia inteiro,at que essa mistura penetrasse nas trincas porventura existentes nas peas.

Depois desta etapa, as peas eram removidas do tanque, limpas

com estopa embebida em querosene e colocadas para secar. Depois de secas,eram pintadas com uma mistura de giz modo e lcool; dessa pinturaresultava uma camada de p branco sobre a superfcie da pea. Em seguida,martelavam-se as peas, fazendo com que a mistura de leo e querosenesasse dos locais em que houvesse trincas, manchando a pintura de giz etornando as trincas visveis.

Este teste era muito passvel de erros, pois no havia qualquer controle dosmateriais utilizados - o leo, o querosene e o giz. Alm disso, o teste noconseguia detectar pequenas trincas e defeitos subsuperficiais.

Lquidos penetrantes

Introduo


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A U L A Para remover esses resduos sem contaminar a superfcie de ensaio utilizam-se solventes, desengraxantes ou outros meios apropriados. A Tabela 1 apresentaalguns contaminantes, descreve seus efeitos e indica possveis solues paralimpeza e correo da superfcie de exame.

TABELA1 - CONTAMINANTESESUAREMOOCONTAMINANTEOU

CONDIOSUPERFICIAL1) leo, graxa

2) Carbonos, verniz, terra

3) Ferrugem, xido

4) Pintura

5) gua

6) cidos ou lcalis

7) Rugosidade superficial

8) Encobrimento da

descontinuidade devido a

uma operao de confor-

mao ou jateamento

A grande maioria dos

lubrificantes apresentam

fluorescncia sob a luz negra.

Esta fluorescncia poder

provocar mascaramento ou

indicaes falsas. lem disso,

eles prejudicam a ao do

lquido penetrante.

Impedem a entrada do

lquido penetrante ouabsorvem o mesmo, ocasio-

nando fluorescncia ou

colorao de fundo. Impedem

a ao umectante. Provocam

uma "ponte" entre as indica-

es.

Mesmo efeito de 2

Impede a entrada do lquido

penetrante ou a ao

umectante. Provoca uma

"ponte" entre as indicaes.


penetrante ou a ao

umectante.


penetrante ou a ao

umectante.Dificulta a limpeza, prepara-

o superficial e a remoo

do excesso de lquido

penetrante.

Pode impedir a entrada do

lquido penetrante.

Vapor desengraxante,

limpeza alcalina a quente,

solvente ou removedor.

Solvente ou soluo alcalina,

escovamento, vapor,jateamento.

Soluo alcalina ou cida

Escova manual ou rotativa

Vapor

Jateamento

Solvente removedor de tinta

Removedor alcalino

Jateamento

Queima

Ar seco

Aquecimento

Estufa

Lavagem com gua

corrente

NeutralizadoresPolimento

Usinagem

Ataque qumico

Usinagem

EFEITO SOLUO


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A U L A d) Revelao

Para revelar as descontinuidades, aplica-se orevelador, que nada mais do que um talco branco.Esse talco pode ser aplicado a seco ou misturado emalgum lquido.

O revelador atua como se fosse um mata-borro,sugando o penetrante das descontinuidades e reve-lando-as.

Da mesma forma que na etapa de penetrao, aqui tambm deve-se preverum tempo para a revelao, em funo do tipo da pea, do tipo de defeito a serdetectado e da temperatura ambiente. Geralmente faz-se uma inspeo logo noincio da secagem do revelador e outra quando a pea est totalmente seca.

e) Inspeo

No caso dos lquidos penetrantes visveis, a inspeo feita sob luz branca

natural ou artificial. O revelador, aplicado superfcie de ensaio, proporcionaum fundo branco que contrasta com a indicao da descontinuidade,que geralmente vermelha e brilhante.

Para os lquidos penetrantes fluorescentes, as indicaes se tornam visveisem ambientes escuros, sob a presena de luz negra, e se apresentam numa coramarelo esverdeado, contra um fundo de contraste entre o violeta e o azul.

f) Limpeza

Aps a inspeo da pea e a elaborao do relatriode ensaio, ela deve ser devidamente limpa, removendo-se totalmente os resduos do ensaio; esses resduos

podem prejudicar uma etapa posterior no processode fabricao do produto ou at o seu prprio uso,caso esteja acabado.

Aprenda mais esta

A luz negra, popularizada em discotecas, boates e casas de espetculos,tem comprimento de onda menor do que o menor comprimento de ondada luz visvel.


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A U L AA luz negra tem a propriedade de causar o fenmeno da fluorescncia emcertas substncias. Sua radiao no visvel. produzida por um arco eltricoque passa pelo vapor de mercrio.

Entre os eletrodos forma-se um arco eltrico que passa pelo vaporde mercrio, resultando na luz negra.

Fluorescncia a capacidade que certas substncias tm de absorver

radiaes no visveis (luz no visvel) de uma determinada fonte e convert-laem radiaes visveis (luz visvel).

Vantagens e limitaes

Agora que voc j sabe onde pode aplicar o mtodo de inspeo por lquidospenetrantes e j conhece as etapas de execuo deste ensaio, vamos estudar suasvantagens e limitaes.

