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Ensaios Mecânicos de 
Materiais
Aula 14 – Líquido Penetrante
Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
Tópicos Abordados Nesta Aula
� Ensaio de Líquido Penetrante.
� Propriedades Avaliadas do Ensaio.
� Metodologia de Ensaio.
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Definição do Ensaio
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Depois do ensaio visual, o ensaio por líquidos penetrantes
é o ensaio não destrutivo mais antigo. Ele teve início nas
oficinas de manutenção das estradas de ferro, em várias
partes do mundo.
Naquela época, começo da era industrial, não se tinha
conhecimento do comportamento das descontinuidades
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conhecimento do comportamento das descontinuidades
existentes nas peças.
E quando estas eram colocadas em uso, expostas a
esforços de tração, compressão, flexão e, principalmente,
esforços cíclicos, acabavam se rompendo por fadiga.
Desenvolvimento do Método
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Era relativamente comum o aparecimento de trincas e até
a ruptura de peças de vagões, como eixos, rodas, partes
excêntricas etc., sem que os engenheiros e projetistas da
época pudessem determinar a causa do problema.
Algumas trincas podiam ser percebidas, mas o ensaio
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Algumas trincas podiam ser percebidas, mas o ensaio
visual não era suficiente para detectar todas elas, pela
dificuldade de limpeza das peças.
Foi desenvolvido então um método especial não
destrutivo para detectar rachaduras em peças de vagões
e locomotivas, chamado de método do óleo e giz.
Método do Óleo e Giz
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Neste método, as peças, depois de lavadas em água fervendo ou com
uma solução de soda cáustica, eram mergulhadas num tanque de
óleo misturado com querosene, no qual ficavam submersas algumas
horas ou até um dia inteiro, até que essa mistura penetrasse nas
trincas porventura existentes nas peças.
Depois desta etapa, as peças eram removidas do tanque, limpas com
estopa embebida em querosene e colocadas para secar. Depois de
secas, eram pintadas com uma mistura de giz moído e álcool; dessa
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secas, eram pintadas com uma mistura de giz moído e álcool; dessa
pintura resultava uma camada de pó branco sobre a superfície da
peça.
Em seguida, martelavam-se as peças, fazendo com que a mistura de
óleo e querosene saísse dos locais em que houvesse trincas,
manchando a pintura de giz e tornando as trincas visíveis.
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Técnica do Líquido Penetrante
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Somente em 1942, nos Estados Unidos,
Roberto C. Switzer, aperfeiçoando o teste do
óleo e giz., desenvolveu a técnica de líquidos
penetrantes, pela necessidade que a indústria
aeronáutica americana tinha de testar as peças
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aeronáutica americana tinha de testar as peças
dos aviões, que são até hoje fabricadas com
ligas de metais não ferrosos, como alumínio e
titânio, e que, conseqüentemente, não podem
ser ensaiados por partículas magnéticas.
Descrição do Ensaio
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O ensaio por líquidos penetrantes, além de ser
aplicado em peças de metais não ferrosos,
também é utilizado para outros tipos de materiais
sólidos, como metais ferrosos, cerâmicas
vitrificadas, vidros, plásticos e outros que não
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vitrificadas, vidros, plásticos e outros que não
sejam porosos.
Sua finalidade é detectar descontinuidades
abertas na superfície das peças, como trincas,
poros, dobras, que não sejam visíveis a olho nu.
Aplicação do Líquido Penetrante
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O ensaio consiste em aplicar um líquido penetrante
sobre a superfície a ser ensaiada. Após remover o
excesso da superfície, faz-se sair da
descontinuidade o líquido penetrante retido,
utilizando-se para isso um revelador.
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utilizando-se para isso um revelador.
A imagem da descontinuidade, ou seja, o líquido
penetrante contrastando com o revelador, fica
então visível.
Etapas do Ensaio
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a) Limpeza da Superfície
b) Aplicação do Líquido Penetrante
c) Remoção do Excesso de Penetrante
d) Revelação
e) Inspeção
f) Limpeza
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f) Limpeza
Limpeza da Superfície
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A limpeza da superfície a ser ensaiada é
fundamental para a revelação precisa e confiável
das descontinuidades porventura existentes na
superfície de ensaio.
