Ensaios não Estruturais

Resumo

Nesse relatório vamos identificar as descontinuidade de uma peça usando ensaio por líquidos penetrantes, o qual consiste na aplicação do líquido penetrante e de um revelador que irá identificar as falhas na peça.

É importante que o material ao qual irá submeter-se ao ensaio esteja devidamente limpo para que ocorra o penetração do líquido penetrante.

Com esse ensaio pode-se prevenir acidentes, diminuir os custos, melhorar a confiabilidade e obter informações para reparo.

Introdução

O que são os Ensaios Não Destrutivos

Os Ensaios Não Destrutivos (END) são definidos como testes para o controle da qualidade, realizados sobre peças acabadas ou semi-acabadas, para a detecção de falta de homogeneidade ou defeitos, através de princípios físicos definidos, sem prejudicar a posterior utilização dos produtos inspecionados.

Constituem uma das principais ferramentas do Controle da Qualidade e são utilizados na inspeção de produtos soldados, fundidos, forjados, laminados, entre outros, com vasta aplicação nos setores petroquímico, nuclear, aeroespacial, siderúrgico, naval, autopeças e transporte rodo-ferroviário.

Quais são os Ensaios Não Destrutivos?

O método a ser utilizado depende das propriedades físicas do material. Um conhecimento geral dos métodos de END disponíveis é necessário para a seleção do método adequado.

Algumas situações típicas em que os ensaios não destrutivos são aplicados:

• prevenção de acidentes
• redução de custos
• melhorar a confiabilidade de produtos ser aceito por uma determinada norma
• dar informações para reparo
• Para obter resultados válidos, os seguintes tópicos devem ser observados
• pessoal treinado e qualificado
• um procedimento para conduzir o ensaio
• um sistema para anotar os resultados
• uma norma para interpretar os resultados.
• Os END mais utilizados são:
• Inspeção Visual
• Partículas Magnéticas
• Líquidos Penetrantes
• Ultra-Som
• Radiografia
• Emissão Acústica
• Correntes Parasitas
• Líquido Penetrante.

É um método de ensaio não destrutivo (END) para a detecção de descontinuidades abertas na superfície de materiais sólidos e não porosos.

Este método emprega um líquido penetrante, o qual é aplicado na superfície, penetrando nas descontinuidades. Após um determinado tempo de penetração, o excesso é removido, aplica-se um revelador e é feita a observação das descontinuidades através da observação do vazamento do líquido penetrante.

Líquido Penetrante pode ser usado em qualquer material. É essencial que o material seja cuidadosamente limpo, de outra maneira será impossível que o líquido penetre no defeito.

Um bom líquido penetrante

O líquido penetrante é formado pela mistura de vários líquidos, e deve apresentar uma série de características, indispensáveis ao bom resultado do ensaio.

Vejamos quais são essas características:

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
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.

É bom saber que nenhuma dessas características, por si só, determina a qualidade do líquido penetrante: a qualidade depende da combinação destas características.

Tipos de líquidos penetrantes

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 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.

Quanto ao tipo de remoção do excesso, podem ser:

• Laváveis em água

Os líquidos penetrantes deste tipo são elaborados de tal maneira que permitem a remoção do excesso com água; esta operação deve ser cuidadosa; se for demorada ou se for empregado jato de água, o líquido pode ser removido do interior das descontinuidades.

• Pós-emulsificáveis

Neste caso, os líquidos penetrantes são fabricados de maneira a serem insóluveis em água. A remoção do excesso é facilitada pela adição de um emulsificador, aplicado em separado. Este combina-se com o excesso de penetrante, formando uma mistura lavável com água.

• Removíveis por solventes

Estes tipos de líquidos penetrantes são fabricados de forma a permitir que o excesso seja removido com pano seco, papel-toalha ou qualquer outro material absorvente que não solte fiapo, até que reste uma pequena quantidade de líquido na superfície de ensaio; esta deve ser então removida com um solvente removedor apropriado.

A combinação destas cinco características gera seis opções diferentes para sua utilização. Veja o quadro abaixo.

REMOÇÃO DE PENETRANTES TIPO DE REMOÇÃO METODO Água Pós-emulsificável Solventes "A" A1 A2 A3 fluorescentes "B" B1 B2 B3 visíveis coloridos

Quais deles devemos escolher?

Diante de tantos tipos de penetrantes, como saber qual o mais adequado?

Aí vão algumas dicas:

• Penetrante fluorescente lavável com água

Esse método é bom para detectar quase todos os tipos de defeitos, menos arranhaduras ou defeitos rasos. Pode ser utilizado em peças não uniformes e que tenham superfície rugosa; confere boa visibilidade. É um método simples e econômico.

• Penetrante fluorescente pós-emulsificável

É mais brilhante que os demais, tem grande sensibilidade para detectar defeitos muitos pequenos e/ou muito abertos e rasos. É um método muito produtivo, pois requer pouco tempo de penetração e é facilmente lavável, mas é mais caro que os outros.

• Penetrante visível (lavável por solvente, em água ou pós-emulsificável)

Estes métodos são práticos e portáteis, dispensam o uso de luz negra, mas têm menos sensibilidade para detectar defeitos muito finos; a visualização das indicações é limitada.

As características dos penetrantes sem dúvida nos ajudarão a escolher o método mais adequado para um determinado ensaio, porém o fator mais importante a ser considerado são os requisitos de qualidade que devem constar na especificação do produto.

É com base nestes requisitos que devemos escolher o método. Não se pode simplesmente estabelecer que todas as descontinuidades devem ser detectadas, pois poderíamos escolher um método mais caro que o necessário. Precisamos estar conscientes de que a peça deve estar livre de defeitos que interfiram na utilização do produto, ocasionando descontinuidades reprováveis.

Com base nesses aspectos, um método mais simples e barato pode ser também eficiente para realizar o ensaio.

Objetivo

Encontrar as descontinuidade existentes na peça através do ensaio por líquido penetrante.

Materiais Utilizados

• Removedor - Metal-Check R501 NF
• Líquido Penetrante - Visível - Metal-Check VP30
• Revelador

Procedimento

Realizar limpeza da peça. Se necessário lixar ou jatear a superfície;

Aplicar o removedor e esperar que a sujeira superficial se dissolva se dissolva e limpe com um pano embebido no removedor ou um papel absorvente limpo;

Seque a superfície e aguarde a total evaporação do removedor;

Aplique o penetrante sobre a superfície. O tempo mínimo de penetração é de 5 minutos. aumente o tempo se existir suspeitas de falhas finas;

Lave a peça com água corrente para remover o penetrante;

Aplicar uma camada fina e uniforme de revelador;

Aguardar 5 minutos ou mais. As trincas aparecerão em forma de marcas vermelhas.

Resultados

Apareceram manchas vermelhas onde haviam falhas

Conclusão

Como esperado, o líquido penetrante detectou as descontinuidades abertas na superfície da peça, manchando-as de vermelho; tornando, assim, fácil a observação e a análise.

Bibliografia:

ABENDE - Associação Brasileira De Ensaios Não Destrutivos
Tele Curso 2000 – Cursos Profissionalizantes Ensaios de Materiais
Marcos Gritti –