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1 ���������� �� � �� �� � �� � � ����� � ����� � � ����� � ����� � ����� ��� ����� ���� � ����� ��� ����� ���� ������������� ������ ����� ��� ����� � � ����� � ������ ����� � � ����� � ������� Prof. Jaime SpimProf. Jaime Spim ���������� �� � �� �� � �� � � ����� � ����� � � ����� � ����� �� Na indNa indúústria mecânica, e em particular a aeronstria mecânica, e em particular a aeronááutica, utica, éé muito comum muito comum a necessidade de inspecionar ma necessidade de inspecionar mááquinas e pequinas e peçças, durante o peras, durante o perííodo de odo de vida vida úútil. til. �� Nesses casos, não serNesses casos, não seráá permitida a destruipermitida a destruiçção da peão da peçça ou do a ou do componente a ser testado, uma vez que ele apcomponente a ser testado, uma vez que ele apóós inspecionado devers inspecionado deveráá ser recolocado no sistema de origem. ser recolocado no sistema de origem. �� A nucleaA nucleaçção de trincas de fadiga, ou imperfeião de trincas de fadiga, ou imperfeiçções internas em ões internas em produtos acabados, poderão comprometer o sucesso do componente produtos acabados, poderão comprometer o sucesso do componente em operaem operaçção. ão. OBSERVAOBSERVAÇÇÕESÕES OS ENSAIOS NÃO DESTRUTOS ENSAIOS NÃO DESTRUTÍÍVOS TEM COMO OBJETIVO MOSTRAR VOS TEM COMO OBJETIVO MOSTRAR OS DEFEITOS QUE UMA PEOS DEFEITOS QUE UMA PEÇÇA APRESENTA, SEM QUE O ENSAIO A APRESENTA, SEM QUE O ENSAIO COMPROMETA DE ALGUMA FORMA A INTEGRIDADE DA PECOMPROMETA DE ALGUMA FORMA A INTEGRIDADE DA PEÇÇA EM A EM QUESTÃO.QUESTÃO. 2 ���������� �� � �� �� � �� � � ����� � ����� � � ����� � ����� PRINCIPAIS ENSAIOS UTILIZADOS PRINCIPAIS ENSAIOS UTILIZADOS INDUSTRIALMENTEINDUSTRIALMENTE Emissor de Raio X Filme Revelador Feixe de Raio X Peça de Ensaio Raio X - e Raio (Gamagrafia)γγγγ Peça de Ensaio Magnetizador Linhas de Fluxo das Partículas Magnéticas Defeito superficial Partículas Magnéticas Ultra Som Peça de Ensaio Osciloscópio DigitalTransdutor Líquidos Penetrantes Peça de Ensaio Defeito Revelado Jato de Líquido Equipamento de Borrifo 1) RAIO X E RAIO 1) RAIO X E RAIO γγγγγγγγ 3) PART3) PARTÍÍCULAS MAGNCULAS MAGNÉÉTICAS TICAS 2) ULTRA2) ULTRA--SOM SOM 4) L4) LÍÍQUIDOS PENETRANTESQUIDOS PENETRANTES �������� DefeitosDefeitos superficiaissuperficiais e Sube Sub--superficiaissuperficiais �������� DefeitosDefeitos superficiaissuperficiais �������� DefeitosDefeitos internosinternos de de dimensõesdimensões superioressuperiores aosaos defeitosdefeitos observadosobservados pelopelo RaioRaio--xx ��DefeitosDefeitos InternosInternos, , microporosidademicroporosidade,, imperfeiimperfeiçções internas, inclusões.ões internas, inclusões. ���������� �� � �� �� � �� � � ����� � ����� � � ����� � ����� �� �� � � �� � � � ! 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A resistência dos metais licos se dão por fadiga. A resistência dos metais àà fadiga fadiga éé drasticamente reduzida pelas descontinuidades nos metais. Na maidrasticamente reduzida pelas descontinuidades nos metais. Na maioria oria das pedas peçças metas metáálicas que falham em servilicas que falham em serviçço por rupturas bruscas o por rupturas bruscas provocadas pelo fenômeno de fadiga, observaprovocadas pelo fenômeno de fadiga, observa--se que nas fraturas se que nas fraturas éé nitidamente constatado a existência de um nitidamente constatado a existência de um ""nnúúcleo inicialcleo inicial"", isto , isto éé, o , o ininíício da fissura coincidindo com os locais de concentracio da fissura coincidindo com os locais de concentraçção de tensão.