Introdução - Ensaios não destrutivos

7/30/2019 Introduo - Ensaios no destrutivos

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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

Destrutivos

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

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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

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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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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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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.


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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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.


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


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.


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.


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.


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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