END_ensaios Nao Destrutivos | Magnetismo | Campo Magnético\nEnviado por Paulo Reis\nsalvarSalvar END_ensaios Nao Destrutivos para ler mais tarde\nND no o fim! Na verdade, esta a sigla\nque identifica o novo grupo de ensaios que voc vai estudar nesta e nas prximas\naulas deste mdulo: os ensaios no destrutivos.\nEsses ensaios caracterizam-se por no deixar marcas no material ensaiado,\nlembra-se? Por isso podem ser realizados em produtos acabados, sem qualquer\nrisco de inutiliz-los em conseqncia do ensaio.\nQuando vai feira e escolhe frutas e legumes, voc usa a viso para separar,\npor exemplo, aquela laranja mais bonita e saudvel daquela feia e estragada.\nEssa atividade simples nada mais do que um tipo de ensaio no destrutivo:\no ensaio visual.\nOutro exemplo. Voc j imaginou quantas peas diferentes existem\nnum automvel? Cada uma delas tem sua importncia, mas sabemos que umas\nso mais importantes do que outras. Imagine se o sistema de freios falhasse ao\nser acionado; causaria, sem dvida, danos muito mais significativos do que\nse a tampa do porta-luvas emperrasse. Claro, no ? Por este motivo, muito\nimportante definir claramente os critrios de aceitao e rejeio de cada componente de um determinado produto, pois isso determina a escolha do tipo\nde ensaio no destrutivo aplicado a cada material, o que fundamental\npara garantir a segurana e o bem-estar dos usurios.\nGeralmente, um nico tipo de ensaio no abrange toda a extenso da pea\nou da parte a ser examinada. Podemos fazer uma comparao. Por exemplo,\no exame do prprio corpo humano. Sabemos que num exame de rotina o mdico\nusa vrios tipos de END para diagnosticar um problema ou atestar que\no paciente se encontra em perfeita sade.\nQue exames so esses? Por exemplo, quando o mdico examina a garganta\ncom um palito ou uma lanterninha apropriada, est realizando um exame visual.\nOuvir os batimentos do corao com o estetoscpio, analisar os pulmes por\nmeio de uma chapa radiogrfica ou medir a presso arterial podem fazer parte\nde um nico processo de avaliao da sade de um paciente. Analisando\no resultado de cada um dos exames, o mdico tira concluses e toma decises.\nVoltemos indstria. Os procedimentos so similares. Vamos iniciar nossa\naula de ensaio visual. Nas prximas, estudaremos os ensaios por lquidos\npenetrantes, partculas magnticas, ultra-som e radiografia industrial.\nA U aula\nO ensaio visual dos metais foi o primeiro mtodo de ensaio no destrutivo\naplicado pelo homem. , com certeza, o ensaio mais barato, usado em todos\nos ramos da indstria.\nAssim, a inspeo visual exige definio clara e precisa de critrios de\naceitao e rejeio do produto que est sendo inspecionado. Requer ainda\ninspetores treinados e especializados, para cada tipo ou famlia de produtos.\nUm inspetor visual de chapas laminadas no poder inspecionar peas fundidas\ne vice-versa, sem prvio treinamento.\nimportante que fiquem claros, no incio desse nosso estudo, os conceitos\nde descontinuidade e defeito de peas. Esses termos so muito comuns na rea\nde ensaios no destrutivos. Para entend-los, vejamos um exemplo simples: um\ncopo de vidro com pequenas bolhas de ar no interior de sua parede, formadas\ndevido a imperfeies no processo de fabricao, pode ser utilizado sem prejuzo\npara o usurio. Essas imperfeies so classificadas como descontinuidades.\nMas, caso essas mesmas bolhas aflorassem superfcie do copo, de modo\na permitir a passagem do lquido do interior para a parte externa, elas seriam\nclassificadas como defeitos, pois impediriam o uso do copo.\nDe modo geral, nos deparamos na indstria com inmeras variveis\nde processo que podem gerar imperfeies nos produtos.\nEssas imperfeies devem ser classificadas como descontinuidades ou defeitos. Os responsveis por essa atividade so os projetistas profissionais, que\npor meio de clculos de engenharia selecionam os componentes de um produto\nque impliquem segurana e apresentem o desempenho esperado pelo cliente.\nPrincipal ferramenta do ensaio visual\nA principal ferramenta do ensaio visual so os olhos, importantes rgos\nO olho considerado um rgo pouco preciso. A viso varia em cada um de\nns, e mostra-se mais varivel ainda quando se comparam observaes visuais\nnum grupo de pessoas. Para minimizar essas variveis, deve-se padronizar\nfatores como a luminosidade, a distncia ou o ngulo em que feita a observao.\nA iluso de tica outro problema na execuo dos ensaios visuais. Comprove isso observando as figuras abaixo e fazendo os testes a seguir.\n1) Quais traos so mais curtos: os da direita\nou os da esquerda?\n2) Qual elipse maior: a de baixo ou a interna superior?\n3) Qual distncia maior: entre os pontos\nA e B ou entre os pontos M e N?\nPara eliminar esse problema, nos ensaios visuais, devemos utilizar instrumentos que permitam dimensionar as descontinuidades, por exemplo, uma\nescala graduada (rgua). Repita os testes usando uma rgua. Assim, voc\nchegar a concluses mais confiveis.\nA inspeo visual a olho nu afetada pela distncia entre o olho do observador e o objeto examinado. A distncia recomendada para inspeo situa-se\nem torno de 25 cm: abaixo desta medida, comeam a ocorrer distores\nna visualizao do objeto.\nExistem outros fatores que podem influenciar na deteco de descontinuidades no ensaio visual.\nLimpeza da superfcie\nAs superfcies das peas ou partes a serem examinadas devem ser cuidadosamente limpas, de tal forma que resduos como graxas, leos, poeira,\noxidao etc. no impeam a deteco de possveis descontinuidades e/ou\nat de defeitos.\nO acabamento superficial resultante de alguns processos de fabricao fundio, forjamento, laminao - pode mascarar ou esconder\ndescontinuidades; portanto, dependendo dos requisitos de qualidade da\npea, elas devem ser cuidadosamente preparadas (decapadas, rebarbadas,\nusinadas) para, s ento, serem examinadas.\nNvel de iluminao e seu posicionamento\nO tipo de luz utilizada tambm influi muito no resultado da inspeo\nvisual. A luz branca natural, ou seja, a luz do dia, uma das mais\nindicadas; porm, por problemas de l a y o u t, a maioria dos exames feita\nem ambientes fechados, no interior de fbricas. Utilizam-se, ento, lmpadas eltricas, que devem ser posicionadas atrs do inspetor, ou em\noutra posio qualquer, de modo a no ofuscar sua vista.\nContraste entre a descontinuidade e o resto da superfcie\nA descontinuidade superficial de um determinado produto deve provocar\num contraste, ou seja, uma diferena visual clara em relao superfcie de\nexecuo do exame. Esta caracterstica deve ser avaliada antes de se escolher\no exame visual como mtodo de determinao de descontinuidades, para\nevitar que possveis defeitos sejam liberados equivocadamente.\nUm fator de fracasso na inspeo visual a fadiga visual dos inspetores, que\nobservam os mesmos tipos de peas durante longos perodos de trabalho. Para\nminimizar esse problema, deve-se programar paradas para descanso. Outro\nrecurso colocar esporadicamente na linha de inspeo peas-padro, com\ndefeitos mnimos conhecidos, a fim de avaliar o desempenho dos inspetores.\nAlm do treinamento, estes devem receber acompanhamento oftalmolgico.\nEle faz parte da qualificao dos inspetores e deve ser realizado periodicamente,\npara garantir sua acuidade visual.\nEm certos tipos de inspees - por exemplo, na parede interna de tubos de\npequeno dimetro e em partes internas de peas -, necessrio usar instrumentos pticos auxiliares, que complementam a funo do nosso olho. Os instrumentos pticos mais utilizados so:\nLupas e microscpios;\nEspelhos e tuboscpios;\nCmeras de tev em circuito fechado.\nLupas e microscpios\nAs lupas so o instrumento ptico mais usado na indstria. A lupa uma\nlente biconvexa de pequena distncia focal, geralmente de 5 a 10 cm, que\nproduz uma imagem virtual, aumentada, do objeto. Assim, quando\no inspetor utiliza uma lupa, ele est enxergando a imagem do objeto e no\no prprio objeto. Esta imagem virtual maior e forma-se atrs dele.\nExistem no mercado lupas com diversos aumentos. As mais comuns variam\nde 1,5 a 10 vezes de aumento, permitindo observar descontinuidades de at\ncentsimos de milmetro. Algumas possuem uma escala graduada que permite\ndimensionar as descontinuidades.\nOs microscpios so constitudos por conjuntos de lentes denominadas\nobjetivas e oculares. Elas possibilitam ampliar descontinuidades at milhares\nNa maioria dos casos, eles so utilizados na inspeo de peas pequenas,\ncomo molas, fios, parafusos, mas em casos especiais podem ser acoplados a peas\nEspelhos e tuboscpios\nUm exemplo tpico de espelho na inspeo visual, que ocorre no cotidiano,\nquando o dentista observa a boca do paciente com aquele espelhinho\nfixado numa haste metlica. Na indstria, espelhos tambm so usados para\ninspeo de cantos, soldas e superfcies onde nossos olhos no alcanam.\nImagine quo difcil seria observar as paredes internas de tubos longos,\nde pequeno dimetro, utilizados na construo de caldeiras e trocadores de\ncalor, ou o interior da cmera de combusto dos motores a exploso. Sem os\ntubos-cpios, no seria possvel tal observao.\nTuboscpios so instrumentos pticos construdos com os mais variados\ndimetros e comprimentos, que geralmente possuem seu prprio dispositivo\nDa mesma forma que os microscpios, os tuboscpios tambm possuem\nlentes objetivas e oculares. Porm, a imagem do objeto transmitida atravs do\ntubo do tuboscpio at a extremidade do mesmo, onde se encontra uma lente\nocular que amplia ainda mais a imagem.\nOs tuboscpios podem ser fabricados numa s pea, ou em partes que se\nencaixam. Uma caracterstica importante para o seu funcionamento que eles\ngiram em torno do eixo do seu tubo, permitindo uma inspeo visual\ncircunferencial. Isso possvel porque o tuboscpio possui uma pea chamada\nvolante, que permite o giro da cabea do instrumento para qualquer ngulo.\nOs tuboscpios possuem cabeas de\ndiversos formatos e ngulos de incidncia, possibilitando inspees em diversos\nCmeras de tev em circuito fechado\nMicromputadores e cmeras de tev em circuito fechado so acessrios\nde grande valia nas inspees visuais.\nUma cmera de tev acoplada cabea de um tuboscpio permite\nao inspetor executar o exame de superfcies a grandes distncias; este recurso\ndeve ser utilizado quando o ambiente em que se encontra a pea, ou a parte dela\na ser examinada, no favorvel devido a gases txicos, altas temperaturas\nou radiao. Outro exemplo quando se realiza uma inspeo de longa\ndurao e que no pode ser interrompida; nesse caso, o uso de cmeras de tev\nExemplo disso a figura ao lado,\nque mostra o inspetor examinando uma\nsolda de 21 metros de comprimento no\ninterior de um tubo, com um aparelho\nchamado videoscpio; ele nada mais\ndo que um tuboscpio, com a sofisticao de estar acoplado a uma cmera\nde tev; sua flexibilidade permite maior mobilidade dentro do tubo que est\nAgora que voc j est por dentro\ndo ensaio visual, resolva os exerccios\nO primeiro mtodo de ensaio no destrutivo aplicado pelo homem foi:\na) ( ) o ensaio visual pelo tuboscpio;\nb) ( ) o ensaio visual pelo microscpio;\nc) ( ) o ensaio visual dos metais;\nd) ( ) o ensaio visual de raios X.\nexemplo de descontinuidade e defeito simultaneamente:\na) ( ) bolha de ar no copo que no deixe vazar o lquido e bolha que o deixe\nb) ( ) bolha de ar no copo que deixe vazar o lquido e bolha que no o deixe\nc) ( ) tubo de tinta com trinca que deixe vazar o produto e tubo que no\no deixe vazar;\nd) ( ) balo de oxignio que perca o contedo e balo que no o perca.\nA principal ferramenta do ensaio visual :\na) ( ) uma escala com graduao uniforme;\nb) ( ) uma lupa com lente biconvexa;\nc) ( ) o microscpio;\nd) ( ) o olho humano.\nOutros fatores que podem distorcer as descontinuidades do ensaio visual so:\na) ( ) contraste entre a continuidade e o resto da superfcie, limpeza\ne acabamento da superfcie;\nb) ( ) limpeza da superfcie, acabamento da superfcie, nvel de iluminao e seu posicionamento, contraste entre a descontinuidade\ne o resto da superfcie;\nc) ( ) limpeza da superfcie, acabamento da superfcie e iluminao\nd) ( ) iluminao do aparelho, processo de fabricao inadequado e\nPara inspeo visual de solda em lugares de acesso difcil utiliza-se:\na) ( ) o microscpio;\nb) ( ) o espelho;\nc) ( ) o radar eletrnico;\nd) ( ) a lupa.\nepois do ensaio visual, o ensaio por lquidos penetrantes o ensaio no destrutivo mais antigo. Ele teve incio nas oficinas\nde manuteno das estradas de ferro, em vrias partes do mundo.\nNaquela poca, comeo da era industrial, no se tinha conhecimento do\ncomportamento das descontinuidades existentes nas peas. E quando estas eram\ncolocadas em uso, expostas a esforos de trao, compresso, flexo e, principalmente, esforos cclicos, acabavam se rompendo por fadiga.\nEra relativamente comum o aparecimento de trincas e at a ruptura de peas\nde vages, como eixos, rodas, partes excntricas etc., sem que os engenheiros\ne projetistas da poca pudessem determinar a causa do problema.