ão de tensão. �� Os elementos que caracterizam um ponto de concentraOs elementos que caracterizam um ponto de concentraçção de tensão ão de tensão podem ser dados por uma mpodem ser dados por uma máá elaboraelaboraçção de projeto da peão de projeto da peçça, como a, como furos, chanfros, sefuros, chanfros, seçções incorretas, etc., ou por razões metalões incorretas, etc., ou por razões metalúúrgicas, rgicas, como porosidades, bolhas, esccomo porosidades, bolhas, escóória, etc.ria, etc. �� Os Os ensaios nãoensaios não--destrutivosdestrutivos permitem a inspepermitem a inspeçção de uma peão de uma peçça a antes antes de sua utilizade sua utilizaçção inicial ou tambão inicial ou tambéém inspem inspeçções contões contíínuas ao longo da nuas ao longo da vida vida úútil de uma determinada petil de uma determinada peççaa, apontando o momento exato de sua , apontando o momento exato de sua substituisubstituiçção antes mesmo de sua ruptura em servião antes mesmo de sua ruptura em serviçço.o. ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ���������� �� � �� �� � �� � � ����� � ����� � � ����� � ����� �������� �� ) % �- ) � � 2 � �/� 5 � �� $ � � � �� � � � �� ��� ) % �- ) � � 2 � �/� 5 � �� $ � � � �� � � � �� � ,,$ � � /% " / 2 � � � � � 6$ � � /% " / 2 � � � � � 6 �������� ���� � � % � � & ' � $ � $ % � /� +� �/� �� � � &� +� �/� � � � � % � + ) � � /� % � %+� �/��� � � % � � & ' � $ � $ % � /� +� �/� �� � � &� +� �/� � � � � % � + ) � � /� % � %+� �/� " / & ' � $ � � # -� �� � ! " � �/� +� �/� # � �" &� � $" / & ' � $ � � # -� �� � ! " � �/� +� �/� # � �" &� � $ 772 $ � ! " � �/� � � � &� +� �/� 82 $ � ! 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" � % � + � � ENSAIOS NÃO ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSDESTRUTIVOS ) � $ � + � � % -&� � � 0 -� $ � � � + /% > � 5 % " ) � � 6) � $ � + � � % -&� � � 0 -� $ � � � + /% > � 5 % " ) � � 6 �������� ��? ����� � �� � �����? ����� � �� � ���6 ��/% � $ " ' $ � � $ " % � �/� � ) % � $ "6 ��/% � $ " ' $ � � $ " % � �/� � ) % � $ " **� � � - � & $ � +� /� � � - � & $ � +� /==% �% � ,, ) % +� � " ) �) % +� � " ) � **� (� ( 99� -� � �-&" � : � � # ) � % � � $ � $ � � # 0� &/� $ � ) � �� /% �� -� � �-&" � : � � # ) � % � � $ � $ � � # 0� &/� $ � ) � �� /% � **� � $ � � � &$ � �8� � $ � � � &$ � �8 �������� ��? ����� �� �� ��������? ����� �� �� ������6 ��/% � $ " ' $ � � $ " % � �/� ) % � -� � � � +� �/� $ � +� /� % � & 6 ��/% � $ " ' $ � � $ " % � �/� ) % � -� � � � +� �/� $ � +� /� % � & � " ) �� " ) � **� �/% �-� � $ � -� �0� %+�� �/% �-� � $ � -� �0� %+� **� � � /% � /� +� �/� � /� � � /% � /� +� �/� � /==%+ -� � �8%+ -� � �8 �������� ��? ����� �� ��� ����? ����� �� ��� ��@@��6 ��/% � $ " ' $ � � $ " % � �/� � - -&� $ � " / & ' �6 ��/% � $ " ' $ � � $ " % � �/� � - -&� $ � " / & ' � **� � $ � +� /� % � & � � $ � +� /� % � & � " ) �� " ) � **� �/% �-� � $ � 0� $ 5 � �1� �/% �-� � $ � 0� $ 5 � �1 ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ���������� �� � �� �� � �� � � ����� � ����� � � ����� � ����� �� �� $ � + � -� % % � % 2 � % ��� $ � + � -� % % � % 2 � % � **: � � /� +(: � � /� +( ==+ ! 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O restante da energia . O restante da energia éé liberado na forma de calor, resultando no liberado na forma de calor, resultando no aquecimento do disco, sendo então necessaquecimento do disco, sendo então necessáário um rio um sistema de sistema de refrigerarefrigeraçção eficiente no sistemaão eficiente no sistema, evitando, assim, a fusão do metal e , evitando, assim, a fusão do metal e conseqconseqüüente destruiente destruiçção do tubo.