Vantagens

Podemos dizer que a principal vantagem deste mtodo sua simplicidade,pois fcil interpretar seus resultados.

O treinamento simples e requer pouco tempo do operador.

No h limitaes quanto ao tamanho, forma das peas a serem ensaiadas,nem quanto ao tipo de material.

O ensaio pode revelar descontinuidades extremamente finas, da ordemde 0,001 mm de largura, totalmente imperceptveis a olho nu.

Limitaes

O ensaio s detecta descontinuidades abertas e superficiais, j que o lquidotem de penetrar na descontinuidade. Por esta razo, a descontinuidade nopode estar preenchida com qualquer material estranho.

A superfcie do material a ser examinada no pode ser porosa ou absorvente, j que no conseguiramos remover totalmente o excesso de penetrante,e isso iria mascarar os resultados.

O ensaio pode se tornar invivel em peas de geometria complicada, quenecessitam de absoluta limpeza aps o ensaio, como o caso de peas paraa indstria alimentcia, farmacutica ou hospitalar.


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A U L A Um bom lquido penetrante

O lquido penetrante formado pela mistura de vrios lquidos, e deveapresentar uma srie de caractersticas, indispensveis ao bom resultado doensaio. Vejamos quais so essas caractersticas:

a) ter capacidade de penetrar em pequenas aberturas;b) ser capaz de manter-se em aberturas relativamente grandes;

c) ser removvel da superfcie onde est aplicado;d) ter capacidade de espalhar-se em um filme fino sobre a superfcie de ensaio;e) apresentar grande brilho;f) ser estvel quando estocado ou em uso;g) ter baixo custo;h) no deve perder a cor ou a fluorescncia quando exposto ao calor, luz branca

ou luz negra;i) no deve reagir com o material em ensaio, e nem com a sua embalagem;j) no pode ser inflamvel;l) no deve ser txico;m) no deve evaporar ou secar rapidamente;n) em contato com o revelador, deve sair em pouco tempo da cavidade onde

tiver penetrado.

Como voc viu, ser um lquido penetrante no to simples assim. bomsaber que nenhuma dessas caractersticas, por si s, determina a qualidade dolquido penetrante: a qualidade depende da combinao destas caractersticas.

Tipos de lquidos penetrantes

Os lquidos penetrantes so classificados quanto visibilidade e quantoao tipo de remoo de excesso.

Quanto visibilidade podem ser: Fluorescentes (mtodo A)

Constitudos por substncias naturalmente fluorescentes, so ativadose processados para apresentarem alta fluorescncia quando excitados porraios ultravioleta (luz negra).

Visveis coloridos (mtodo B)Esses penetrantes so geralmente de cor vermelha, para que as indicaesproduzam um bom contraste com o fundo branco do revelador.

Quanto ao tipo de remoo do excesso, podem ser: Lavveis em guaOs lquidos penetrantes deste tipo so elaborados de tal maneira que

permitem a remoo do excesso com gua; esta operao deve ser cuidadosa;se for demorada ou se for empregado jato de gua, o lquido pode serremovido do interior das descontinuidades.

Ps-emulsificveisNeste caso, os lquidos penetrantes so fabricados de maneira a sereminsluveis em gua. A remoo do excesso facilitada pela adio de umemulsificador, aplicado em separado. Este combina-se com o excessode penetrante, formando uma mistura lavvel com gua.

Emulsificador

um compostoqumico complexo

que, uma vez

misturado ao lquido

penetrante base

de leo, faz com

que o penetrante

seja lavvel pela

gua. Ele utilizado

na fase de remoo

do excesso.


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A U L A Removveis por solventesEstes tipos de lquidos penetrantes so fabricados de forma a permitir queo excesso seja removido com pano seco, papel-toalha ou qualquer outromaterial absorvente que no solte fiapo, at que reste uma pequena quanti-dade de lquido na superfcie de ensaio; esta deve ser ento removida comum solvente removedor apropriado.

Quais deles devemos escolher?

Diante de tantos tipos de penetrantes, como saber qual o mais adequado?A vo algumas dicas:

Penetrante fluorescente lavvel com guaEsse mtodo bom para detectar quase todos os tipos de defeitos, menos

arranhaduras ou defeitos rasos. Pode ser utilizado em peas no uniformese que tenham superfcie rugosa; confere boa visibilidade. um mtodosimples e econmico.

Penetrante fluorescente ps-emulsificvel mais brilhante que os demais, tem grande sensibilidade para detectar

defeitos muitos pequenos e/ou muito abertos e rasos. um mtodo muitoprodutivo, pois requer pouco tempo de penetrao e facilmente lavvel,mas mais caro que os outros.

Penetrante visvel (lavvel por solvente, em gua ou ps-emulsificvel)Estes mtodos so prticos e portteis, dispensam o uso de luz negra,

mas tm menos sensibilidade para detectar defeitos muito finos; a visualizaodas indicaes limitada.