\nAlgumas trincas podiam ser percebidas, mas o ensaio visual no era suficiente para detectar todas elas, pela dificuldade de limpeza das peas.\nFoi desenvolvido ento um mtodo especial no destrutivo para detectar\nrachaduras em peas de vages e locomotivas, chamado de mtodo do leo\nNeste mtodo, as peas, depois de lavadas em gua fervendo ou com uma\nsoluo de soda custica, eram mergulhadas num tanque de leo misturado com\nquerosene, no qual ficavam submersas algumas horas ou at um dia inteiro,\nat que essa mistura penetrasse nas trincas porventura existentes nas peas.\nDepois desta etapa, as peas eram removidas do tanque, limpas\ncom estopa embebida em querosene e colocadas para secar. Depois de secas,\neram pintadas com uma mistura de giz modo e lcool; dessa pintura\nresultava uma camada de p branco sobre a superfcie da pea. Em seguida,\nmartelavam-se as peas, fazendo com que a mistura de leo e querosene\nsasse dos locais em que houvesse trincas, manchando a pintura de giz e\ntornando as trincas visveis.\nEste teste era muito passvel de erros, pois no havia qualquer controle dos\nmateriais utilizados - o leo, o querosene e o giz. Alm disso, o teste no\nconseguia detectar pequenas trincas e defeitos subsuperficiais.\nTestes mais precisos e confiveis s apareceram por volta de 1930, quando\no teste do leo e giz foi substitudo pelo de partculas magnticas.\nSomente em 1942, nos Estados Unidos, Roberto C. Switzer, aperfeioando\no teste do leo e giz, desenvolveu a tcnica de lquidos penetrantes,\npela necessidade que a indstria aeronutica americana tinha de testar as peas\ndos avies, que so at hoje fabricadas com ligas de metais no ferrosos,\ncomo alumnio e titnio, e que, conseqentemente, no podem ser ensaiados\npor partculas magnticas.\nAgora que voc j est por dentro da histria deste importante ensaio, vamos\nconhecer a sua tcnica.\nHoje em dia, o ensaio por lquidos penetrantes, alm de ser aplicado em peas de metais\nno ferrosos, tambm utilizado para outros\ntipos de materiais slidos, como metais ferrosos,\ncermicas vitrificadas, vidros, plsticos e outros que no sejam porosos. Sua finalidade\ndetectar descontinuidades abertas na superfcie das peas, como trincas, poros, dobras, que\nno sejam visveis a olho nu.\nO ensaio consiste em aplicar um lquido penetrante sobre a superfcie a ser\nensaiada. Aps remover o excesso da superfcie, faz-se sair da descontinuidade\no lquido penetrante retido, utilizando-se para isso um revelador.\nA imagem da descontinuidade, ou seja, o lquido penetrante contrastando\ncom o revelador, fica ento visvel.\nVamos agora conhecer as etapas deste ensaio:\na) Preparao e limpeza da superfcie\nA limpeza da superfcie a ser ensaiada fundamental para a revelao\nprecisa e confivel das descontinuidades porventura existentes na superfcie\nO objetivo da limpeza remover tinta, camadas protetoras, xidos, areia,\ngraxa, leo, poeira ou qualquer resduo que impea o penetrante de entrar\nPara remover esses resduos sem contaminar a superfcie de ensaio utilizamse solventes, desengraxantes ou outros meios apropriados. A Tabela 1 apresenta\nalguns contaminantes, descreve seus efeitos e indica possveis solues para\nlimpeza e correo da superfcie de exame.\n1 - CONTAMINANTES E SUA REMOO\n1) leo, graxa\nlimpeza alcalina a quente,\nfluorescncia sob a luz negra. solvente ou removedor.\nEsta fluorescncia poder\nprovocar mascaramento ou\nindicaes falsas. lem disso,\neles prejudicam a ao do\n2) Carbonos, verniz, terra\nImpedem a entrada do\nSolvente ou soluo alcalina,\nlquido penetrante ou\nabsorvem o mesmo, ocasio-\nnando fluorescncia ou\ncolorao de fundo. Impedem\na ao umectante. Provocam\numa "ponte" entre as indicaes.\n3) Ferrugem, xido\nMesmo efeito de 2\nSoluo alcalina ou cida\nEscova manual ou rotativa\n6) cidos ou lcalis\n7) Rugosidade superficial\nImpede a entrada do lquido\nSolvente removedor de tinta\npenetrante ou a ao\numectante. Provoca uma\n"ponte" entre as indicaes.\nDificulta a limpeza, prepara-\no superficial e a remoo\ndo excesso de lquido\n8) Encobrimento da\nPode impedir a entrada do\ndescontinuidade devido a\numa operao de conformao ou jateamento\nb) Aplicao do lquido penetrante\nConsiste em aplicar, por meio de pincel, imerso,\npistola ou spray, um lquido, geralmente de cor vermelha ou fluorescente, capaz de penetrar nas\ndescontinuidades depois de um determinado tempo\nem contato com a superfcie de ensaio.\nA Tabela 2 pode ser utilizada como referncia para estabelecer os tempos de\npenetrao de diversos materiais, com seus respectivos processos de fabricao.\n2 - TEMPOS DE PENETRAO MNIMOS EM\n(para temperaturas entre 16 e 25C)\nTrinca a frio\nPorosidade Gota Fria\nDecorrido o tempo mnimo de penetrao, deve-se remover o excesso de\npenetrante, de modo que a superfcie de ensaio fique totalmente isenta do\nlquido - este deve ficar retido somente nas descontinuidades. Esta etapa do\nensaio pode ser feita com um pano ou papel seco ou umedecido com solvente:\nem outros casos, lava-se a pea com gua, secando-a posteriormente, ou\naplica-se agente ps-emulsificvel, fazendo-se depois a lavagem com gua.\nUma operao de limpeza deficiente pode mascarar os resultados, revelando at descontinuidades inexistentes.\n* NR= no recomendado\nPara revelar as descontinuidades, aplica-se o\nrevelador, que nada mais do que um talco branco.\nEsse talco pode ser aplicado a seco ou misturado em\nO revelador atua como se fosse um mata-borro,\nsugando o penetrante das descontinuidades e revelando-as.\nDa mesma forma que na etapa de penetrao, aqui tambm deve-se prever\num tempo para a revelao, em funo do tipo da pea, do tipo de defeito a ser\ndetectado e da temperatura ambiente. Geralmente faz-se uma inspeo logo no\nincio da secagem do revelador e outra quando a pea est totalmente seca.\nNo caso dos lquidos penetrantes visveis, a inspeo feita sob luz branca\nnatural ou artificial. O revelador, aplicado superfcie de ensaio, proporciona\num fundo branco que contrasta com a indicao da descontinuidade,\nque geralmente vermelha e brilhante.\nPara os lquidos penetrantes fluorescentes, as indicaes se tornam visveis\nem ambientes escuros, sob a presena de luz negra, e se apresentam numa cor\namarelo esverdeado, contra um fundo de contraste entre o violeta e o azul.\nAps a inspeo da pea e a elaborao do relatrio\nde ensaio, ela deve ser devidamente limpa, removendose totalmente os resduos do ensaio; esses resduos\npodem prejudicar uma etapa posterior no processo\nde fabricao do produto ou at o seu prprio uso,\ncaso esteja acabado.\nAprenda mais esta\nA luz negra, popularizada em discotecas, boates e casas de espetculos,\ntem comprimento de onda menor do que o menor comprimento de onda\nda luz visvel.\nA luz negra tem a propriedade de causar o fenmeno da fluorescncia em\ncertas substncias. Sua radiao no visvel. produzida por um arco eltrico\nque passa pelo vapor de mercrio.\nEntre os eletrodos forma-se um arco eltrico que passa pelo vapor\nde mercrio, resultando na luz negra.\nFluorescncia a capacidade que certas substncias tm de absorver\nradiaes no visveis (luz no visvel) de uma determinada fonte e convert-la\nem radiaes visveis (luz visvel).\nAgora que voc j sabe onde pode aplicar o mtodo de inspeo por lquidos\npenetrantes e j conhece as etapas de execuo deste ensaio, vamos estudar suas\nvantagens e limitaes.\nPodemos dizer que a principal vantagem deste mtodo sua simplicidade,\npois fcil interpretar seus resultados.\nO treinamento simples e requer pouco tempo do operador.\nNo h limitaes quanto ao tamanho, forma das peas a serem ensaiadas,\nnem quanto ao tipo de material.\nO ensaio pode revelar descontinuidades extremamente finas, da ordem\nde 0,001 mm de largura, totalmente imperceptveis a olho nu.\nO ensaio s detecta descontinuidades abertas e superficiais, j que o lquido\ntem de penetrar na descontinuidade. Por esta razo, a descontinuidade no\npode estar preenchida com qualquer material estranho.\nA superfcie do material a ser examinada no pode ser porosa ou absorvente,\nj que no conseguiramos remover totalmente o excesso de penetrante,\ne isso iria mascarar os resultados.\nO ensaio pode se tornar invivel em peas de geometria complicada, que\nnecessitam de absoluta limpeza aps o ensaio, como o caso de peas para\na indstria alimentcia, farmacutica ou hospitalar.\nUm bom lquido penetrante\nO lquido penetrante formado pela mistura de vrios lquidos, e deve\napresentar uma srie de caractersticas, indispensveis ao bom resultado do\nensaio. Vejamos quais so essas caractersticas:\nser removvel da superfcie onde est aplicado;\nter capacidade de espalhar-se em um filme fino sobre a superfcie de ensaio;\napresentar grande brilho;\nser estvel quando estocado ou em uso;\nno deve perder a cor ou a fluorescncia quando exposto ao calor, luz branca\ni) no deve reagir com o material em ensaio, e nem com a sua embalagem;\nj) no pode ser inflamvel;\nl) no deve ser txico;\nm) no deve evaporar ou secar rapidamente;\nComo voc viu, ser um lquido penetrante no to simples assim. bom\nsaber que nenhuma dessas caractersticas, por si s, determina a qualidade do\nlquido penetrante: a qualidade depende da combinao destas caractersticas.\nOs lquidos penetrantes so classificados quanto visibilidade e quanto\nao tipo de remoo de excesso.\nQuanto visibilidade podem ser:\nFluorescentes (mtodo A)\nConstitudos por substncias naturalmente fluorescentes, so ativados\ne processados para apresentarem alta fluorescncia quando excitados por\nraios ultravioleta (luz negra).\nVisveis coloridos (mtodo B)\nEsses penetrantes so geralmente de cor vermelha, para que as indicaes\nque, uma vez\nmisturado ao lquido\nde leo, faz com\nque o penetrante\nseja lavvel pela\ngua. Ele utilizado\nna fase de remoo\nQuanto ao tipo de remoo do excesso, podem ser:\nLavveis em gua\nOs lquidos penetrantes deste tipo so elaborados de tal maneira que\npermitem a remoo do excesso com gua; esta operao deve ser cuidadosa;\nse for demorada ou se for empregado jato de gua, o lquido pode ser\nremovido do interior das descontinuidades.\nNeste caso, os lquidos penetrantes so fabricados de maneira a serem\ninsluveis em gua. A remoo do excesso facilitada pela adio de um\nemulsificador, aplicado em separado. Este combina-se com o excesso\nde penetrante, formando uma mistura lavvel com gua.\nRemovveis por solventes\nEstes tipos de lquidos penetrantes so fabricados de forma a permitir que\no excesso seja removido com pano seco, papel-toalha ou qualquer outro\nmaterial absorvente que no solte fiapo, at que reste uma pequena quantidade de lquido na superfcie de ensaio; esta deve ser ento removida com\num solvente removedor apropriado.\nA combinao destas cinco caractersticas gera seis opes diferentes para\nsua utilizao. Veja o quadro abaixo.\nREMOO DE PENETRANTES\nTIPO DE REMOO\nA vo algumas dicas:\nPenetrante fluorescente lavvel com gua\nEsse mtodo bom para detectar quase todos os tipos de defeitos, menos\narranhaduras ou defeitos rasos. Pode ser utilizado em peas no uniformes\ne que tenham superfcie rugosa; confere boa visibilidade. um mtodo\nsimples e econmico.\nPenetrante fluorescente ps-emulsificvel\nmais brilhante que os demais, tem grande sensibilidade para detectar\ndefeitos muitos pequenos e/ou muito abertos e rasos. um mtodo muito\nprodutivo, pois requer pouco tempo de penetrao e facilmente lavvel,\nmas mais caro que os outros.\nPenetrante visvel (lavvel por solvente, em gua ou ps-emulsificvel)\nEstes mtodos so prticos e portteis, dispensam o uso de luz negra,\nmas tm menos sensibilidade para detectar defeitos muito finos; a visualizao\ndas indicaes limitada.\nAs caractersticas dos penetrantes sem dvida nos ajudaro a escolher\no mtodo mais adequado para um determinado ensaio, porm o fator mais\nimportante a ser considerado so os requisitos de qualidade que devem constar\nna especificao do produto.\ncom base nestes requisitos que devemos escolher o mtodo. No se\npode simplesmente estabelecer que todas as descontinuidades devem ser\ndetectadas, pois poderamos escolher um mtodo mais caro que o necessrio. Precisamos estar conscientes de que a pea deve estar livre de defeitos\nque interfiram na utilizao do produto, ocasionando descontinuidades\nCom base nesses aspectos, um mtodo mais simples e barato pode ser\ntambm eficiente para realizar o ensaio.\nO revelador aquele talco que suga o penetrante das descontinuidades para\nrevel-las ao inspetor; alm de cumprir esta funo, deve ser capaz de formar\numa indicao a partir de um pequeno volume de penetrante retido na\ndescontinuidade, e ter capacidade de mostrar separadamente duas ou mais\nindicaes prximas. Para atender a todas estas caractersticas, tem de possuir\nalgumas propriedades. Vamos conhec-las.