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O objetivo da limpeza é remover tinta, camadas
protetoras, óxidos, areia, graxa, óleo, poeira ou
qualquer resíduo que impeça o penetrante de
entrar na descontinuidade.
Aplicação do Líquido Penetrante
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Consiste em aplicar, por meio de pincel, imersão, pistola ou
spray, um líquido, geralmente de cor vermelha ou
fluorescente, capaz de penetrar nas descontinuidades
depois de um determinado tempo em contato com a
superfície de ensaio.
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Remoção do Excesso
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Decorrido o tempo mínimo de penetração, deve-se remover o excesso
de penetrante, de modo que a superfície de ensaio fique totalmente
isenta do líquido - este deve ficar retido somente nas descontinuidades.
Esta etapa do ensaio pode ser feita com um pano ou papel seco ou
umedecido com solvente em outros casos, lava-se a peça com água,
secando-a posteriormente, ou aplica-se agente pós-emulsificável,
fazendo-se depois a lavagem com água.
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fazendo-se depois a lavagem com água.
Uma operação de limpeza deficiente pode mascarar os resultados,
revelando até descontinuidades inexistentes.
Revelação
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Para revelar as descontinuidades, aplica-se o revelador,
que nada mais é do que um talco branco.
Esse talco pode ser aplicado a seco ou misturado em algum
líquido.
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Inspeção
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No caso dos líquidos penetrantes visíveis, a inspeção é
feita sob luz branca natural ou artificial. O revelador,
aplicado à superfície de ensaio, proporciona um fundo
branco que contrasta com a indicação da descontinuidade,
que geralmente é vermelha e brilhante.
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Para os líquidos penetrantes fluorescentes, as indicações
se tornam visíveis em ambientes escuros, sob a presença
de luz negra, e se apresentam numa cor amarelo
esverdeado, contra um fundo de contraste entre o violeta e
o azul.
Limpeza
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Após a inspeção da peça e a elaboração do
relatório de ensaio, ela deve ser devidamente
limpa, removendo-se totalmente os resíduos do
ensaio; esses resíduos podem prejudicar uma
etapa posterior no processo de fabricação do
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etapa posterior no processo de fabricação do
produto ou até o seu próprio uso, caso esteja
acabado.
Vantagens do Ensaio
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A principal vantagem deste método é sua simplicidade,
pois é fácil interpretar seus resultados.
O treinamento é simples e requer pouco tempo do
operador.
Não há limitações quanto ao tamanho, forma das peças a
serem ensaiadas, nem quanto ao tipo de material.
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serem ensaiadas, nem quanto ao tipo de material.
O ensaio pode revelar descontinuidades extremamente
finas, da ordem de 0,001 mm de largura, totalmente
imperceptíveis a olho nu.
Limitações de Ensaio
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O ensaio só detecta descontinuidades abertas e superficiais, já que o
líquido tem de penetrar na descontinuidade. Por esta razão, a
descontinuidade não pode estar preenchida com qualquer material
estranho.
A superfície do material a serexaminada não pode ser porosa ou
absorvente, já que não conseguiríamos remover totalmente o excesso
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absorvente, já que não conseguiríamos remover totalmente o excesso
de penetrante, e isso iria mascarar os resultados.
O ensaio pode se tornar inviável em peças de geometria complicada,
que necessitam de absoluta limpeza após o ensaio, como é o caso de
peças para a indústria alimentícia, farmacêutica ou hospitalar.
Características do Líquido Penetrante
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a) ter capacidade de penetrar em pequenas aberturas;
b) ser capaz de manter-se em aberturas relativamente grandes;
c) ser removível da superfície onde está aplicado;
d) ter capacidade de espalhar-se em um filme fino sobre a superfície de ensaio;
e) apresentar grande brilho;
f) ser estável quando estocado ou em uso;
g) ter baixo custo;
h) não deve perder a cor ou a fluorescência quando exposto ao calor, luz branca
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h) não deve perder a cor ou a fluorescência quando exposto ao calor, luz branca
ou luz negra;
i) não deve reagir com o material em ensaio, e nem com a sua embalagem;
j) não pode ser inflamável;
l) não deve ser tóxico;
m) não deve evaporar ou secar rapidamente;
n) em contato com o revelador, deve sair em pouco tempo da cavidade onde
tiver penetrado.