ão do tubo. �� Devido ao baixo comprimento de onda (Devido ao baixo comprimento de onda (λλλλλλλλ)) emitido pelos raiosemitido pelos raios--X, este X, este éé altamente penetrante no material, possuindo a capacidade de sensaltamente penetrante no material, possuindo a capacidade de sensibilizar ibilizar um filme fotogrum filme fotográáfico de emulsão na safico de emulsão na saíída do material.da do material. Emissão de RaiosEmissão de Raios--X:X: x. 0 e.II µµµµ−−−−==== Intensidade do RaioIntensidade do Raio--X:X: I0 = intensidade inicial do Raio-X; x = espessura do material absorvente;µµµµ = coeficiente de absorção linear (fator dependente do material ou liga); I = intensidade emergente da radiação de raios-X; ���������� �� � �� �� � �� � � ����� � ����� � � ����� � ����� �������� � � % � 2 � &�% � 2 � &� **� � $ � 0 &+� $ � � ( � � %� � $ � 0 &+� $ � � ( � � % **� � $ � 0� 3 � � +� % 5 � �/� � � $ � 0� 3 � � +� % 5 � �/� � ) % � � � �/� %� ) % � � � �/� % 99 � � ) � � � � ) � � **: � � $ � � 0� &<� � -� �/ $ � � �� �/� % � % $ � : � � $ � � 0� &<� � -� �/ $ � � �� �/� % � % $ � +� /� % � &1 �� " + 0� 3 � $ � % � � �+� /� % � &1 �� " + 0� 3 � $ � % � � � ,,C C == $ % � - � �� $ � �� %+� &+� �/� $ % � - � �� $ � �� %+� &+� �/� DD � " ) � % 0� " ) � % 0 44- � $ � " + +� /� % � &# " + � &/� ) � %-� �/� 5 � + $ � � � � � % � � � - � $ � " + +� /� % � &# " + � &/� ) � %-� �/� 5 � + $ � � � � � % � � � �- $ � �/� � % � � ) � �� /% � % � � /% � 2 � � � �- $ � �/� � % � � ) � �� /% � % � � /% � 2 � � � 99,,&� # � +� % 5 �$ � $ � &� $ � &� # � +� % 5 �$ � $ � &� $ � � ) � � /� 1 �� ) � �$ � �$ � $ � � � ) � � � " % � $ � +� /� % � & � �� & � � $ � # � � � ) � � /� 1 �� ) � �$ � �$ � $ � � � ) � � � " % � $ � +� /� % � & � �� & � � $ � # � � % � � � ) � $ � + � � % � ( � � % 2 $ � � ) � &� +� � � � # �� � � � /% � 2 � � � � �$ � 1 % � � � ) � $ � + � � % � ( � � % 2 $ � � ) � &� +� � � � # �� � � � /% � 2 � � � � �$ � 1 � � �/� �/� # � � � � � ) � � � " % � 0� % 0 �� � � +� /� % � & & 2 % � $ � � � �/� �/� # � � � � � ) � � � " % � 0� % 0 �� � � +� /� % � & & 2 % � $ � $ � � -� �/ �" $ � $ � � # � � % � � � � +� % 5 � �/� � /� % � � � +� � +� $ � � -� �/ �" $ � $ � � # � � % � � � � +� % 5 � �/� � /� % � � � +� � +� �/� �� $ � $ � �� &� $ � � ) � � /� $ � ) � �/� �� $ � $ � �� &� $ � � ) � � /� $ � ) � **� 1 �� � +# � � � +� /� % � & � 1 �� � +# � � � +� /� % � & � ) % � � � �/� % ! 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Tanto em um mTanto em um méétodo como no outro, quanto maior a freqtodo como no outro, quanto maior a freqüüência de ência de vibravibraçção, menor ão, menor éé o tamanho do defeito posso tamanho do defeito possíível de ser detectado (o menor vel de ser detectado (o menor tamanho detecttamanho detectáável vel éé aproximadamente um teraproximadamente um terçço do comprimento de onda); por o do comprimento de onda); por outro lado, quanto maior a freqoutro lado, quanto maior a freqüüência, maior a absorência, maior a absorçção do sinal, principalmente ão do sinal, principalmente para materiais mais elpara materiais mais eláásticos, como por exemplo, a borracha. Para asticos, como por exemplo, a borracha. Para açços, as os, as freqfreqüüências atingem atências atingem atéé 10 MHz, enquanto para borracha 10 MHz, enquanto para borracha éé indicada freqindicada freqüüência ência de 100 kHz. No primeiro caso, de 100 kHz. No primeiro caso, éé posspossíível detectar falhas de atvel detectar falhas de atéé 1 1 µµµµµµµµm e no m e no segundo, ssegundo, sóó maiores de 5 mm.maiores de 5 mm. A detecA detecçção da onda dentro do ensaio ão da onda dentro do ensaio éé visualizada num tubo de raios visualizada num tubo de raios catcatóódicos, onde se desconsiderando o efeito do dicos, onde se desconsiderando o efeito do ecoeco de retomo da onda de retomo da onda mecânica, podemecânica, pode--se determinar com relativa precisão, a posise determinar com relativa precisão, a posiçção e o tamanho do ão e o tamanho do defeito. A Figura (12.8) ilustra a observadefeito. A Figura (12.8) ilustra a observaçção do ensaio.ão do ensaio. ���������� �� � �� �� � �� � � ����� � ����� � � ����� � �����
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