\na) deve ser fabricado com substncias absorventes, que favorecem a ao de\nb) quando aplicado, deve cobrir a superfcie de exame, promovendo assim\nprecisa ter granulao fina;\nd) tem de ser fcil de aplicar, resultando numa camada fina e uniforme;\ne) deve ser umedecido facilmente pelo penetrante;\ndeve ser de fcil remoo, para a limpeza final;\ng) deve aderir superfcie;\nh) no deve ser txico, nem atacar a superfcie de exame.\nComo ocorre com os lquidos penetrantes, existem tambm no mercado\nvrios tipos de reveladores, para diversos tipos de aplicao. O critrio de\nescolha deve ser similar ao do lquido penetrante.\nOs reveladores so classificados da seguinte maneira:\nde p seco\nSo constitudos de uma mistura fofa de slica e talco que deve ser mantida\nseca. So indicados para uso em sistemas estacionrios ou automticos.\nVm caindo em desuso devido falta de confiabilidade para detectar\nNeste tipo de revelador, o p misturado com gua pode ser aplicado por\nimerso, derramamento ou asperso (borrifamento). Aps a aplicao, as peas\nso secas com secador de cabelo, ou em fornos de secagem.\nrevelador mido no aquoso\nNeste caso, o talco est misturado com solventes-nafta, lcool ou solventes\nbase de cloro. Eles so aplicados com aerossol ou pistola de ar comprimido,\nem superfcies secas.\nA funo principal desse revelador proporcionar um fundo de contraste\nbranco para os penetrantes visveis, resultando em alta sensibilidade.\nrevelador em pelcula\nconstitudo por uma pelcula adesiva plstica contendo um revelador que\ntraz o lquido penetrante para a superfcie.\nmedida que a pelcula seca, formam-se as indicaes das descontinuidades.\nEste mtodo permite que, aps o ensaio, possa destacar-se a pelcula da superfcie e arquiv-la.\nHoje j existem no mercado kits que fornecem o produto de limpeza\n(solvente), o lquido penetrante e um revelador. Estes kits so de grande valia,\npois facilitam muito a vida do inspetor. Mas devemos consultar as especificaes\nde ensaio para poder escolher o kit com os produtos mais adequados.\nO ensaio por lquidos penetrantes teve seu incio:\na) ( ) na fabricao de cascos de navios;\nb) ( ) nas pontes da frica;\nc) ( ) nas torres de alta tenso americana;\nd) ( ) nas oficinas de manuteno das estradas de ferro, em vrias partes\nNumere de 1 a 5, a seqncia correta de execuo do ensaio por lquidos\na) ( ) remoo do excesso de lquido penetrante;\nb) ( ) preparao e limpeza da superfcie de ensaio;\nc) ( ) revelao;\nd) ( ) aplicao do lquido penetrante;\ne) ( ) inspeo e limpeza da pea.\nPara que a imagem da descontinuidade fique visvel, devemos contrastar\ncom o lquido penetrante um:\nb) ( ) outro lquido penetrante mais forte;\nc) ( ) gua com soda castica;\nd) ( ) lquido incolor.\nAssinale com um C as proposies corretas, que exprimam vantagens\nem usar o ensaio por lquidos penetrantes:\na) ( ) o treinamento simples e requer pouco tempo do operador;\nb) ( ) o ensaio pode revelar descontinuidades da ordem de at 1 mm;\nc) ( ) s podemos ensaiar peas de determinado tamanho;\nd) ( ) a interpretao dos resultados fcil de fazer.\nEscreva abaixo quatro caractersticas que um bom lquido penetrante no\npode deixar de ter.\nom certeza voc j observou uma bssola.\nJ verificou que, ao gir-la, a agulha imantada flutuante mantm-se alinhada\nna direo norte-sul do globo terrestre?\nDeve ter observado tambm que, ao colocarmos um m sob um papelo\ne jogarmos limalha fina de ferro sobre esta superfcie, com ligeiras pancadas no\npapelo a limalha se alinha obedecendo a uma determinada orientao.\nPor que isto ocorre? Que foras invisveis agem sobre esses materiais?\nVeremos nesta aula como feito o ensaio por partculas magnticas. Nesse\nensaio, utilizamos essas foras invisveis, que tambm alinham as partculas\nmagnticas sobre as peas ensaiadas. Onde houver descontinuidades, a orientao ser alterada, revelando-as.\n- Nome dado aos\nmateriais que so\npelo m, como\ncobalto e quase\nO ensaio por partculas magnticas largamente utilizado nas indstrias\npara detectar descontinuidades superficiais e subsuperficiais, at aproximadamente 3 mm de profundidade, em materiais ferromagnticos.\nPara melhor compreender o ensaio, necessrio saber o que significam\nos termos a seguir:\nlinhas de fora do campo magntico;\ncampo de fuga.\nObserve novamente a figura que mostra a limalha de ferro sobre o papelo.\nChamamos de campo magntico a regio que circunda o m e est sob\no efeito dessas foras invisveis, que so as foras magnticas.\nO campo magntico pode ser representado por\nlinhas chamadas linhas de induo magntica,\nlinhas de fora do campo magntico, ou ainda,\nlinhas de fluxo do campo magntico.\nEm qualquer m, essas linhas saem do plo\nnorte do m e caminham na direo do seu\nNas linhas de fluxo do campo magntico no h transporte de qualquer tipo\nde material de um plo a outro.\nPonto de partida da pesquisa\nNo incio do sculo, W. E. Hoke observou que, ao usinar peas de ferro e ao\nnum torno com mandril imantado, as finas limalhas eram atradas para rachaduras visveis, existentes nas peas.\nAs linhas de fluxo que passam por um material submetido a um campo\nmagntico so alteradas por descontinuidades existentes no material.\nEsta observao ajudou a desenvolver pesquisas em andamento, culminando com o surgimento do ensaio por partculas magnticas.\nMas por que as partculas de limalha se agrupam nas descontinuidades?\nNa descontinuidade h nova polarizao do m, repelindo as linhas\nde fluxo. A esta repulso chamamos de\nO que ocorre com uma pea de ao,\npor exemplo, quando submetida a um\nPrimeiro observe que as linhas de fluxo do campo magntico passam atravs\nda pea, imantando-a. Observe ainda que:\nAs linhas de fluxo da pea so repelidas pelas descontinuidades devido sua\npolarizao, gerando o campo de fuga;\nEsta polarizao atrai a limalha, revelando a descontinuidade;\nQuando o campo de fuga no atinge a superfcie, no h atrao das\npartculas de limalha.\nSaiba mais essa...\nA formao de campos\nmagnticos no exclusividade dos plos terrestres e nem\ndos ms permanentes. Se passarmos corrente eltrica por\num fio condutor, haver formao de campo magntico ao\nredor desse condutor. Portanto, a corrente eltrica tambm\ngera campo magntico.\nO campo magntico mais intenso quando a\ncorrente eltrica, em vez de passar por um fio reto,\npassa por um condutor enrolado em espiral (bobina).\nUma barra de material ferromagntico, colocada\nno interior da bobina, aumenta muitas vezes o campo\nmagntico produzido pela corrente da bobina.\nVamos estudar agora este ensaio esclarecendo primeiro o que so partculas\nPartculas magnticas nada mais so do que um substituto para a limalha de\nferro. So constitudas de ps de ferro, xidos de ferro muito finos e, portanto,\ncom propriedades magnticas semelhantes s do ferro.\nEmbora chamadas de partculas magnticas, na realidade elas so partculas magnetizveis e no pequenos ms ou p de m.\nAgora voc deve estar pronto para conhecer o ensaio por partculas magnticas.\nEtapas para a execuo do ensaio\ncamada de xidos\ndecorrncia de sua\nPreparao e limpeza da superfcie\nMagnetizao da pea\nAplicao das partculas magnticas\nInspeo da pea e limpeza\nDesmagnetizao da pea\nVamos conhecer cada etapa detalhadamente:\nEm geral, o ensaio realizado em peas e produtos acabados, semi-acabados\nou em uso. O objetivo dessa etapa remover sujeira, oxidao, carepas, respingos ou incluses, graxas etc. da superfcie em exame. Essas impurezas prejudicam o ensaio, formando falsos campos de fuga ou contaminando as partculas\ne impedindo seu reaproveitamento.\nOs mtodos mais utilizados para a limpeza das peas so:\njato de areia ou granalha de ao;\nescovas de ao;\nNeste momento, temos a pea limpa e pronta para o ensaio.\nAs figuras a seguir mostram que, quando a descontinuidade paralela\ns linhas de fluxo do campo magntico, o campo de fuga pequeno e o ensaio\ntem menor sensibilidade. Se perpendicular s linhas de fluxo do campo\nmagntico, o campo de fuga maior, dando maior sensibilidade ao ensaio.\nDevido s dimenses, geometria variada das peas e necessidade de\ngerarmos campos magnticos ora longitudinais, ora transversais, foram desenvolvidos vrios mtodos de magnetizao das peas.\nVamos magnetizar as peas?\n(cria campo magntico\nlongitudinal na pea)\nCircular (cria campo\nmagntico circular na\nmagntico longitudinal e\n1 - MTODOS DE MAGNETIZAO\nTCNICAS DE MAGNETIZAO\nInduo de campo\nContato direto (placas)\nInduo e/ou passagem de Combinao das tcnicas\nde campo longitudinal\ncom o circular.\nPara cada mtodo existe uma tcnica de magnetizao e um equipamento\nMagnetizao por induo de campo magntico\nNeste caso, as peas so colocadas dentro do campo magntico do equipamento, fazendo-se ento com que as linhas de fluxo atravessem a pea.\nAs linhas de fluxo podem ser longitudinais ou circulares, dependendo do\nmtodo de magnetizao, que escolhido em funo do tipo de descontinuidade\nPor bobinas eletromagnticas - A pea colocada no interior de uma bobina\neletromagntica. Ao circular corrente eltrica pela bobina, forma-se um campo\nlongitudinal na pea por induo magntica.\nPor yoke (yoke o nome dado ao equipamento) - Nesta tcnica,\na magnetizao feita pela induo de um campo magntico, gerado por um\neletrom em forma de U invertido que apoiado na pea a ser examinada.\nQuando este eletrom percorrido pela corrente eltrica (CC ou CA), gerase na pea um campo magntico longitudinal entre as pernas do yoke.\nPor condutor central - Tcnica usual para ensaio de tubos. Um condutor\neltrico, que ir induzir um campo magntico circular, introduzido no tubo,\nfacilitando a visualizao das suas descontinuidades longitudinais.\nMagnetizao por passagem de corrente\nNeste caso, faz-se passar uma corrente eltrica atravs da pea. A pea\nfunciona como um condutor, gerando ao redor dela seu prprio campo\nPor eletrodos - a magnetizao pela utilizao de eletrodos; quando\napoiados na superfcie da pea, eles permitem a passagem de corrente na mesma.\nO campo formado circular.\nPor contato direto - Tem sua maior aplicao em mquinas estacionrias. A magnetizao efetuada pela passagem de corrente de uma extremidade da pea outra. O campo magntico que se forma circular.\nInduo/passagem de corrente (mtodo multidirecional)\nDois campos magnticos, um circular e outro longitudinal ou dois longitudinais perpendiculares so aplicados simultaneamente pea ensaiada. Isso\nfeito quando queremos detectar, numa nica operao, descontinuidades em\nA vantagem desta tcnica que ela permite analisar as peas de uma nica\nvez. A dificuldade principal conseguir um equilbrio entre os dois campos,\nde modo que um no se sobreponha ao outro.\nTcnicas de ensaio\nVoc j deve ter atrado agulhas e alfinetes com ms. Depois de retirar estes\nobjetos do contato com o m, observou que eles ainda se atraam mutuamente.\nH materiais que depois de magnetizados retm parte deste magnetismo,\nmesmo com a remoo do campo magnetizante. So materiais com alto magnetismo residual. H ainda aqueles que no retm o magnetismo, aps a remoo\ndo campo magnetizante.\nEstas diferenas permitem o ensaio por meio de duas tcnicas:\nTcnica do campo contnuo - As partculas magnticas so aplicadas\nquando a pea est sob efeito do campo magntico. Aps a retirada desse campo,\nno h magnetismo residual.\nTcnica do campo residual - Nesta tcnica, as partculas so aplicadas\ndepois que a pea sai da influncia do campo magntico, isto , o ensaio\nrealizado apenas com o magnetismo residual. Neste caso, depois do ensaio\nnecessrio desmagnetizar a pea.\nNeste ponto, estamos com a pea magnetizada e pronta para receber\nas partculas magnticas. Mas como verificar se o campo magntico gerado\nsuficiente para detectar as descontinuidades?\nTemos que garantir que o campo gerado tenha uma intensidade suficiente\npara que se formem os campos de fuga desejados.\nExistem vrias maneiras de verificar isto:\ncom aparelhos medidores de campo magntico;\naplicando o ensaio em peas com defeitos conhecidos;\nutilizando-se padres normalizados com descontinuidades conhecidas;\nno caso do yoke, ele deve gerar um campo magntico suficiente para\nlevantar, no mnimo, 4,5 kgf em corrente alternada e 18,1 kgf em corrente\nTcnica de varredura - Para garantir que toda a pea foi submetida\nao campo magntico, efetuamos uma varredura magntica.\nDepois de escolhida a tcnica de magnetizao, necessrio esquematizar\nna pea qual ser o formato do campo magntico. Deve-se observar se toda ela\nser submetida a campos magnticos, defasados de 90 um do outro, e tambm\nverificar se este campo ser aplicado na pea inteira, isto , se ser feita uma\nvarredura magntica total da mesma.\nIsso conseguido movimentando-se o equipamento magnetizante\nou aplicando-se duas tcnicas de magnetizao (o mtodo multidirecional,\ndescrito anteriormente). A figura a seguir mostra um exemplo de varredura\nfeita com o yoke.\nAs partculas magnticas so fornecidas na forma de p, em pasta ou ainda\nem p suspenso em lquido (concentrado).\nPodem ainda ser fornecidas em diversas cores, para inspeo com luz\nbranca, ou como partculas fluorescentes, para inspeo com luz negra.