[Ensaios Destrutivos e Não Destrutivos] Aula 16 - Ensaio de Líquido Penetrante, Notas de aula de Cultura

Baixe [Ensaios Destrutivos e Não Destrutivos] Aula 16 - Ensaio de Líquido Penetrante e outras Notas de aula em PDF para Cultura, somente na Docsity! A + 4 Técnico em Metalurgia Aula 16 Ensaios Destrutivos e Não Destrutivos Líquido Penetrante Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Introdução 2  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 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. Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Introdução  Este teste era muito passível de erros, pois não havia qualquer controle dos materiais utilizados - o óleo, o querosene e o giz.  Além disso, o teste não conseguia detectar pequenas trincas e defeitos sub-superficiais.  Testes mais precisos e confiáveis só apareceram por volta de 1930, quando o teste do “óleo e giz” foi substituído pelo de partículas magnéticas. 5 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Introdução  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 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. 6 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Descrição do Ensaio  Hoje em dia, 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 sejam porosos.  Sua finalidade é detectar descontinuidades abertas na superfície das peças, como trincas, poros, dobras que não sejam visíveis a olho nu. 7 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Preparação e Limpeza  A limpeza da superfície a ser ensaiada é fundamental para a revelação precisa e confiável das descontinuidades porventura existentes na superfície de ensaio.  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. 10 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Preparação e Limpeza  Para remover esses resíduos sem contaminar a superfície de ensaio utilizam-se solventes, desengraxantes ou outros meios apropriados.  A próxima tabela apresenta alguns contaminantes, descreve seus efeitos e indica possíveis soluções para limpeza e correção da superfície de exame. 11 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Preparação e Limpeza  Contaminantes e sua remoção: 12 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Remoção do Excesso de Penetrante  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. 15 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Remoção do Excesso de Penetrante 16  Uma operação de limpeza deficiente pode mascarar os resultados, revelando até descontinuidades inexistentes. Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Revelação  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. 17 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Revelação 20 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Inspeção  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.  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. 21 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Limpeza  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 produto ou até o seu próprio uso, caso esteja acabado. 22 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Curiosidade  A luz negra tem a propriedade de causar o fenômeno da fluorescência em certas substâncias.  Sua radiação não é visível. É produzida por um arco elétrico que passa pelo vapor de mercúrio. 25 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Curiosidade  Entre os eletrodos forma-se um arco elétrico que passa pelo vapor de mercúrio, resultando na luz negra.  Fluorescência é a capacidade que certas substâncias têm deabsorver radiações não visíveis (luz não visível) de uma determinada fonte e convertê-la em radiações visíveis (luz visível). 26 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Vantagens  Podemos dizer que 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.  O ensaio pode revelar descontinuidades extremamente finas, da ordem de 0,001mm de largura, totalmente imperceptíveis a olho nu. 27 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Características • apresentar grande brilho; • ser estável quando estocado ou em uso; • ter baixo custo; • não deve perder a cor ou a fluorescência quando exposto ao calor, luz branca ou luz negra; • não deve reagir com o material em ensaio, e nem com a sua embalagem; • não pode ser inflamável; • não deve ser tóxico; • não deve evaporar ou secar rapidamente; • em contato com o revelador, deve sair em pouco tempo da cavidade onde tiver penetrado. 30 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Características  Como você viu, ser um líquido penetrante não é tão simples assim.  É bom saber que nenhuma dessas características, por si só, determina a qualidade do líquido penetrante: a qualidade depende da combinação destas características. 31 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Características  Como você viu, ser um líquido penetrante não é tão simples assim.  É bom saber que nenhuma dessas características, por si só, determina a qualidade do líquido penetrante: a qualidade depende da combinação destas características. 32 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Tipos de Líquido Penetrante • Pós-emulsificáveis: Neste caso, os líquidos penetrantes são fabricados de maneira a serem insolúveis 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. • Emulsificador é um composto químico complexo que, uma vez misturado ao líquido penetrante à base de óleo, faz com que o penetrante seja lavável pela água. Ele é utilizado na fase de remoção do excesso. 35 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Tipos de Líquido Penetrante • 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 a superfície de ensaio; esta deve ser então removida com um solvente removedor apropriado. 36 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Tipos de Líquido Penetrante 37  A combinação destas cinco características gera seis opções diferentes para sua utilização. Veja o quadro abaixo. Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Tipos de Líquido Penetrante • 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. 40 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Tipos de Líquido Penetrante 41  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. Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Revelador 42  O revelador é aquele talco que suga o penetrante das descontinuidades para revelá-las ao inspetor;  Além de cumprir esta função, deve ser capaz de formar uma indicação a partir de um pequeno volume de penetrante retido na descontinuidade, e ter capacidade de mostrar separadamente duas ou mais indicações próximas.  Para atender a todas estas características, tem de possuir algumas propriedades. Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Tipos de Revelador 45 • revelador aquoso: Neste tipo de revelador, o pó misturado com água pode ser aplicado por imersão, derramamento ou aspersão (borrifamento). Após a aplicação, as peças são secas com secador de cabelo, ou em fornos de secagem. • revelador úmido não aquoso: Neste caso, o talco está misturado com solventes-nafta, álcool ou solventes à base de cloro. Eles são aplicados com aerossol ou pistola de ar comprimido, em superfícies secas. A função principal desse revelador é proporcionar um fundo de contraste branco para os penetrantes visíveis, resultando em alta sensibilidade. • revelador em película: É constituído por uma película adesiva plástica contendo um revelador que traz o líquido penetrante para a superfície. À medida que a película seca, formam-se as indicações das descontinuidades. Este método permite que, após o ensaio, possa destacar-se a película da superfície e arquivá-la. Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Escolha do Conjunto  Hoje já existem no mercado kits que fornecem o produto de limpeza (solvente), o líquido penetrante e um revelador.  Estes kits são de grande valia, pois facilitam muito a vida do inspetor.  Mas devemos consultar as especificações de ensaio para poder escolher o kit com os produtos mais adequados. 46 Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico Exercícios Marque com um X a resposta correta: 1. O ensaio por líquidos penetrantes teve seu início: a) ( ) na fabricação de cascos de navios; b) ( ) nas pontes da África; c) ( ) nas torres de alta tensão americana; d) ( ) nas oficinas de manutenção das estradas de ferro, em várias partes do mundo. 2. Numere de 1 a 5, a seqüência correta de execução do ensaio por líquidos penetrantes. a) ( ) remoção do excesso de líquido penetrante; b) ( ) preparação e limpeza da superfície de ensaio; c) ( ) revelação; d) ( ) aplicação do líquido penetrante; e) ( ) inspeção e limpeza da peça. 47