MAteriais II - Aula 20

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MATERIAIS II AULA 20
Materiais II – END – Radiologia
Princípio
Fonte de radiação
Radiografia
Materiais II – END – Radiologia
Radiação usada
Ensaios de radiografia
 Ensaios de radiografia
Materiais II – END – Radiologia
Propagam - se com a velocidade da luz (c),
Propagam - se em linha reta,
Não são afetados por campos elétricos e magnéticos,
Provocam alteração de emulsões fotográficas,
Possuem a capacidade de penetrar na matéria.
Características principais dos raios X e gama
Materiais II – END – Radiologia
Raios-X
	Fonte: desaceleração de elétrons,
	menor poder de penetração, em geral,
	espectro contínuo.
Raios Gama
	Fonte: reações nucleares,
	maior poder de penetração,
	comprimentos de onda discretos,
	e dependente do isótopo usado.
Características principais dos raios X e gama
Materiais II – END – Radiologia
Geração de raios X
Materiais II – END – Radiologia
Fatores que influenciam a geração dos raios X
Materiais II – END – Radiologia
Geração de raios gama
Materiais II – END – Radiologia
Características principais dos raios X e gama
Materiais II – END – Radiologia
Fatores que influenciam a exposição
 Atenuação Distância
Contraste
Qualidade da radiação X ou γ: energia da radiação,
características de contraste do filme e tipos de telas utilizadas,
densidade ótica das radiografias,
condições de processamento,
características do objeto radiografado.
Materiais II – END – Radiologia
Contraste
Qualidade da radiação X ou γ: energia da radiação,
características de contraste do filme e tipos de telas utilizados,
densidade ótica das radiografias,
condições de processamento,
características do objeto radiografado.
Materiais II – END – Radiologia
Equipamentos de raios X
Materiais II – END – Radiologia
Fontes radioativas
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Equipamentos adicionais
Telas intensificadoras
Intensificam a ação da radiação primária
Protegem o filme contra os efeitos da radiação espalhada
Metálicos: emitem elétrons com a passagem da radiação
Salinos: emitem luz com a passagem da radiação
Materiais II – END – Radiologia
Equipamentos adicionais
Materiais II – END – Radiologia
Materiais II – END – Radiologia
Porosidade devido a retração volumétrica
Inclusões grosseiras em peça fundida de alumínio
Trinca em solda
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Materiais II – END – Radiologia
Equipamento de raios X móvel Equipamento de raios X digital
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A tomografia computarizada (TC) possibilita o detalhamento preciso das características tridimensionais no interior dos objetos, permitindo a avaliação do objeto sem danificá-lo. 
	Trata-se de um ensaio que pode ser realizado sem interromper o funcionamento do objeto. 
	
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Comparação da radiografia tradicional e da TC
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TC - Princípio
A TC se baseia 
na distinção quantitativa de pequenas diferenças na atenuação da radiação no corpo examinado, de modo que esta diferença pode ser relacionada às diferenças de densidades físicas e massas atômicas no corpo.
	O princípio da TC X 
(Tomografia Computadorizada por Raios X) é 
a medida da atenuação (coeficiente de atenuação linear) dos raios X que atravessam o corpo segundo uma lei física conhecida.
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TC- Arranjos básicos 
Materiais II – END – Radiologia
TC – Esquema do processo
Fonte de raios X
Atenuação da intensidade da radiação para um conjunto de projeções 
 Algoritmo de reconstrução 
Imagem do objeto
Dados de projeção
Vista se uma seção transversal
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TC- Digitalização da peça
o objeto é atravessado por um feixe de raios X,
o feixe emergente é medido por uma seqüência de detetores,
o objeto é rotacionado ou transladado e rotacionado para obter vistas ou direções em um número suficiente,
mapeamento das atenuações sofridas pelos raios X entre a entrada e saída do feixe.
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TC - Obtenção da imagem
	A TC utiliza a radiação para obter 
a reconstrução de uma seção transversal de um corpo, quando um certo número de projeções unidimensionais em diversos ângulos são processadas. 
	E desta forma, obtém-se uma imagem bidimensional ou mesmo tridimensional da secção transversal do corpo.
Materiais II – END – Radiologia
TC - Obtenção de imagem
Materiais II – END – Radiologia
TC-Reconstrução de uma imagem tridimensional
Materiais II – END – Radiologia
Materiais II – END – Radiologia
Características da imagem em TC
Contraste - é formada por diferentes níveis da coloração cinza dos feixes que atravessam o objeto.
Imagem livre da superposição de defeitos e outras áreas fora da área de interesse.
Dados quantitativos sobre a imagem- dimensões internas, espessuras de paredes, tamanho de cavidades, distribuição da massa específica do material.
 
Materiais II – END – Radiologia
TC - O esquema mais simples de um tomógrafo industrial
Materiais II – END – Radiologia
Mais um esquema de um tomógrafo industrial
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Exemplos de imagens TC
Seção transversal de um compósito (com fibra de carbono com vazio no centro da saliência lateral 
Seção transversal de uma peça fundida com vazios internos
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Exemplos de imagens TC
Imagem tridimensional da superfície de uma paleta de turbina gerada a base de dados de tomografia computacional 
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TC - Vantagens 
representação em três dimensões,
localização precisa do defeito
possibilidade de medições dimensionais, não realizáveis por outro método não destrutivo,
fornecimento de informações da estrutura em espaço
aplicação para CAD.
Materiais II – END – Radiologia
Limitações da TC
Para produzir imagens de alta qualidade é necessário:
fonte estável de radiação
sistema de manipulação de alta precisão,
sistema de detecção altamente sensível e linear,
alta capacidade computacional,
visualização de imagem de alta qualidade,
Conseqüência: alto custo de sistema.
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TC - Radiografia digital (RD)
Imagem bidimensional de alta qualidade produzida com equipamento de TC: 
Arranjo mo modo RD em equipamento TC
Radiografia digital de uma paleta de motor de aeronave 
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TC - Aplicações industriais
Indústria de petróleo: analise geológica,	dinâmica de fluidos,
Estruturas de compósitos: projeto, fabricação e inspeção (especialmente área aeronáutica),
Motores de foguetes: em foguetes com combustível sólido (com diâmetro maior de 3m),
Peças fundidas e forjadas de precisão: para peças pequenas especialmente de paletas de turbinas e fans em motores de aeronaves, de bombas de combustível líquido de motores de foguetes,
Medições de dimensões: espessuras de paredes mesmo com curvaturas acentuadas,
Inspeção de estruturas montadas: verificação da regularidade da montagem, mudanças dimensionais devido à montagem