\nPortanto, os mtodos de ensaio podem ser classificados:\na) Quanto forma de aplicao da partcula magntica:\n- Via seca: p\n- Via mida: suspensa em lquido\nb) Quanto forma de inspeo:\n- Visveis: luz branca\n- Fluorescentes: luz negra\nVia seca - As partculas magnticas para esta finalidade no requerem\npreparao prvia. So aplicadas diretamente sobre a superfcie magnetizada da\npea, por aplicadores de p manuais ou bombas de pulverizao. As partculas\npodem ser recuperadas, desde que a pea ensaiada permita que elas sejam\nrecolhidas isentas de contaminao.\nVia mida - Neste mtodo, as partculas possuem granulometria muito\nfina, o que permite detectar descontinuidades muito pequenas. As partculas\nso fornecidas pelos fabricantes na forma de p ou em suspenso (concentrada) em lquido. Para a aplicao, devem ser preparadas adequadamente,\nsegundo norma especfica (so diludas em lquido, que pode ser gua, querosene ou leo leve).\nPara verificar a concentrao das partculas no lquido:\ncoloca-se 100 ml da suspenso num tubo padro graduado;\ndepois de 30 minutos, verifica-se o volume de partculas que se depositaram\nOs valores recomendados so:\n1,2 a 2,4 ml para inspeo por via mida visvel em luz branca;\n0,1 a 0,7 ml para inspeo por via mida visvel em luz negra.\nA aplicao realizada na forma de chuveiros de baixa presso, borrifadores\nmanuais ou simplesmente derramando-se a mistura sobre as peas.\nPara melhor visualizar as partculas magnticas, podemos aplicar previamente sobre a superfcie da pea um contraste, que uma tinta branca na forma\nAs partculas magnticas (via seca e via mida) so fornecidas em diversas\ncores, para facilitar a visualizao das descontinuidades na pea ensaiada.\nEsta etapa realizada imediatamente aps ou junto com a etapa anterior.\nAplicam-se as partculas magnticas e efetua-se, em seguida, a observao\ne avaliao das indicaes.\nFeita a inspeo, registram-se os resultados e promove-se a limpeza da pea,\nreaproveitando-se as partculas, se possvel. Se a pea apresentar magnetismo\nresidual, dever ser desmagnetizada.\nA desmagnetizao feita em materiais que retm parte do magnetismo,\ndepois que se interrompe a fora magnetizante.\nA desmagnetizao evita problemas como:\nInterferncia na usinagem - Peas com magnetismo residual, ao serem\nusinadas, vo magnetizar as ferramentas de corte e os cavacos. Cavacos grudados na ferramenta contribuiro para a perda de seu corte.\nInterferncia na soldagem - H o desvio do arco eltrico, devido\nmagnetizao residual, o que prejudica a qualidade do cordo de solda.\nEsse fenmeno conhecido como sopro magntico.\nInterferncia em instrumentos - O magnetismo residual da pea ir afetar\ninstrumentos de medio, quando colocados num mesmo conjunto.\nNo necessrio proceder desmagnetizao quando os materiais e as peas:\npossuem baixa retentividade magntica;\nforem submetidos a tratamento trmico;\ntiverem de ser novamente magnetizados.\nPara a desmagnetizao das peas, devemos submet-las a um campo\nmagntico pulsante (invertendo seu sentido) de intensidade superior ao campo\nmagnetizante, reduzindo-o a zero gradualmente.\nIsto conseguido, por exemplo, com a pea passando atravs de uma bobina;\nou com a pea parada dentro da bobina, reduzindo-se gradualmente o campo\nVoc percebeu que h vrias opes para realizar o ensaio por partculas\nmagnticas. Cabe ao tcnico escolher a forma que melhor se adapte s caractersticas da pea.\nAssinale a alternativa em que todos os materiais podem ser ensaiados por\na) ( ) ao, alumnio, nquel, cobre;\nb) ( ) ferro, ao, nquel, cobalto;\nc) ( ) ferro, nquel, cobre, chumbo;\nd) ( ) alumnio, zinco, cobre, estanho.\nO ensaio por partculas magnticas detecta descontinuidades de at ..... mm\nde profundidade, aproximadamente.\nO ensaio por partculas magnticas pode ser classificado quanto forma de\naplicao da partcula magntica e quanto forma de inspeo, respectivamente, em:\na) ( ) via mida, via aquosa, via fluorescente normal;\nb) ( ) via branca, via vermelha, via fluorescente e visvel;\nc) ( ) via mida, via seca, visvel e fluorescente;\nd) ( ) visvel, fluorescente, via mida e via seca.\nEnumere, de 1 a 5, as etapas de execuo do ensaio por partculas magnticas:\na) ( ) inspeo da pea e limpeza;\nb) ( ) aplicao das partculas magnticas;\nc) ( ) magnetizao da pea;\nd) ( ) preparao e limpeza da superfcie;\ne) ( ) desmagnetizao da pea.\nComplete o quadro a seguir, sobre os mtodos e tcnicas de magnetizao.\nMagnetizao longitudinal Induo de campo\nInduo e/ou passagem de\noc sabia que, por terem uma viso quase\nnula, os morcegos se orientam pelo ultra-som?\nEles emitem ondas ultra-snicas e quando recebem o eco de retorno so\ncapazes de identificar o que tm sua frente.\nOs sons audveis pelo ouvido humano tambm possuem uma fonte\nemissora, uma receptora e um meio\nde propagao, que o local por onde\no som viaja da fonte emissora at\nPortanto, o som se origina da\nvibrao de um material. Esta vibrao\ntransmitida ao ar e levada, na forma\nde ondas sonoras, at a fonte receptora.\nNesta aula e na prxima estudaremos a realizao do ensaio por ultra-som.\nNesse ensaio, induzimos, por meio de um emissor, ondas ultra-snicas que\nse propagam atravs do material que desejamos analisar. Pelo eco captado\nno receptor, determina-se a existncia ou no de descontinuidades.\nO ensaio por ultra-som um dos principais mtodos de ensaio no destrutivo\naplicados na indstria, porque permite inspecionar todo o volume da pea.\nPara compreender esse ensaio voc deve saber:\nO que so ondas\nQuais so seus principais elementos\nO que ultra-som\nQue tal comear pelas ondas?\nO que so ondas?\nA U L aula\nImagine a superfcie calma de uma lagoa.\nSe voc jogar uma pedra no centro dessa lagoa,\nno ponto em que a pedra atingir a gua ocorrer\numa perturbao, que se propagar em todas\nas direes da superfcie.\nSe voc puser uma rolha flutuando nessa lagoa e jogar de novo uma pedra,\nobservar que a rolha no sair do local. Apenas oscilar, acompanhando as\nmolculas da gua, de cima para baixo, enquanto a onda se movimenta\nToda onda transmite energia, sem transportar matria.\nAs ondas podem ser classificadas quanto sua natureza e quanto ao sentido\nde suas vibraes.\nQuanto natureza podem ser:\nMecnicas: necessitam de um meio material para se propagar. Exemplo:\ncorda de violo. A onda, neste caso sonora, propaga-se atravs do ar,\nat os nossos ouvidos.\nperturbao que se\npropaga atravs de\nSe acionarmos uma campainha no vcuo, no haver som, pois a sua vibrao no\npode ser transmitida.\nEletromagnticas: no necessitam de\num meio material para se propagar.\nExemplo: luz, ondas de rdio, televiso,\nraios x, raios gama etc.\nAo ligarmos uma lmpada no vcuo vemos sua luminosidade, porque ela no depende de meio material para ser transmitida.\nAs partculas de um material (slido, lquido ou gasoso) esto interligadas por foras de adeso. Ao vibrarmos uma partcula, esta vibrao\nse transmite partcula vizinha. Produz-se ento uma onda mecnica.\nAs ondas sonoras so ondas mecnicas. Dependem de um meio\nmaterial (slidos, lquidos ou gases) para serem transmitidas.\nQuanto ao sentido da vibrao, as ondas classificam-se em:\nTransversais: numa onda transversal, as partculas vibram em direo\nperpendicular direo de propagao da onda. o caso do movimento das\ncordas do violo.\nLongitudinais: as partculas\nvibram na mesma direo da\npropagao da onda.\nA velocidade de propagao de uma onda longitudinal maior do que\na de uma onda transversal.\nO exemplo da pedra atirada lagoa timo para entendermos algumas\ndefinies. Analise a figura a seguir e procure identificar cada um dos elementos\nCrista: so os pontos mais altos da onda (A, C, E, G).\nVales: so os pontos mais baixos da onda (B, D, F).\nComprimento: a distncia de uma crista outra (ou de um vale a outro).\nAmplitude: a altura da crista, medida a partir da superfcie calma da lagoa\n(linha de repouso).\nFreqncia: o nmero de ciclos pela unidade de tempo.\nA unidade de medida de freqncia o hertz (Hz)\nCiclo: movimento completo de um ponto qualquer da onda, saindo de sua\nposio original e voltando a ela.\nVelocidade de propagao: a velocidade de propagao de uma onda\nfuno do meio que ela percorre. Para diferentes materiais temos diferentes\nvelocidades de propagao.\nA velocidade do som no ar de aproximadamente 330 metros por segundo.\nNo caso de um slido, ou de um lquido, esta velocidade bem maior, pois sua\nestrutura mais compacta, facilitando a propagao. No ao, a velocidade\nde propagao do som de 5.900 metros por segundo.\nA tabela a seguir informa a velocidade de propagao das ondas sonoras\nem alguns materiais de uso comum na indstria.\n1 - VELOCIDADE DE PROPAGAO DO SOM\nVELOCIDADE (M/ S)\nOs sons com\nde 20 Hz so\nde 20.000 Hz so\nchamados de ultrasons.\nE o que ultra-som?\nO som audvel pelo ouvido humano est compreendido entre as freqncias\nAlguns animais so capazes de ouvir ultra-sons. o caso dos ces, que\nchegam a perceber sons com 25.000 vibraes por segundo (25 kHz). Os morcegos captam sons de at 50.000 vibraes por segundo (50 kHz).\nProduo do ultra-som\nA forma mais comum de produzir o ultra-som para os ensaios no destrutivos\na que utiliza os cristais piezeltricos, como o sulfato de ltio, o titanato de brio,\no quartzo etc.\nVoc quer saber o que um cristal piezeltrico? Ento leia o prximo tpico.\nIncio das pesquisas\nEm 1880, os irmos Curie\n(Pierre e Jacques) descobriram\no efeito piezeltrico de certos\nmateriais. Observaram que\n(como o quartzo) cortados em\nlminas, quando submetidos\na cargas mecnicas geravam\ncargas eltricas em sua superfcie.\nNo ano seguinte, G. Lippmann descobriu que\no inverso da observao dos irmos Curie tambm\nera verdadeiro. Aplicando-se cargas eltricas na\nsuperfcie dos cristais piezeltricos, originavam-se\ndeformaes no cristal.\nQuando se aplica corrente eltrica alternada, h uma\nvibrao no cristal, na mesma frequncia da corrente.\nEsse princpio utilizado na gerao e na\nrecepo do ultra-som.\nAo se aplicar corrente alternada de alta freqncia num cristal piezeltrico, ele vibrar na\nmesma freqncia, gerando o ultra-som.\nNa recepo, ocorre o inverso: o ultra-som far vibrar o cristal, gerando um\nsinal eltrico de alta freqncia.\nEm geral, para os ensaios no destrutivos utilizam-se freqncias na faixa\nde 0,5 a 25 MHz (500.000 a 25.000.000 Hz).\nO ensaio por ultra-som, comparado com outros mtodos no destrutivos,\n- localizao precisa das descontinuidades existentes nas peas, sem processos intermedirios, como, por exemplo, a revelao de filmes;\n- alta sensibilidade ao detectar pequenas descontinuidades;\n- maior penetrao para detectar descontinuidades internas na pea;\n- respostas imediatas pelo uso de equipamento eletrnico.\nexigncia de bons conhecimentos tcnicos do operador;\nateno durante todo o ensaio;\nobedincia a padres para calibrao do equipamento;\nnecessidade de aplicar substncias que faam a ligao entre o equipamento\nde ensaio e a pea (acoplantes).\nO uso do ultra-som como ensaio no destrutivo largamente difundido nas\nindstrias para detectar descontinuidades em todo o volume do material\na analisar, tanto em metais (ferrosos ou no ferrosos) como em no metais.\nO ensaio consiste em fazer com que o ultra-som, emitido por um transdutor,\npercorra o material a ser ensaiado, efetuando-se a verificao dos ecos recebidos\nde volta, pelo mesmo ou por outro transdutor.\nO que transdutor?\nTransdutor, tambm conhecido como cabeote, todo dispositivo que\nconverte um tipo de energia em outro. Conhecemos vrios tipos de transdutores,\nentre eles o microfone e o alto-falante.\nNo ensaio de ultra-som, os transdutores so necessrios para converter\nenergia eltrica em energia mecnica de vibrao (ultra-som) e vice-versa.\nParmetros dos transdutores\nNo ensaio por ultra-som, existe grande variedade de transdutores para\natender a diversas aplicaes.\nSo subdivididos em categorias: quanto ao ngulo de emisso/recepo do\nultra-som e quanto funo (emissor ou receptor ou emissor/receptor).\nQuanto ao ngulo de emisso/recepo do ultra-som os transdutores\nNormais: emitem e/ou recebem o ultrasom perpendicularmente sua superfcie.\nAngulares: emitem e/ou recebem o ultra-som obliquamente\nQuanto funo, os transdutores podem ser:\nMonocristal: possuem apenas um cristal piezeltrico.\nH trs modalidades:\n- s emissor de ondas ultra-snicas;\n- s receptor de ondas ultra-snicas (este tipo deve trabalhar junto com\n- emissor e receptor de ondas ultra-snicas (o mesmo cristal emite e recebe\nos ecos ultra-snicos de maneira sincronizada).\nDuplo cristal: o mesmo transdutor possui\num cristal para recepo e outro para emisso do ultra-som.\nCaractersticas dos transdutores\nOs elementos que caracterizam os transdutores so:\nTamanho do cristal piezeltrico: os transdutores normais mais utilizados\npossuem de 5 a 25 mm de dimetro. Em geral, nos transdutores angulares\nutilizam-se cristais retangulares.