Aula 9 ensaio de ultrasom

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Aula 9 ensaio de ultrasom

  1. 1. Escola Profissionalizante Parceiros Técnico em Metalurgia/Sistemas de Soldagem Ensaios Mecânicos e END Módulo 1 Ensaios Não Destrutivos UltrasomEng. Pedro Cunhapedrohcunha@hotmail.com
  2. 2. Ultra-somOndas sonoras cuja frequência está situada acima da frequência audívelpelo ouvido humano: Frequência audível: entre 20 e 20000 Hz Frequência ultra-sons: acima de 20000 Hz Princípio físico do ensaio: reflexão das ondas sonoras
  3. 3. Objetivos do ensaioDefeitos como bolhas de gás, micro-trincas, escórias, entre outros,podem surgir nos componentes metálicos em decorrência dos processosde soldagem...O ensaio por ultra-som, caracteriza-se num método não destrutivo quetem por objetivo a detecção de defeitos ou descontinuidades internas,presentes nos mais variados tipos ou forma de materiais ferrosos ou nãoferrosos;Diminui grau de incerteza para a utilização de peças de responsabilidade;Permite a inspeção de todo o volume da peça
  4. 4. Objetivos do ensaioCampo de aplicação:O exame ultrasônico constitui uma ferramenta indispensável paragarantia da qualidade de peças de grandes espessuras, geometriacomplexa de juntas soldadas, chapas.Na maioria dos casos, os ensaios são aplicados em aços-carbonos, emmenor porcentagem em aços inoxidáveis;Materiais não ferrosos são difíceis de serem examinados, e requeremprocedimentos especiais.
  5. 5. Propriedades de uma onda Comprimento AmplitudeFrequência (Hz): é o número de ciclos por unidade de tempo e dependeda fonte emissora; A forma mais comum de produzir o ultra-som para osensaios não destrutivos é a que utiliza transdutores com cristaispiezelétricos.
  6. 6. Propriedades de uma ondaVelocidade de propagação: a velocidade de propagação de uma ondaé função do meio que ela percorre. Para diferentes materiais temosdiferentes velocidades de propagação:Comprimento de onda: = velocidade de propagação/frequência Se o comprimento da onda é de , defeito com diâmetro menor que /2 não será detectado.
  7. 7. Realização do ensaioO ensaio consiste em fazer com que o ultra-som, emitido por umtransdutor, percorra o material a ser ensaiado, efetuando-se averificação dos ecos recebidos de volta, pelo mesmo ou por outrotransdutor.No ensaio de ultra-som, os transdutores convertem a energia elétrica emenergia mecânica de vibração (ultra-som) e vice-versa para a recepção.
  8. 8. Tipos de transdutoresQuanto ao ângulo de emissão e recepção das ondas:• Transdutores retos: inspeção de peças com superfícies paralelas ou quando se deseja detectar descontinuidade na direção perpendicular à superfície da peça.• O transdutor angular: cristal piezoelétrico forma ângulo com a superfície a ser inspecionada. Muito utilizado na inspeção de soldas e quando a descontinuidade está orientada perpendicularmente à superfície da peça.
  9. 9. Tipos de transdutoresQuanto à função:• Monocristal: somente emissão de ondas; somente recepção de ondas; mesmo cristal emite e recebe ondas;• Duplo-Cristal: mesmo transdutor possui um cristal para emissão e outro para recepção;AcoplantesComo o ultra-som deve passar do transdutor para a peça com o mínimode interferência, há necessidade de colocar um elemento, o acoplante, quefaça esta ligação, evitando o mau contato.Este acoplante pode ser óleo, água, glicerina, graxa etc.
  10. 10. Técnicas de InspeçãoMétodo Pulso-Eco: somente um transdutor emite e recebe as ondasultra-sônicas que se propagam no material, pode ser verificada aprofundidade, da descontinuidade , suas dimensões, e localização napeça.
  11. 11. Técnicas de InspeçãoMétodo Transparência: É uma técnica onde é utilizado dois transdutoresseparados, um transmitindo e outro recebendo as ondas ultra-sônicas.Neste caso é necessário acoplar os transdutores nos dois lados da peça,de forma que estes estejamperfeitamente alinhados.Este tipo de inspeção, não se pode determinar a posição dadescontinuidade, sua extensão, ou localização na peça, é somente umensaio do tipo passa-não passa.
  12. 12. AparelhagemDescrição do Aparelho Básico de ultra-som: Um transdutor ultra-sônico acoplado numa peça com espessura de 8 mm, e a tela ao lado do aparelho mostrando o eco "E2" , proveniente da espessura da peça.O que está ocorrendo:1 -O cristal piezelétrico do transdutor transmite à peça uma onda ultra-sônica perpendicularmente à superfície que percorre a espessura total de8 mm do metal;
  13. 13. AparelhagemDescrição do Aparelho Básico de ultra-som: Um transdutor ultra-sônico acoplado numa peça com espessura de 8 mm, e a tela ao lado do aparelho mostrando o eco "E2" , proveniente da espessura da peça.2 - A onda incide na interface no fundo da peça, retorna ao cristal e esteproduz um sinal elétrico que será amplificado e registrado na tela doaparelho na forma do pulso ou eco, identificado na figura como "E2";
  14. 14. AparelhagemDescrição do Aparelho Básico de ultra-som: Um transdutor ultra-sônico acoplado numa peça com espessura de 8 mm, e a tela ao lado do aparelho mostrando o eco "E2" , proveniente da espessura da peça.3 - O caminho do som percorreu a espessura de 8 mm de ida e mais 8 mmna volta - isto sempre ocorre na inspeção por ultra-som os circuitos doaparelho compensam este fenômeno dividindo por 2 os registros na tela.
  15. 15. Vantagens e desvantagens do ensaio por ultra-somO ensaio por ultra-som, comparado com outros métodos não destrutivos,apresenta as seguintes vantagens:- localização precisa das descontinuidades existentes nas peças, semprocessosintermediários, como, por exemplo, a revelação de filmes;- alta sensibilidade ao detectar pequenas descontinuidades;- maior penetração para detectar descontinuidades internas na peça;- respostas imediatas pelo uso de equipamento eletrônico.Como desvantagens podemos citar:- exigência de bons conhecimentos técnicos do operador;- atenção durante todo o ensaio;- obediência a padrões para calibração do equipamento;- necessidade de aplicar substâncias que façam a ligação entre oequipamentode ensaio e a peça (acoplantes).

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