Tipos de Líquidos Penetrantes
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Os líquidos penetrantes são classificados quanto à visibilidade e quanto
ao tipo de remoção de excesso.
Quanto à visibilidade podem ser:
Fluorescentes (método A)
Constituídos por substâncias naturalmente fluorescentes, são ativados e
processados para apresentarem alta fluorescência quando excitados
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processados para apresentarem alta fluorescência quando excitados
por raios ultravioleta (luz negra).
Visíveis coloridos (método B)
Esses penetrantes são geralmente de cor vermelha, para que as
indicações produzam um bom contraste com o fundo branco do
revelador.
Características do Revelador
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a) quando aplicado, deve cobrir a superfície de
exame, promovendo assim o contraste;
b) precisa ter granulação fina;
c) tem de ser fácil de aplicar, resultando numa
camada fina e uniforme;
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camada fina e uniforme;
d) deve ser umedecido facilmente pelo penetrante;
e) deve ser de fácil remoção, para a limpeza final;
f) deve aderir à superfície;
g) não deve ser tóxico, nem atacar a superfície de
exame.
Descontinuidades
� Peças submetidas a grandes esforços de
Tração, Compressão, Flexão e
principalmente Esforços Cíclicos (fadiga)
podem apresentar DESCONTINUIDADES
superficiais que comprometem o
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superficiais que comprometem o
desempenho e podem causar ruptura.
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Descontinuidades
� As descontinuidades podem surgir
durante a fabricação da peça, isso
dependerá do processo, podem ser:
bolhas de gás, porosidade, inclusão,
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bolhas de gás, porosidade, inclusão,
contração, dobras, costura, *delaminação,
trincas e etc..
*(Delaminação é o processo de separar fisicamente o metal do
plástico através da aplicação de uma onda de choque e calor na
parte metálica)
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Necessidade do Ensaio
� Nem todas as descontinuidades
superficiais podem ser vistas a olho nu.
� Então existe a necessidade do ensaio por
Líquido Penetrante, que não danifica as
peças e revela trincas, corrosão,
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peças e revela trincas, corrosão,
porosidade etc. da ordem de 0,001mm de
largura
� Aplicação na indústria automotiva,
petroquímica, nuclear, naval, aeronáutica,
siderúrgica e muitas outras
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Como Surgiu o ensaio
� Surgiu na indústria ferroviária do século
passado. Mesmo após detalhada inspeção
visual, peças de vagões e trilhos ainda se
rompiam.
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� Utilizou-se então o método de revelação de
trincas usando Óleo e Pó de Giz com Álcool.
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Método Antigo: Óleo e Giz
� As peças eram lavadas em água fervente ou
Soda Cáustica.
� Mergulhadas por horas numa solução de Óleo e
Querosene.
Depois de secas, pintadas com uma mistura de
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� Depois de secas, pintadas com uma mistura de
álcool e pó de giz.
� As peças eram depois marteladas e o óleo saia
das descontinuidades manchando a pintura de
giz e revelando os pontos onde poderiam
ocorrer a ruptura.
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Aperfeiçoamento
� Em 1942, nos Estados Unidos, Roberto C. Switzer
desenvolveu a técnica de líquidos penetrantes, pela
necessidade que a indústria aeronáutica americana
tinha de testar as peças dos aviões, que são até hoje
fabricadas com ligas de metais não ferrosos,como
alumínio e titânio, e que, conseqüentemente, não podem
ser ensaiados por partículas magnéticas.
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ser ensaiados por partículas magnéticas.
Protótipos Americanos da década de 40
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Ensaio com Líquido Penetrante
� Hoje em dia se utilizam outros elementos mas o
procedimento básico continua o mesmo do
século passado:
Limpeza, aplicação do Líquido Penetrante,
remoção do excesso, aplicação do revelador,
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remoção do excesso, aplicação do revelador,
inspeção e Limpeza Final.