\nFreqncia: devido s diferentes aplicaes, existem transdutores com\nfreqncia de 0,5 a 25 MHz. Os mais usuais vo de 1 a 6 MHz.\nAmortecimento mecnico: o elemento amortecedor suprime no transdutor\ntodas as vibraes indesejveis do cristal.\nFace protetora: so elementos de contato com a pea. Em geral, so pelculas\nde material plstico.\nCarcaa: elemento com forma apropriada para acomodar todo o conjunto\ne, ao mesmo tempo, facilitar seu manuseio.\nElementos eltricos: so contatos eltricos ligando o cristal piezeltrico\nao elemento de engate do cabo coaxial e bobina geradora de freqncia.\nComo o ultra-som deve passar do transdutor para a pea com o mnimo\nde interferncia, h necessidade de colocar um elemento, o acoplante, que\nfaa esta ligao, evitando o mau contato.\nEste acoplante pode ser leo, gua, glicerina, graxa etc.\nQuanto ao tipo de acoplamento, o ensaio por ultra-som pode ser classificado\nEnsaio por contato direto: o\nacoplante colocado em pequena\nquantidade entre a pea e o\ncabeote, formando uma pelcula.\nEnsaio por imerso: a pea e o cabeote so mergulhados num lquido, geralmente gua, obtendo-se\num acoplamento perfeito.\nA aplicao deste mtodo requer a construo de\ndispositivos adaptados ao tipo de pea a ensaiar.\nAgora que voc j sabe o que uma onda sonora, como as ondas\nse propagam, o que o ultra-som, os tipos de transdutores e as tcnicas\nde acoplamento, o prximo passo a realizao do ensaio.\nAs ondas so classificadas quanto sua natureza em .............................\ne ............................. e quanto ao sentido de vibrao em .............................\nOs sons com freqncia acima de 20.000 Hz so denominados .....................\nA velocidade de propagao de uma onda ............................. maior do que\na de uma onda .............................\na velocidade de ............................. muda de um ............................. para outro.\nOs cristais piezeltricos ............................. quando submetidos a uma\nOs transdutores podem ser classificados quanto ao ngulo de emisso/\nrecepo do ultra-som em ............................. e ............................. e quanto\nfuno em ............................. e .............................\no ensaio de ultra-som\na aula anterior, voc ficou sabendo que\no ultra-som uma onda mecnica que se propaga de uma fonte emissora at uma\nfonte receptora, atravs de um meio fsico.\nViu tambm que a velocidade de propagao depende do meio e do tipo\nde onda emitido (longitudinal ou transversal). E ficou conhecendo alguns tipos\nde transdutores, que so elementos fundamentais no ensaio, pois tm a funo\nde receber o sinal eltrico do aparelho e converter esse sinal em energia mecnica\nde vibrao, produzindo o ultra-som e vice-versa.\nAgora, vamos completar nosso estudo sobre o ensaio imaginando que\na pessoa que opera o equipamento na fbrica faltou, e voc recebeu a incumbncia de analisar por ultra-som um bloco usinado de ao laminado, com\ndimenses do 80 80 40 mm.\nO que fazer? Calma! No entre em pnico... ainda.\nNesta aula, estudaremos alguns assuntos que ajudaro voc a se sair bem.\n- as tcnicas de ensaio com os diversos tipos de transdutores;\n- o equipamento de ultra-som;\n- o ensaio com transdutores normais;\n- o ensaio com transdutores angulares.\nPelo tipo de transdutor utilizado, podemos classificar o ensaio por ultra-som\nem quatro tcnicas: por transparncia, por pulso-eco, por duplo cristal e por\nTcnica da transparncia\nNo havendo descontinuidades no material, o receptor recebe aproximadamente 100% do sinal emitido.\nHavendo descontinuidades, o receptor recebe uma porcentagem inferior\nao sinal emitido.\nEsta tcnica mais indicada para processos automticos que envolvem\nEla no apropriada para processos de medies manuais, por diversas\n- cansao em segurar dois cabeotes;\n- a face posterior da pea pode ser inacessvel;\n- dificuldade de bom acoplamento dos dois lados;\n- dificuldade de posicionar corretamente os dois cabeotes;\n- dificuldade em manusear o equipamento e os dois cabeotes ao mesmo\nTcnica por pulso-eco:\nNos ensaios por ultra-som em processos manuais, geralmente usamos os transdutores do tipo\nmonocristal, emissor e receptor (pulso-eco),\npela facilidade de manuseio e de operao.\npossvel fazer uma medio precisa quando\no transdutor no est emitindo sinal durante a\nchegada de um eco. Neste caso, as ondas ultrasnicas tm de ser pulsantes para que o cristal\npossa receber os ecos de retorno nos intervalos\nfcil entender que, se o pulso emissor bater numa descontinuidade muito\nprxima da superfcie, haver um eco retornando, antes de terminar a emisso.\nNeste caso, o sinal da descontinuidade no percebido.\nZona morta a rea prxima da superfcie na qual no se detectam ecos\ndurante o tempo de emisso.\nTcnica do duplo cristal\nPara ensaiar peas com pouca espessura, nas quais se espera encontrar\ndescontinuidades prximas superfcie, os transdutores pulso-eco no so\nadequados, pelos motivos j vistos.\nNeste caso, usamos outro tipo de transdutor o transmissor e receptor (TR),\npor duplo cristal. A zona morta, neste caso, menor.\nOs transdutores TR so usados freqentemente para verificar dimenses de\nmateriais e detectar, localizar e avaliar falhas subsuperficiais.\nTcnica com transdutores angulares\nImagine a colocao de qualquer dos transdutores vistos anteriomente\nsobre um cordo de solda. No teramos acoplamento suficiente para o ensaio.\nNeste caso, usamos os transdutores\nangulares, que possibilitam um\nacoplamento perfeito e a deteco das\nNo ensaio, o que nos interessa medir a intensidade do sinal eltrico\nde retorno (tenso), recebido pelo transdutor, e o tempo transcorrido entre\na emisso do pulso e o retorno do eco.\nImagine que voc tenha em mos uma chapa de ao com 50 mm de espessura\ne precise medir o tempo que o som leva para percorrer o caminho de ida e volta\natravs dessa espessura.\nvelocidade de propagao do som no ao (v) = 5.920 m/s\ntempo (t) = 2\nt = 0,0000168 s ou t = 16,8 ms\nms = microsegundos\nComo voc mediria esse tempo to pequeno?\nO equipamento que realiza tais medidas no ensaio por ultra-som um tipo de\nosciloscpio. Os sinais eltricos recebidos do transdutor so tratados eletronicamente no aparelho e mostrados numa tela, a partir da qual o tcnico em ultra-som\ninterpreta os resultados.\nNa tela, vemos na vertical a intensidade do sinal eltrico de sada do eco e de\nretorno e, na horizontal, o intervalo entre a emisso e a recepo do pulso.\nAlm de operar como osciloscpio, efetuando medies (fonte receptora),\no aparelho possui tambm uma fonte emissora de sinais eltricos, para gerar o\nultra-som atravs dos transdutores.\nNa prtica, o valor numrico dessas medidas propriamente ditas no nos\ninteressa, pois trabalhamos por meio de comparaes. Comparamos as alturas\ne as distncias entre os pulsos na tela com outros conhecidos, ajustados previamente na calibrao do equipamento. Vejamos o que isso significa.\nTomemos novamente o exemplo da chapa de ao com 50 mm de espessura.\nO procedimento para acerto da escala da tela consiste em ajustar as 10 divises\nhorizontais da tela, a partir de um padro confeccionado do mesmo tipo de\nNeste caso, usaremos um bloco de ao, que apresenta uma das suas dimenses equivalente a 100 mm. Portanto, cada diviso da tela ter 10 mm (100 mm/\n10 divises = 10 mm por diviso).\nLogo, o valor do tempo (16,8 ms) no nos interessa, mas sim que este tempo\nrelativo a 50 mm de pea, isto , a distncia entre o pulso de sada e o de retorno\nna tela, corresponde a 50 mm.\nSendo nossa escala de 0 a 100 mm,\no pulso de resposta da parede oposta da\nchapa eco de fundo aparecer na tela na\nquinta diviso. Como a espessura cabe duas\nvezes na tela ajustada para 100 mm, aparecer mais um pulso na dcima diviso.\nEssa a metodologia utilizada para o\najuste da escala.\nObserve que os pulsos, embora sejam da mesma superfcie refletora, diminuem de tamanho. Essa atenuao causada pela distncia que o som percorre\nno material, ou seja, quanto maior a distncia percorrida dentro da pea, menor\na intensidade do sinal de retorno, devido aos desvios e absoro do ultra-som\nVoc j se sente capaz de efetuar o ensaio no bloco de ao?\nA primeira coisa a fazer escolher a tcnica de ensaio.\nPor tratar-se de uma nica pea plana (bom acoplamento), de dimenses\nconsiderveis, voc pode optar pela tcnica pulso-eco com o transdutor normal.\nComo a velocidade de propagao\ndo ultra-som diferente para cada\nmaterial, necessitamos de um padro\npara calibrar o equipamento, isto ,\npara ajustar os pulsos de resposta na\nNeste caso, usamos o bloco-padro V1,\nem ao, o mesmo material da pea. Este bloco\ntraz marcaes para facilitar o ajuste.\nA calibrao efetuada para atender aos critrios de aceitao preestabelecidos\npela engenharia da fbrica. Afinal, nem toda descontinuidade representa um\nNo caso do bloco de ao que vamos analisar, vamos imaginar que o critrio\nde aceitao determinado : sero considerados defeitos as descontinuidades\ncom dimetros superiores a 1,5 mm.\nAjuste da escala (distncia)\nIniciamos a calibrao ligando o aparelho e conectando o cabo coaxial\nao transdutor escolhido e ao aparelho.\nSelecionamos a funo para operao com transdutor monocristal\nOs aparelhos de ultra-som possuem escalas de medio para ajuste da tela,\nou seja, ajuste do tempo de resposta para jogar o pulso na tela.\n0 a 50 mm\n0 a 1.000 mm\nPara ensaiarmos a pea em questo (80 80 40 mm), podemos selecionar\na escala de 0 a 100 mm. Se a tela possuir 10 divises, cada diviso da tela ter\n10 mm (fator de escala K).\nO fator K conhecido a partir das seguintes relaes\nK = escala/diviso da tela\nO passo seguinte acoplar o transdutor sobre o bloco-padro na espessura\nDevero aparecer na tela 4 pulsos, pois na escala de 0 a 100 mm cabe 4 vezes\na espessura de 25 mm.\nNmero de pulsos = escala de profundidade/espessura de calibrao\nNmero de pulsos = 100/25\nNmero de pulsos = 4\nPara conseguir melhor preciso da escala,\ndevemos ajustar os pulsos nas seguintes localizaes da tela:\n1 pulso = 25 mm/K posio na tela = 2,5\n2 pulso = 50 mm/K posio na tela = 5,0\n3 pulso = 75 mm/K posio na tela = 7,5\n4 pulso = 100 mm/K posio na tela = 10\nA escala para peas de ao de at 100 mm est\npronta e calibrada.\nnesta etapa que ajustamos a sensibilidade do aparelho para detectar\nas descontinuidades preestabelecidas como defeitos.\nVimos que o sinal de retorno atenuado em funo da distncia da\nPortanto, necessitamos elaborar uma curva de atenuao de sinal para nos\nPara isso, podemos tomar como referncia um corpo de prova conhecido, em\nao, com furos propositalmente efetuados com 1,5 mm de dimetro que a\nreferncia, em nosso exemplo, em distncias crescentes da superfcie.\nTraamos ento a curva de\natenuao do sinal em funo\nda espessura da pea, de modo\na termos uma intensidade de\nsinal suficiente mesmo para os\nfuros localizados prximo face\ninferior da pea.\nPronto. Agora s adaptar\na curva sobre a tela do aparelho\ne inspecionar o bloco de ao.\nAgora sim, voc j pode acoplar o transdutor sobre a pea, como mostra\na figura seguinte.\nDepois, s movimentar lentamente o transdutor sobre toda a superfcie a\nser ensaiada, efetuando uma varredura na pea. Essa varredura deve ser feita\npelo menos em duas superfcies da pea, pois dependendo da posio da\ndescontinuidade (topo, transversal ou longitudinal) o sinal ser maior ou menor.\nQualquer pulso que aparea entre 0 e 8 na tela, acima da curva de atenuao,\ncomo no exemplo - S3, ser interpretado como defeito pelo operador. Os que\nficarem abaixo, como S4, sero apenas descontinuidades.\nH situaes em que o ensaio com transdutores normais no possvel.\no caso de uma chapa de ao soldada.\nA inspeo do cordo de solda praticamente impossvel com os cabeotes\nnormais j vistos. Por isso, devemos usar cabeotes angulares, que enviam\npulsos em determinados ngulos com a superfcie do material, como por\nexemplo 35, 45, 60, 70, 80 etc.\nO processo inicial de calibrao semelhante ao realizado para os transdutores\nnormais. Como exemplo, usaremos a escala 0 a 100 mm, com K = 10 mm\ne transdutor de 60.\nPara essa finalidade, dois blocospadro podem ser utilizados: V1 ou\nV2. Usaremos, neste caso, o bloco V2.\nO primeiro procedimento consiste\nem acoplar o transdutor sobre o blocopadro V2, focando o raio de 25 mm.\nAjustando o aparelho, na tela aparecero os pulsos:\n2,5 divises K = 25 mm\n10 divises K = 100 mm\nAps os ajustes necessrios no equipamento, s inspecionar a pea.\nNa tela aparecer a distncia S\nentre o cabeote e a descontinuidade.\nA localizao conseguida por meio\nda trigonometria, aplicando-se as\nrelaes para o tringulo retngulo.\nNo exemplo, b = 60.\na = sen 60 S\nd = cos 60 S\nCaso a onda ultra-snica seja\nrefletida antes de atingir a\noutra forma de clculo.\na = S sen 60\nd = 2e - S cos 60\nDepois, s efetuar a varredura lentamente, ao longo de todo o cordo de solda.