As caractersticas dos penetrantes sem dvida nos ajudaro a escolhero mtodo mais adequado para um determinado ensaio, porm o fator maisimportante a ser considerado so os requisitos de qualidade que devem constar

na especificao do produto. com base nestes requisitos que devemos escolher o mtodo. No se

pode simplesmente estabelecer que todas as descontinuidades devem serdetectadas, pois poderamos escolher um mtodo mais caro que o necess-rio. Precisamos estar conscientes de que a pea deve estar livre de defeitosque interfiram na utilizao do produto, ocasionando descontinuidadesreprovveis.

Com base nesses aspectos, um mtodo mais simples e barato pode sertambm eficiente para realizar o ensaio.

MTODO

Afluorescentes

Bvisveis coloridos

REMOODEPENETRANTESTIPODEREMOO

gua

A1

B1

Ps-emulsificvel

A2

B2

Solvente

A3

B3

A combinao destas cinco caractersticas gera seis opes diferentes para

sua utilizao. Veja o quadro abaixo.


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A U L A Revelao

O revelador aquele talco que suga o penetrante das descontinuidades pararevel-las ao inspetor; alm de cumprir esta funo, deve ser capaz de formaruma indicao a partir de um pequeno volume de penetrante retido nadescontinuidade, e ter capacidade de mostrar separadamente duas ou maisindicaes prximas. Para atender a todas estas caractersticas, tem de possuiralgumas propriedades. Vamos conhec-las.

a) deve ser fabricado com substncias absorventes, que favorecem a ao demata-borro;

b) quando aplicado, deve cobrir a superfcie de exame, promovendo assimo contraste;

c) precisa ter granulao fina;

d) tem de ser fcil de aplicar, resultando numa camada fina e uniforme;

e) deve ser umedecido facilmente pelo penetrante;

f) deve ser de fcil remoo, para a limpeza final;

g) deve aderir superfcie;

h) no deve ser txico, nem atacar a superfcie de exame.

Como ocorre com os lquidos penetrantes, existem tambm no mercadovrios tipos de reveladores, para diversos tipos de aplicao. O critrio deescolha deve ser similar ao do lquido penetrante.

Os reveladores so classificados da seguinte maneira:

- de p seco

So constitudos de uma mistura fofa de slica e talco que deve ser mantidaseca. So indicados para uso em sistemas estacionrios ou automticos.Vm caindo em desuso devido falta de confiabilidade para detectardefeitos pequenos.

- revelador aquoso

Neste tipo de revelador, o p misturado com gua pode ser aplicado porimerso, derramamento ou asperso (borrifamento). Aps a aplicao, as peasso secas com secador de cabelo, ou em fornos de secagem.

- revelador mido no aquoso

Neste caso, o talco est misturado com solventes-nafta, lcool ou solventes base de cloro. Eles so aplicados com aerossol ou pistola de ar comprimido,em superfcies secas.

A funo principal desse revelador proporcionar um fundo de contrastebranco para os penetrantes visveis, resultando em alta sensibilidade.


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A U L A- revelador em pelcula

constitudo por uma pelcula adesiva plstica contendo um revelador quetraz o lquido penetrante para a superfcie.

medida que a pelcula seca, formam-se as indicaes das descontinuidades.Este mtodo permite que, aps o ensaio, possa destacar-se a pelcula da super-fcie e arquiv-la.

Dica

Hoje j existem no mercado kits que fornecem o produto de limpeza(solvente), o lquido penetrante e um revelador. Estes kits so de grande valia,pois facilitam muito a vida do inspetor. Mas devemos consultar as especificaesde ensaio para poder escolher o kit com os produtos mais adequados.

Marque com um X a resposta correta:

Exerccio 1O ensaio por lquidos penetrantes teve seu incio:a) ( ) na fabricao de cascos de navios;b) ( ) nas pontes da frica;c) ( ) nas torres de alta tenso americana;d) ( ) nas oficinas de manuteno das estradas de ferro, em vrias partes

do mundo.

Exerccio 2Numere de 1 a 5, a seqncia correta de execuo do ensaio por lquidospenetrantesa) ( ) remoo do excesso de lquido penetrante;b) ( ) preparao e limpeza da superfcie de ensaio;c) ( ) revelao;d) ( ) aplicao do lquido penetrante;e) ( ) inspeo e limpeza da pea.

Exerccio 3Para que a imagem da descontinuidade fique visvel, devemos contrastarcom o lquido penetrante um:a) ( ) revelador;b) ( ) outro lquido penetrante mais forte;

c) ( ) gua com soda castica;d) ( ) lquido incolor.

Exerccio 4Assinale com um C as proposies corretas, que exprimam vantagensem usar o ensaio por lquidos penetrantes:a) ( ) o treinamento simples e requer pouco tempo do operador;b) ( ) o ensaio pode revelar descontinuidades da ordem de at 1 mm;c) ( ) s podemos ensaiar peas de determinado tamanho;d) ( ) a interpretao dos resultados fcil de fazer.

Exerccios


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Exerccio 5Escreva abaixo quatro caractersticas que um bom lquido penetrante nopode deixar de ter.a) .....................................................................b) .....................................................................c) .....................................................................d) .....................................................................

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