� Ao invés de óleo e giz, se usa uma substância
específica para cada tipo de peça inspecionada.
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Procedimento
Limpeza:
� É importante para a Remoção de resíduos 
que empeçam a penetração do Líquido
� Em alguns casos a limpeza é feita com 
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� Em alguns casos a limpeza é feita com 
Escova de aço e Solventes
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Procedimento
Aplicação do líquido penetrante pode ser:
� Por Mergulho em tanque,
� Spray ou Pistola,
� Pincel.
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Normalmente tem cor 
vermelha para facilitar
a visualização.
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Remoção do excesso:
� Após o tempo necessário (dados 
normalizados), é feita a Remoção do 
excesso com uso de água ou solvente) e
toda a superfície 
Procedimento
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toda a superfície 
de ensaio deve 
estar isenta do 
Líquido
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Aplicação do Revelador:
� O revelador é composto por talco branco e
funciona como o giz de antigamente, ele suga o
líquido das descontinuidades e mancha a
superfície.
� Após a secagem é feita a inspeção.
Procedimento
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� Após a secagem é feita a inspeção.
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Quanto a forma de remoção:
� Com Água (diretamente)
� Com Solvente (primeiramente com estopa seca
Diferenças entre os Líquidos 
penetrantes
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e depois com solvente)
� Com Emulsificante (para penetrantes a base
de óleo insolúveis em água), aplica-se o
emulsificante depois lava-se com água.
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Diferenças entre os Líquidos 
penetrantes
Quanto a revelação:
� Visíveis:
Cor avermelhada e visualização direta
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Cor avermelhada e visualização direta
� Fluorescentes:
- Aplicação, remoção e revelador iguais ao dos 
Visíveis;
- Visualização com uso de Luz Negra.
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Luz Negra
� Faz o Líquido penetrante emitir luz facilitando a
visualização, tem maior precisão, porém mais
caro.
� Ensaio feito em ambiente sem iluminação
� A lâmpada deve estar acesa pelo menos 5
(cinco) minutos antes do início do ensaio ou até
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(cinco) minutos antes doinício do ensaio ou até
atingir a intensidade de 1.000 micro watts/cm².
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Reveladores
� Pó Seco:
- É uma mistura de Sílica e Talco. Deve
ser mantido sempre seco para não perder
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ser mantido sempre seco para não perder
sua eficiência.
- Não é muito usado pois não revela
descontinuidades muito pequenas.
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� Revelador Úmido Não Aquoso:
- Mais eficiente que o de Pó Seco,
- Possui na composição solvente (Álcool
ou Nafta).
Reveladores
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ou Nafta).
- O solvente facilita a aplicação e acelera
a secagem.
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� Revelador Úmido Aquoso:
- Possui Água no lugar de solvente.
- Peça precisa ser aquecida ou ir para o 
Reveladores
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- Peça precisa ser aquecida ou ir para o 
forno para secagem.
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� Revelador em Película:
- Possui uma Película Adesiva como
revelador.
Reveladores
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revelador.
- Tem a vantagem de se arquivar o resultado,
pois a película após ser destacada, fica com
a forma e a posição da descontinuidade.
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Seleção do Tipo de Penetrante
� Selecionar o TIPO de penetrante e o MÉTODO de
remoção, requer algum conhecimento sobre os
processos de fabricação da peça, as condições de cada
superfície, as descontinuidades esperadas, o material, o
tamanho e o peso de cada peça e, ainda, a
disponibilidade de água, eletricidade, ar comprimido,
etc..
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etc..
� Em caso de dúvidas, utilizar o mais sensível, aliado ao
melhor método de remoção do excesso, de acordo com
o tipo de material, processo de fabricação e acabamento
superficial.
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Vantagens
� Ensaio de peças de tamanhos e formas variadas bem como
pequenas áreas isoladas em uma superfície.
� Capaz de detectar descontinuidades muito pequenas, da
ordem de 0,001mm de largura.
� Pode ser aplicado em materiais ferrosos, não ferrosos,
cerâmicas de alta densidade, vidros e etc., desde que não
sejam porosos.