\nApostamos que, com estas informaes, voc se sairia bem ao realizar\na inspeo da pea solicitada, em substituio ao operador que faltou.\nMas, para ficar realmente afiado, resolva os exerccios a seguir.\nAs tcnicas de ensaio por ultra-som so denominadas .......................................,\n........................................... e ................................... .\nPara ensaiar peas de espessura pequena, nas quais se pretenda encontrar\ndescontinuidades prximas superfcie, a tcnica mais recomendada\npor ................................ .\nAssinale V se a afirmao for verdadeira ou F, se for falsa:\na) ( ) os transdutores convertem os sinais eltricos emitidos pelo aparelho\nem ondas ultra-snicas e vice-versa;\nb) ( ) um tipo de osciloscpio utilizado para medir a intensidade do sinal\neltrico e o tempo de retorno dos ecos;\nc) ( ) os transdutores normais so ideais para anlise de cordes de solda;\nd) ( ) o ideal utilizarmos um bloco V1 confeccionado em ao,\npara calibrarmos o equipamento para anlise de ao, alumnio,\ncobre e outros materiais.\nLocalize a descontinuidade para calibrao em escala 0-100 mm.\na = 23,0 mm\na = 39,8 mm\na = 7,0 mm\na = 25,9 mm\nd = 9,8 mm;\nd = 7,0 mm;\nd = 39,8 mm;\nd = 15,0 mm.\nCalcule o fator de escala K para tela com 10 divises e escala de 0 a 200 mm.\na) ( ) 2 mm;\nb) ( ) 10 mm;\nc) ( ) 15 mm;\nd) ( ) 20 mm.\ne voc j teve algum tipo de fratura ssea\nou pegou uma gripe mais forte, certamente o mdico deve ter solicitado\numa radiografia da rea afetada, para fazer um diagnstico do seu problema.\nRealizada a radiografia, provvel que voc tenha observado, junto com\no mdico, o resultado, apresentado numa chapa radiogrfica semelhante ao\nnegativo de uma fotografia.\nPelas diferenas de tonalidade na chapa, ele percebeu vrias coisas e at\ncomentou com voc, que deve ter ficado meio desconfiado, pois no viu quase\nnada ou... nada do que ele apontou.\n, a interpretao da radiografia requer conhecimento especializado\nNa indstria, usa-se o mesmo tipo de exame, com o mesmo produto final\npara anlise a chapa radiogrfica para detectar descontinuidades em materiais. a radiografia industrial, mais um tipo de ensaio no destrutivo que voc\nvai comear a estudar nesta aula.\nMas h um aspecto muito importante: a radiografia industrial trabalha com\ndoses de radiao cerca de dez vezes maiores que as usuais nos ensaios\nde radiografia clnica! Por a voc j pode imaginar que a segurana um dos\nfatores fundamentais na realizao deste ensaio.\nS pode agir com segurana quem conhece o assunto. Por isso, vamos\ncomear pelo estudo de alguns conceitos bsicos, necessrios compreenso dos\nensaios por radiografia, como: em que consiste este ensaio e qual a sua importncia; como surgiu; quais os tipos de radiao utilizados, suas caractersticas\ne modos de obteno.\nNa radiografia industrial, utilizamos o mesmo princpio da radiografia\nColoca-se o material a ser ensaiado entre uma fonte emissora de radiao\ne um filme.\nUma parte dos raios emitidos absorvida pelo material e a outra parte ir\natravess-lo, sensibilizando o filme e produzindo nele uma imagem do material\nAps a revelao, temos uma chapa radiogrfica para ser analisada\ne interpretada por um tcnico especializado.\nPor que radiografar?\nImagine as seguintes situaes:\num gasoduto transportando gs combustvel a alta presso entre refinarias,\nou mesmo entre equipamentos dentro da refinaria;\numa caldeira fornecendo vapor a alta presso em uma indstria ou hospital.\nEstes produtos simplesmente no podem falhar e, portanto, no podem ter\nMas a construo dos gasodutos, caldeiras, oleodutos etc. feita basicamente com chapas de ao e solda.\nSe uma solda no estiver adequada, no suportar a presso e apresentar\nvazamentos, podendo provocar acidentes com conseqncias terrveis. A exploso de uma caldeira, por exemplo, pode fazer desaparecer o prdio onde ela est\ninstalada e tudo mais que estiver na vizinhana.\nPara evitar acidentes, precisamos ter certeza de que no h defeitos nesses\nprodutos. Por isso, realizamos os ensaios no destrutivos. Nos casos citados,\na radiografia bastante utilizada - os cordes de solda so totalmente radiografados.\nTudo comeou por acaso...\nEm 1895, quando o professor\nWilhelm K. Rentgen pesquisava\na fluorescncia causada por raios\ncatdicos numa folha de papel\nrecoberta com uma pelcula de sal de\nbrio, ele acidentalmente esqueceu de\nretirar uma caixa de papelo preto que\nprotegia a ampola de raios catdicos.\nFicou surpreso ao perceber que, mesmo assim, ocorria a fluorescncia na\npelcula de sal de brio.\nRentgen concluiu que algum tipo de raio, desconhecido at ento, ultrapassava a caixa de papelo atingindo o papel. Ou seja, alm dos raios catdicos,\na ampola emitia outro tipo de raio. Por ser um raio desconhecido, Rentgen\nresolveu cham-lo de raio X.\nA descoberta dos raios X foi de grande auxlio para diversas pesquisas.\nAlguns meses mais tarde, outros cientistas divulgaram suas descobertas.\num feixe de\neltrons que partem\ndo ctodo, (plo\nacelerados a alta\nvelocidade por uma\nfonte externa de\nalta tenso, em\ndireo a um alvo,\no nodo (plo\ncom grande nmero\nHenri Becquerel, Pierre e Marie Curie constataram a emisso de raios,\nsemelhantes aos raios X, por metais pesados, como o urnio, o polnio e o rdio,\nsurgindo da a denominao radioatividade: emisso espontnea de radiao\npor elementos qumicos, naturais ou artificiais. Nos anos que se seguiram,\ndiversos experimentos nucleares levaram descoberta do raio g (l-se gama).\nEsta descoberta deu origem gamagrafia, inspeo por meio de raios gama.\nNos ensaios por radiografia industrial, utilizamos dois tipos de radiao:\no raio X e o raio gama.\nUm pouco de onda\nOs raios X e os raios gama, assim como a luz, so formas de radiao\neletromagntica de natureza ondulatria, isto , propagam-se em forma de\nondas. Possuem alta freqncia e, portanto, pequeno comprimento de onda.\nO comprimento de onda desses raios menor que o da luz visvel dos raios\nultravioleta e infravermelhos.\nespectro de radiaes eletromagnticas\nMerece destaque o fato de os raios X e gama poderem atravessar corpos\nopacos, como metais e concreto, enquanto a luz visvel atravessa apenas materiais translcidos, como o vidro transparente e a gua limpa, por exemplo.\nA quantidade de radiao que atravessa a pea\nvarivel e depende da espessura e densidade do\nmaterial naquele ponto. Depende tambm da freqncia de radiao quanto maior a freqncia,\nmaior sua capacidade de penetrar e atravessar\nEssa variao de radiao que atravessa\na pea captada e registrada em filme\nradiogrfico que, aps a revelao, mostra\numa imagem da pea com regies claras,\nreferentes s maiores espessuras, e escuras, referentes s menores espessuras.\nAs principais propriedades das\nradiaes X e gama so:\npropagam-se em linha reta,\nvelocidade da luz (300.000km/s);\nproduzem luz em substncias\nprovocam o escurecimento de\ntornam o ar e outros gases condutores de eletricidade;\nso mais absorvidas pelos elementos pesados;\nno so desviadas por campos magnticos;\npossuem vrios comprimentos de onda;\ncausam danos s clulas do corpo humano e modificaes genticas.\nVoc deve estar lembrado de que o tomo\nconstitudo do ncleo, com seus prtons e nutrons, mais a eletrosfera, com seus eltrons.\nOs raios X so gerados ao se acelerar, por meio de uma fonte externa de\nenergia, os eltrons de um ctodo. Esses eltrons saem em alta velocidade em\ndireo ao nodo. Ao colidirem com o nodo, esses eltrons penetram na\neletrosfera do metal do nodo, causando sua instabilidade, com grande liberao\nde calor e de ondas eletromagnticas os raios X.\nUm dispositivo usado para gerar raios X o tubo de Coolidge, que nada mais\ndo que um tubo de raios catdicos modificado.\nConsiste numa ampola de\nvidro com alto vcuo, que contm um ctodo feito de um\nfilamento aquecido e um nodo\nfeito de metal duro, com alto\nponto de fuso (tungstnio).\nAs tenses utilizadas na\nproduo de raios X so da ordem de 80.000 a 500.000 Volts\n(80 a 500 kV).\nA intensidade dos raios X determinada pela corrente eltrica que passa\npelo filamento. Quanto maior a intensidade da corrente, maior o aquecimento\ndo filamento e maior o nmero de eltrons que ele libera.\nDevido ao aquecimento causado no alvo (nodo) pelo bombardeamento de\neltrons, necessrio refriger-lo por aleta ou por circulao de gua.\nO poder de penetrao dos raios X tanto maior quanto menor for seu\ncomprimento de onda, que funo da tenso que acelera os eltrons do\nfilamento para o alvo.\nGerao dos raios gama\nComo j vimos, o ncleo atmico formado por partculas chamadas\nprtons e nutrons. Os elementos qumicos so definidos em funo do nmero\nde prtons presentes no ncleo do tomo.\nEntretanto, possvel encontrar tomos do mesmo elemento qumico com\ndiferentes quantidades de nutrons no seu ncleo. Esses elementos so os\nMuitos dos istopos dos elementos encontrados na natureza so radioativos, isto , emitem espontaneamente do ncleo partculas e radiaes eletromagnticas.\nO urnio pode apresentar em seu ncleo 92 prtons e 146 nutrons\n(o chamado urnio 238 ou U238) ou 92 prtons e 143 nutrons (o urnio 235\nou U235). Ele um exemplo de istopo radioativo, ou seja, que emite partculas\ne radiaes eletromagnticas.\nAs partculas e as radiaes\neletromagnticas emitidas pelos\nistopos radioativos so de trs\ntipos: alfa (a), beta (b) e gama (g).\nAs partculas alfa so formadas por dois prtons e dois nutrons. As partculas\nbeta so semelhantes aos eltrons. Esses dois tipos de partculas possuem cargas\neltricas e, portanto, podem ser desviadas por campos magnticos. Alm disso,\nseu alcance pequeno, limitando-se a poucos centmetros no ar.\nOs raios gama, so radiaes eletromagnticas com alto poder de penetrao. Por isso essa radiao usada nos ensaios.\nExistem dois tipos de istopos: os naturais e os artificiais. Os primeiros so\nencontrados normalmente na natureza. Os artificiais so produzidos nos reatores nucleares bombardeando-se nutrons nos ncleos dos tomos.\nNa gamagrafia utilizam-se istopos artificiais. Os mais usados so o irdio\n192, o csio 137, o tlio 170 e o cobalto 60.\nQuando se trabalha com istopos, um aspecto importante conhecer\na atividade da fonte, que mede a velocidade de desintegrao nuclear.\nUma unidade de medida o becquerel (Bq), que equivale a uma desintegrao\npor segundo. Outra unidade usada o curie (Ci), que equivale a 3,7 1010 Bq.\nS para ter uma idia, saiba que uma fonte de irdio 192 pode ter atividade\nde at 18,5 10 Bq. Quanto isso? Imagine!\nTodos os ncleos dos tomos se desintegram da mesma maneira. Portanto,\nalguns valores devem ser conhecidos como, por exemplo, a meia-vida de um\nCom as desintegraes nucleares, a atividade da fonte decresce. Para designar o tempo necessrio para a atividade da fonte chegar metade do seu valor\ninicial, utiliza-se o termo meia-vida. Esta caracterstica varia para cada istopo.\nO filme para radiografia semelhante aos filmes comuns. A nica diferena\nque recoberto dos dois lados por uma emulso de sais de prata (brometo de\nprata - AgBr).\nDepois que o filme exposto radiao, os gros dos sais de prata reagem\nquimicamente em contato com o revelador, transformando-se em prata metlica\nessa prata escurecida que forma a imagem na chapa radiogrfica.\nO filme radiogrfico escolhido em funo do ensaio a ser realizado.\ndensidade radiogrfica: o grau de enegrecimento registrado no filme\nem funo da exposio;\ncontraste da imagem: dado pela diferena de densidade entre as regies\nvelocidade do filme: a taxa em que ocorre a sensibilizao dos gros de sais\nde prata. Filmes com gros maiores necessitam de menor tempo de exposio;\ngranulometria: o tamanho dos gros nos sais da emulso. Quanto menores\nos gros, maior a nitidez.\nQualidade e sensibilidade radiogrfica\nA radiografia de qualidade requer nitidez e definio da imagem. Conseguese isso controlando o contraste, ou seja, a densidade da imagem. Alm disso,\nnecessrio evitar falhas de processamento do filme (arranhes, manchas etc.).\nA sensibilidade radiogrfica tambm precisa ser controlada, devendo ser\najustada aos requisitos da inspeo.\nO grau de sensibilidade, que pode ser alto, mdio ou baixo, determinado\npelo uso a que se destina a pea. Quem faz essa definio a engenharia de\nfbrica, segundo normas especficas.\nPara controlar a sensibilidade radiogrfica, basta colocar penetrmetros\nsobre a face da pea metlica voltada para a fonte de radiao.\nOs penetrmetros ou indicadores de qualidade de imagem IQI so\ndispositivos (lminas de uma ou vrias espessuras, ou fios de diversos dimetros), colocados em evidncia sobre a pea, para verificar a sensibilidade\nradiogrfica, isto , a nitidez desses dispositivos na radiografia.\nEm geral, o IQI deve ter 2% da menor espessura da pea analisada e precisa\nnecessariamente ser visvel na radiografia.\nAt aqui voc viu que tipos de radiao interessam radiografia industrial\ne como podem ser obtidas. Para prosseguir o estudo desse assunto nas prximas\naulas, importante que voc verifique o que foi aprendido, resolvendo os\nexerccios a seguir.\nAs radiaes eletromagnticas se propagam mesma velocidade:\na) ( ) do som;\nb) ( ) da luz;\nc) ( ) do ultra-som;\nd) ( ) do ultravioleta.\nOs tipos de radiao eletromagntica utilizados na radiografia industrial so:\na) ( ) ultravioleta e infravermelho;\nb) ( ) microondas e ondas de rdio;\nc) ( ) raios gama e raios x;\nd) ( ) raios alfa e raios beta.\nPodemos dizer que radiografia :\na) ( ) um filme radiogrfico com o resultado do exame impresso;\nb) ( ) o ato de realizar um ensaio no destrutivo;\nc) ( ) emisso de radiao X e gama;\nd) ( ) o dispositivo que bombardeia eltrons no nodo.\nO IQI usado para:\na) ( ) avaliar a densidade do filme radiogrfico;\nb) ( ) medir a atividade radioativa da fonte;\nc) ( ) avaliar a sensibilidade da imagem obtida na radiografia;\nd) ( ) melhorar o contraste da imagem no filme.\nEscreva V se a afirmao for verdadeira, ou F, se for falsa:\na) ( ) a atividade de uma fonte a grandeza que mede a velocidade\nde desintegrao dos ncleos atmicos;\nb) ( ) a emisso de radiao uma atividade que ocorre devido\ninstabilizao energtica do istopo;\nc) ( ) em gamagrafia geralmente usamos istopos naturais;\nd) ( ) o becquerel a grandeza que mede as desintegraes nucleares\npor segundo em um istopo.\na aula anterior voc conheceu os raios X e os\nraios gama, que so radiaes eletromagnticas, e algumas de suas propriedades.\nVoc ter uma descrio bsica do equipamento, do ensaio e dos cuidados\ndurante a sua realizao.\nAntes de estudar o ensaio propriamente dito, voc ainda precisa conhecer\nmais algumas caractersticas dos elementos envolvidos na radiao, ou seja,\nfonte, pea e filme radiogrfico.\nEssas caractersticas, assim como os princpios estudados na aula anterior,\nso comuns s radiaes X e gama. As diferenas entre os dois ensaios referemse principalmente aos aspectos operacionais, como voc mesmo poder constatar depois de estudar os assuntos desta aula e da prxima.\nGeometria da exposio\nA radiografia na realidade uma sombra da pea, provocada por seu\nposicionamento na trajetria das radiaes X ou gama.\nPodemos neste caso utilizar os mesmos princpios geomtricos aplicados\ns sombras produzidas pela luz.\nPara compreender o que ocorre e, portanto, obter melhores resultados\nna radiografia, voc deve conhecer a influncia da distncia e da posio entre\nos elementos: fonte de radiao, pea e filme.\nVamos analisar como esses dois fatores afetam a formao da imagem.\nAmpliao da imagem - A imagem da pea no filme torna-se maior que\na prpria pea medida que aumenta a distncia entre a pea e o filme,\nresultando uma imagem irreal.\nPara que a imagem projetada no filme\nrepresente o tamanho real da pea, filme\ne pea devem estar prximos. Na prtica,\no filme deve estar em contato com a pea.\nA fonte de radiao,\npelo contrrio, deve ficar\no mais afastada possvel\nda pea e do filme, para\nminimizar o efeito de ampliao da imagem, respeitadas as caractersticas do\nequipamento e da fonte.\nNitidez da imagem - Quanto maiores as dimenses da fonte\nemissora, menor a nitidez da imagem, devido formao de uma\npenumbra na radiografia. Para\nevitar este problema, deve-se\nutilizar uma fonte emissora com\na menor dimenso possvel.\nNo caso dos raios X, para\nmelhorar a nitidez da imagem\no alvo (nodo) posicionado\nnum plano inclinado em relao ao filme, de modo a concentrar a radiao emitida.\nDistoro da imagem - Se\nhouver uma inclinao entre a\nfonte, a pea e o filme, a imagem\nresultar distorcida. Para eliminar esta distoro, deve-se colocar a fonte emissora o mais perpendicular possvel em relao\nbase da pea e ao filme.\nImagine uma lmpada acesa, distncia de\num metro da superfcie de uma mesa.\nSe elevarmos esta mesma lmpada a dois\nmetros de altura, isto , se multiplicarmos\na altura por 2, o nvel de iluminao na superfcie da mesa ser dividido por 4, ou seja,\ndividido por 2 (quadrado da distncia entre\na fonte de luz e a superfcie).\nEste fenmeno recebe a denominao de lei do inverso do quadrado da\ndistncia (no nosso caso, lei da atenuao da radiao). Esta lei tambm se\naplica aos ensaios radiogrficos, pois\nneste caso as radiaes emitidas tm\npropriedades semelhantes s da\nA intensidade com que um feixe de\nradiao atinge uma superfcie inversamente proporcional ao quadrado da\ndistncia entre esta superfcie e o ponto de emisso, ou seja, a radiao\natenuada em virtude do aumento\nda distncia. Este outro fator que\nlimita a colocao da fonte distante\nda pea, para minimizar a ampliao da imagem.\no processo que\ntorna o ar condutor\nUma das unidades de medida da intensidade de radiao o\nCoulomb/kg (C/kg). 1 C/kg a intensidade de radiao necessria para\nproduzir uma ionizao equivalente a uma unidade eletrosttica de\ncarga, conhecida como Coulomb, em um quilograma de ar, temperatura de 20C e presso de uma atmosfera.\nUm tubo de raios X emite uma radiao que atinge a intensidade de 100 mC/kg\n(micro Coulomb/kg) distncia de 1 m da fonte. Determine a intensidade a 5 m\nE ento, conseguiu resolver? Compare sua resoluo com as explicaes\nVoc sabe que a uma distncia d1 corresponde uma intensidade I1 e a uma\ndistncia d 2 corresponde uma intensidade I2.\nA lei do inverso do quadrado da distncia estabelece a seguinte relao\nNo problema proposto: d1 = 1 m; I1 = 100 mC/kg; d2 = 5 m e I2 o valor\nSubstituindo as variveis da frmula pelos valores conhecidos, voc obtm:\n5 I2 = 100 1 25 I2 = 100 I2 =\nI2 = 4 mC/kg\nLogo, a intensidade da fonte, a 5 metros de distncia, ser igual a\nA ilustrao a seguir mostra a configurao bsica de um equipamento\nestacionrio de raios X para peas de pequeno porte.\nNa aula anterior, voc viu que os raios X so produzidos no tubo de\nCoolidge, que o corao do equipamento.\nObserve que o ctodo constitudo por um filamento e pelo cone de\nO filamento feito de tungstnio (metal com alto ponto de fuso), para\nresistir s altas temperaturas.\nO cone de focalizao feito de uma liga de ferro e nquel (Fe-Ni). Ele\nenvolve o filamento com a finalidade de concentrar a emisso do feixe eletrnico\nnuma rea restrita do nodo.\nVolte a observar o nodo. O alvo no nodo feito de tungstnio, pois este\nmaterial, alm de resistir a temperaturas elevadas, apresenta alta densidade\ne, portanto, grande nmero de tomos para coliso.\nO vcuo existente no interior do tubo tem a funo de proteger os elementos\ncontra a oxidao e tambm de proporcionar isolamento eltrico, para evitar\na ocorrncia de centelhas entre os eletrodos.\nDevido s altas temperaturas envolvidas, h necessidade de um sistema\nde refrigerao para evitar danos aos componentes.\nO elemento mais afetado o nodo, que recebe o impacto dos eltrons,\ngerando os raios X e grande quantidade de calor.\nUm fluido refrigerante, que normalmente gua, circula no interior\ndo nodo para refrigerao.\nO revestimento, geralmente feito de chumbo, tem a finalidade de reduzir\na intensidade da radiao espalhada. Apresenta apenas uma abertura para\na sada dos raios X, na direo desejada.\nVariveis que afetam a quantidade de raios X emitidos\nAs principais variveis que influenciam a quantidade de raios X emitidos so:\nIntensidade da corrente: A emisso de eltrons diretamente proporcional\ntemperatura do filamento que aquecido pela corrente eltrica. Quanto maior\nfor a corrente, maior ser a temperatura do filamento e, portanto, maior\na quantidade de eltrons emitidos. A intensidade da corrente medida\nem miliampere (milsimo de ampre).\nDiferena de potencial (DDP): A diferena de potencial ou voltagem\nmedida em kV (quilovolt). Quanto maior a DDP entre o nodo e o ctodo, maior\na acelerao dos eltrons, causando maior impacto no nodo e gerando raios X\ncom maior energia, ou seja, com maior poder de penetrao e, conseqentemente, pequeno comprimento de onda.\nDeterminao do tempo de exposio\nA exposio ou quantidade de radiao recebida diretamente proporcional miliamperagem e voltagem aplicada ao tubo de Coolidge.\nUma vez fixados esses dois fatores, o tempo de exposio outro parmetro\nque influi na sensibilizao do filme. Quanto maior o tempo, maior a sensibilizao.\nPortanto, fundamental determinar o tempo de exposio.\nPara determinar o tempo de exposio, utilizam-se as curvas de exposio\nfornecidas pelo fabricante do equipamento. Cada equipamento possui sua curva\nPara entender melhor esse assunto, voc precisa conhecer um pouco mais\nsobre os filmes radiogrficos.\nNa aula anterior, vimos que as principais caractersticas dos filmes so:\ndensidade radiogrfica, contraste da imagem, velocidade do filme\ne granulometria. Se voc no estiver lembrado, consulte novamente a Aula 23.\nDe acordo com essas caractersticas, os filmes radiogrficos so classificados\nem quatro tipos:\nA seleo do filme radiogrfico para uma dada aplicao um compromisso\nentre a qualidade requerida dessa radiografia e seu custo, incluindo-se\na o tempo de exposio. Para facilitar a escolha, os fabricantes fornecem\nas curvas caractersticas de cada tipo de filme.\nA norma da American Society for Testing and Materials ASTM E94\nrelaciona o tipo de filme com a espessura da pea e com a voltagem a ser\nutilizada no ensaio. O quadro a seguir mostra um extrato dessa norma,\ndesenvolvido para o ao.\nASTM E94 - PARA AO\nVOLTAGEM APLICADA NO EQUIPAMENTO (kV)\n120 a 150 150 a 250 250 a 400\nGUIA PARA SELEO DE FILMES DE ACORDO COM\n03 a 006,3\n6,3 a 012,7\n12,7 a 025,4\n25,4 a 050,8\n50,8 a 101,6\n101,6 a 203,2\nPara dar maior nitidez s radiografias e diminuir o tempo de exposio,\nusam-se as telas intensificadoras, conhecidas por crans.\nEstas telas evitam que as radiaes que ultrapassam o filme reflitam de volta\npara este, prejudicando a nitidez da radiografia, alm de favorecer uma maior\nabsoro de radiao pelo filme.\nAlguns crans utilizados so cartes recobertos com pelcula fina de chumbo, da ordem de centsimo de milmetro.\nSe os assuntos tratados at aqui ficaram suficientemente claros, voc j tem\ncondies de acompanhar a realizao de um ensaio por raios X. Se ainda no\nse sentir seguro, estude novamente a aula anterior e os tpicos precedentes\ndesta aula, at sentir que as dvidas ficaram esclarecidas. Depois, que tal partir\npara a execuo do ensaio?\nEnsaio de solda por raios X\nNo incio da aula anterior, voc ficou sabendo que uma das utilizaes\nda radiografia industrial na inspeo de solda. Para conhecer o processo como\num todo, veja como feita esta inspeo.\nObserve a pea a seguir, uma chapa de ao soldada.\nPara ensaiar esta pea, ser\nutilizado um equipamento\ncom capacidade de at 100 kV\ne 15 mA.\nAnalise a curva de tempo de exposio fornecida para este equipamento.\nFilme tipo: 3\nCorrente no tubo: 15 mA\nDif.: 700 mm (distncia filme/foco)\n2,2 _ _ _\nTela intensificadora: 0,02 mm frente e verso\nRevelao: 5 min, a 20C\nexemplo de curvas de tempo de exposio\nA espessura do material a ser ensaiado conhecida (10 mm). No caso, vamos\nadicionar 2,5 mm a essa espessura, devido ao reforo do cordo de solda.\nO grfico mostra que para esta espessura deve ser tomada como base a curva C\n(para 100 kV). Ligando ao eixo do tempo o ponto em que a linha da espessura\n(12,5 mm) cruza com a curva C, constatamos que o tempo de exposio deve ser\nde 10 minutos. Outras informaes obtidas so:\nfilme de alta velocidade e mdio contraste;\nintensidade de corrente no tubo de 15 mA;\ndistncia filme/foco (dff) de 700 mm;\ndensidade radiogrfica a ser obtida entre 2,0 e 2,2;\nespessura do cran de 0,02 mm - frente e verso.\ntempo de revelao - 5 minutos com banho 20C.\nDessa forma, para nossa chapa de ao com 12,5 mm de espessura total,\nobtemos, alm dos parmetros anteriores: voltagem de 100 kV e tempo\nde exposio de 10 minutos.\nPreparao do ensaio\nAntes de submeter a pea soldada radiao, necessrio preparar\no equipamento que ser utilizado. Veja, a seguir, as principais etapas desta\nMontar o chassi-suporte tipo envelope para blindar luz o conjunto formado pela etiqueta de identificao da radiografia, o filme e o cran. Essa\nmontagem realizada em cmara escura.\nMontar o sistema no bunker, que o local onde fica alojado o tubo de raio\nX e onde se coloca o conjunto formado pela pea e o chassi montado, que\nsero submetidos a radiao. O bunker pode ser feito de estrutura metlica\nrevestida com camada de chumbo, como no nosso exemplo, ou por paredes\nde concreto, que geralmente so construes para peas maiores.\nNessa montagem colocamos ainda o IQI sobre a pea soldada para verificar\na qualidade da radiografia.\nFechar a porta do bunker, pois somente assim o equipamento pode ser\nacionado, devido ao sistema de segurana, evitando a exposio dos operadores e meio-ambiente radiao.\nRegular o equipamento no painel de controle, ajustando o tempo\n(10 minutos), a voltagem (100 kV) e a amperagem (15 mA).