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sejam porosos.
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Vantagens
� É relativamente barato e não requer equipamentos
sofisticados, pode-se utilizar um sistema portátil;
� O líquido penetrante fornece uma indicação ampliada da
descontinuidade, tornando-a mais visível;
� As descontinuidades detectadas são analisadas quanto
a localização, orientação, dimensões, tornando fácil a
interpretação e avaliação;
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interpretação e avaliação;
� A sensibilidade do ensaio pode ser ajustada,
selecionando os materiais e técnicas de ensaio.
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Importante
� Este tipo de ensaio só revela
descontinuidades na superfície da peça.
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Limitações
� As peças devem estar completamente limpas,
� Os produtos utilizados no ensaio podem danificar alguns
materiais ou ficarem permanentemente retidos em materiais
porosos;
� Alguns produtos utilizados podem conter enxofre ou
compostos halógenos (cloretos, fluoretos, brometos e
iodetos). Estes compostos podem causar fragilização ou
trincas em aços inoxidáveis austeníticos se não forem
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trincas em aços inoxidáveis austeníticos se não forem
completamente removidos antes de tratamentos térmicos
ou exposição a altas temperaturas. Podem também causar
corrosão em ligas de titânio se não forem completamente
removidos após o ensaio e a peça for exposta a altas
temperaturas.
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Segurança do Trabalho
� Os produtos utilizados podem causar irritação
na pele e olhos se manuseados sem luvas ou
óculos;
� A luz negra deve ser usada mantendo-se os
cuidados com os olhos e pele.
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cuidados com os olhos e pele.
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Interpretação e avaliação dos 
resultados do ensaio
� Interpretar significa identificar o que causou a
indicação da descontinuidade ( trinca,
porosidade, etc.).
� Avaliar significa fazer a apreciação e, em
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� Avaliar significa fazer a apreciação e, em
conseqüência, decidir, no caso de existir a
descontinuidade, se a peça deve ser aceita,
retrabalhada ou condenada.
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Indicações
� A imagem obtida após a revelação é
chamada de indicação e podem ser de 3
naturezas: indicações falsas, indicações
não relevantes e indicações verdadeiras.
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Indicações
� Indicações Falsas:
Ocorrem mais comumente em
conseqüência da permanência de
resíduos remanescentes do penetrante
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nas superfícies das peças.
A causa mais comum da permanência
desses resíduos é a remoção deficiente
do penetrante.
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Indicações
� Indicações não relevantes:
São as indicações causadas por
descontinuidades superficiais, contudo,
inerentes ao projeto e/ou processos de
fabricação da peça ou montagem.
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Não se pode considerar normal ou não relevante
as marcas de ferramentas introduzidas durante
a montagem ou desmontagem de um
componente.
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Indicações
� Indicações verdadeiras:
São as indicações de descontinuidades reais,
que efetivamente podem comprometer a
resistência estrutural da peça.
Não havendo dúvidas de que é uma indicação
verdadeira, inicia-se a etapa de interpretação da
causa responsável pela indicação da
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verdadeira, inicia-se a etapa de interpretação da
causa responsável pela indicação da
descontinuidade superficial detectada. O
resultado dessa interpretação permitirá avaliar o
destino a ser dado à peça. O inspetor deverá
estar familiarizado com cada tipo de indicação.
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Registrar uma descontinuidade
� Pode-se utilizar o desenho da peça para
indicar a região das descontinuidades.
� Pode-se adotar alguns meios de registro,
tais como: líquidos registradores, fitas
adesivas transparentes, fotografias digitais
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adesivas transparentes, fotografias digitais
fotografias convencionais e etc..
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Controle da qualidade
Para assegurar a eficiência dos penetrantes,
emulsificadores e reveladores, certos controles
devem ser feitos periodicamente:
� Teor de água no penetrante e emulsificador;
� Lavabilidade (Removabilidade) do penetrante
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� Sensibilidade do penetrante;
� Removabilidade do emulsificador;
� Intensidade da luz negra;
� Medidores de intensidade luminosa.
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Próxima Aula
� Ensaio de Partículas Magnéticas.
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