\nAgora que o equipamento est pronto para ser acionado, os prximos\nconstitudo por uma\nfosco, tendo no\nAcionar o sistema de segurana, (visual e/ou sonoro) para garantir que\ndurante o ensaio, os nveis de radiao estejam dentro dos padres de\nsegurana exigidos pelas normas vigentes.\nLigar a refrigerao do tubo, dar o start, isto , ligar o equipamento\ne aguardar o tempo estipulado.\nDecorrido o tempo determinado, desligar a mquina e retirar o chassi do\nProcessar o filme (revelao). A revelao, realizada em cmara escura,\nconsiste em submeter o filme a um processamento qumico, a fim de revelar\ne fixar a imagem obtida na chapa radiogrfica.\nVerificao da qualidade da radiografia. A anlise da radiografia realizada\nnum negatoscpio para melhor visualizao.\nNesta etapa, deve-se analisar as seguintes caractersticas:\nDensidade radiogrfica: se atende aos requisitos especificados em norma\ntcnica. A densidade medida por densitmetros.\nNitidez da imagem do IQI: a imagem do penetrmetro na radiografia deve\nestar visvel, obedecendo aos requisitos especificados em norma tcnica.\nExistncia de arranhes, manchas etc., que invalidam o resultado do exame\nSe os itens anteriores forem atendidos, poderemos passar anlise da\nradiografia, com o objetivo de identificar possveis descontinuidades.\nPara isso, deve-se compar-la com padres radiogrficos estabelecidos em\nA ltima etapa emitir o laudo do ensaio, isto , o documento que contm\no parecer tcnico sobre as condies da solda. A radiografia ento arquivada,\npara possveis consultas futuras.\nPea ensaiada, resultado pronto. Uma boa medida agora resolver os\nexerccios a seguir, para verificar se os assuntos apresentados foram assimilados.\nPara reduzir o problema de ampliao da imagem da pea radiografada nos\nfilmes radiogrficos, devemos:\na) ( ) usar fontes de radiao de tamanho pequeno;\nb) ( ) colocar o filme afastado da pea a ser radiografada;\nc) ( ) colocar a pea a ser radiograda encostada no filme;\nd) ( ) colocar a fonte de radiao encostada na pea.\nPara evitar a distoro da imagem da pea radiografada no filme radiogrfico,\na fonte de radiao:\na) ( ) deve ser de tamanho pequeno;\nb) ( ) deve estar perpendicular base da pea e ao filme;\nUma fonte de radiao, distante 50 cm de uma pea, emite um feixe de raios\nX que atinge a pea com intensidade de 30 mC/kg. Aplicando a lei do\ninverso do quadrado da distncia, indique que intensidade de radiao\natingir a pea se a fonte for colocada a 70 cm de distncia.\na) ( ) 15,31 mC/kg;\nb) ( ) 1,43 mC/kg;\nc) ( ) 5,88 mC/kg;\nd) ( ) 29,4 mC/kg.\nEscreva V se a frase for verdadeira ou F se for falsa:\nb) ( ) as regies mais claras da radiografia possuem maior densidade;\nc) ( ) contraste radiogrfico a diferena de densidade entre regies de\nd) ( ) a quantidade de raios X emitida por uma fonte afetada pela\nmiliamperagem selecionada no equipamento;\ne) ( ) o comprimento de onda dos raios X influenciado pela DDP entre\nnodo e ctodo no tubo de Coolidge.\nAnalise novamente a curva de tempo de exposio apresentada no texto e\nescreva os parmetros para anlise de uma solda em chapa de ao com 5 mm\nde espessura total, no equipamento com capacidade para 100 kV e 15 mA.\na) tipo de filme: .......................................................\nb) corrente no tubo: ................................................\nc) voltagem ..............................................................\nd) dff = ......................................................................\ne) tempo de exposio: ..........................................\na aula anterior, voc aprendeu a fazer\nensaio por raios X numa chapa soldada. Constatou que durante a realizao\ndo ensaio aparentemente nada acontece, porque as radiaes emitidas no\njustamente isso que torna as radiaes mais perigosas: no podemos v-las\ne no as sentimos. Porm, dependendo da dose e tempo de exposio,\nseus efeitos prejudiciais sade no tardam a aparecer.\nQuanto menor o comprimento de onda, mais perigosas para a sade so as\nradiaes correspondentes. E se voc voltar a analisar o espectro das radiaes\neletromagnticas, apresentado na Aula 23 deste mdulo, ver que as radiaes\nX e gama podem apresentar comprimentos de onda muito pequenos.\nNesta aula, voc conhecer o equipamento utilizado no ensaio por raios\ngama e ficar sabendo quais so os procedimentos para a realizao desse ensaio.\nE como a segurana um aspecto fundamental nos ensaios por radiografia\nindustrial, esta aula abordar tambm os cuidados voltados para a proteo\ne segurana de todos os envolvidos nos trabalhos em que h emisso de\nNas aulas anteriores sobre radiografia industrial, voc ficou sabendo que:\nOs raios gama so ondas eletromagnticas originadas por istopos instveis\nNa radiografia industrial, utilizam-se istopos artificiais. Os mais usados\nso: cobalto 60, irdio 192, csio 137 e tlio 170.\nUma das unidades que mede a atividade de uma fonte o becquerel (Bq),\nque equivale a uma desintegrao por segundo. Usa-se tambm o curie (Ci).\nUm Ci equivale a 37 bilhes de desintegraes por segundo.\nCom as desintegraes, h um decaimento da atividade do istopo. Meiavida de um istopo o tempo necessrio para a atividade da fonte chegar\nmetade do seu valor inicial.\nnecessrio levar em conta o decaimento da atividade do istopo, pois isso\nafeta as condies do ensaio.\nImagine, por exemplo, que voc radiografou hoje uma solda, com boa\nqualidade e nitidez, utilizando uma fonte nova (mxima radiao) de irdio 192,\ncom tempo de exposio de 6 minutos.\nSe daqui a 30 dias voc tiver que radiografar o mesmo tipo de pea, o que\nvoc deve fazer? necessrio manter as mesmas condies do ensaio anterior.\nE voc sabe que a meia-vida do Irdio 192 de 75 dias. Logo, aps 30 dias,\nsua fonte ter reduzida a intensidade de emisso e, para compensar, o tempo\nde exposio dever ser maior.\nAnalise o grfico a seguir, que mostra o decaimento radioativo do Irdio 192.\nO grfico mostra que, em 30 dias, a emisso da fonte cai de 100% para 75%.\nPortanto, para descobrir qual o tempo de exposio aps 30 dias, usando a\nmesma fonte, basta estabelecer uma relao inversamente proporcional pois,\ncom a diminuio da emisso da fonte, o tempo deve ser aumentado. Ento:\nt = 8 minutos\nPortanto, para radiografar o mesmo tipo de pea 30 dias depois, o tempo de\nexposio dever ser ajustado para 8 minutos.\nComparando os ensaios por raios X e raios gama\nNo equipamento para raios X possvel gerar ondas eletromagnticas com\ndiversos comprimentos de onda, ajustando-se a tenso aplicada ao equipamento.\nJ os istopos emitem radiaes gama caractersticas do elemento emissor,\nisto , cada istopo tem sua emisso especfica quanto quantidade de energia\ne ao comprimento de onda.\nA quantidade de energia emitida por um istopo radioativo medida em\nNo caso dos raios X, a emisso de radiao cessa quando se desliga o\nequipamento. A fonte de raios gama, pelo contrrio, emite radiaes continuamente e por isso deve ser guardada numa blindagem.\nNo necessrio empregar energia eltrica para gerar raios gama. Portanto,\neles podem ser usados em locais remotos, at mesmo onde no haja energia\nOs equipamentos para gamagrafia so mais simples, tm menor custo inicial\ne requerem menor manuteno, comparados aos de raios X.\nEm geral, a gamagrafia pode ser empregada em qualquer atividade industrial em que se use os raios X. Alm disso, a gamagrafia pode ser utilizada em\nlocais e condies em que os raios X no sejam acessveis.\nA tabela a seguir mostra a equivalncia entre raios X e raios gama. Esta tabela\nserve como referncia para a escolha do istopo, em funo da espessura da pea\na ser ensaiada e das caractersticas do equipamento utilizado.\nENERGIA Rg g\nPENETRAO PARA AO\n1,17 e 1,33\n60 a 205\n(*) MeV = megaeletrovolt\n1 eV a\nem uma diferena\nde potencial (DDP)\nde 1 Volt.\nEquipamento para o ensaio por raios gama\nA figura a seguir mostra a configurao simplificada de um equipamento\nirradiador de raios gama.\nAs trs partes bsicas que compem os irradiadores so: blindagem, mangote\no urnio que\nA blindagem serve para absorver a radiao emitida continuamente pela\nfonte, mantendo a parte externa em padres aceitveis, determinados em\nnormas internacionais. geralmente fabricada de chumbo ou urnio exaurido,\ncom estrutura externa em ao inoxidvel.\nO mangote um tubo por onde ser conduzida a fonte radioativa da\nblindagem at o ponto determinado para irradiao.\nOs comandos permitem o acionamento e o controle da fonte. O controle\npode ser eltrico, pneumtico ou, como mais comum, manual. Por meio desses\nacionamentos, leva-se a fonte radioativa para fora da blindagem, pelo mangote,\nexpondo-a no local a ser realizado o ensaio. Aps o tempo de exposio, a fonte\nrecolhida novamente blindagem.\nPreparando o ensaio\nOs procedimentos para a gamagrafia so semelhantes aos dos raios X.\nPara que voc possa entend-los melhor, vamos imaginar o ensaio de uma chapa\nde ao soldada de topo, com as seguintes dimenses: 300 mm x 250 mm x 20 mm\n(espessura). Considerando o reforo no cordo de solda, a nossa espessura total\nser de 25 mm.\nAntes de realizar o ensaio, so necessrias algumas atividades preparatrias. A primeira determinar o tempo de exposio.\nO tempo de exposio determinado por um grfico especfico para cada\nistopo. Este grfico correlaciona o fator de exposio (FE) com a espessura da\npea e a densidade radiogrfica a ser obtida, fixando alguns parmetros, como\no tipo de filme, a tela intensificadora e as condies de revelao.\nEntre os istopos radioativos, o irdio, por ser metlico, pode ser fornecido\nem forma de pastilha, enquanto que o csio s fornecido em p. Isso faz com\nque a preferncia recaia sobre o irdio, quando comparado ao csio, pois em caso\nde acidente com a fonte, o risco de contaminao pelo p muito maior. Para\no nosso ensaio, o istopo escolhido ser o irdio 192.\nVoc est lembrado que a proximidade entre a fonte e o filme produz\ndistores na imagem e pode causar tambm penumbra na chapa e que, por\noutro lado, o aumento da distncia diminui a intensidade da fonte? Levando\nem considerao esses fatores, nossa fonte ser colocada a 70 cm do filme (dff),\ndistncia que tem permitido bons resultados na prtica.\nOs melhores ndices de nitidez na chapa so obtidos com densidades\nvariando entre 1,5 e 3,5. O mais usual determinar a densidade entre 2,0 e 2,5.\nNo nosso caso, a densidade radiogrfica escolhida 2,0.\nToda fonte tem uma documentao que a acompanha desde a sua produo.\nNo nosso exemplo, a documentao informa que a fonte est com 75 dias. Uma\nvez que a fonte de irdio 192 tem atividade inicial de 20.000 mCi (miliCurie),\nnecessrio determinar a atividade atual da fonte.\nVolte a analisar o Grfico 1. Voc vai verificar que a fonte com 75 dias tem\n50% de sua atividade inicial. Portanto, a emisso da nossa fonte de 10.000 mCi.\nObserve agora o Grfico 2 a seguir, que correlaciona o fator de exposio\nespessura da pea. Analise a curva referente densidade (D) igual a 2,0.\nCruzando a espessura da pea mais o cordo de solda (25 mm) com o fator de\nexposio, constatamos que o valor do fator de exposio 90.\nO fator de exposio (FE) obtido pela seguinte frmula aaaaaaaaaa,\nA a atividade da fonte em milicurie (mCi)\nt o tempo de exposio em minutos (min) e\nd a distncia fonte-filme (dff) em centmetros (cm)\nMas o que nos interessa saber o tempo de exposio. Para descobri-lo,\ndevemos isolar o t na frmula anterior, como segue:\nt = 44 min 6 seg\nPortanto, no nosso exemplo o tempo de exposio ser de 44 minutos\ne 6 segundos.\nOutra providncia importante, no caso de ensaio por raios gama em campo,\ndeterminar a distncia de balizamento, ou seja, a distncia mnima permissvel\npara a execuo do ensaio, sem acarretar riscos para a populao local e para os\ntrabalhadores. O local isolado com cordas e cartazes claros, com o smbolo\nnormalizado e dizeres alertando sobre perigo e radiao. terminantemente\nproibida a circulao de pessoas no local durante o ensaio.\nO clculo desta distncia, feito em funo de normas especficas, possibilita\ndemarcar o local do ensaio e isolar a rea de risco, a fim de que ningum\nse exponha radiao.\nNo nosso caso, de acordo com as normas especficas, vamos supor que\no ensaio seja feito em um bunker de metal (ao e chumbo) ou de concreto, no\nsendo necessria a preocupao com a distncia de balizamento.\nDefinidos todos os parmetros, passamos montagem do ensaio, seguindo\nos mesmos procedimentos j vistos para o ensaio de raios X:\nMontar o chassi (filme, tela intensificadora e etiqueta em cmara escura).\nColocar a pea, o chassi montado, o IQI e o irradiador na posio correta.\nAcionar o sistema de segurana (sinalizao sonora e/ou luminosa).\nAcionar os comandos do equipamento para iniciar a exposio pelo tempo\nRecolher a fonte e o irradiador.\nRevelar o filme.\nAnalisar o filme no negatoscpio.\nEstes procedimentos j foram vistos na aula anterior, com relao aos\nraios X, lembra-se?\nA anlise da radiografia, requer conhecimentos especficos e muita\nPara ter uma idia, veja o aspecto de uma radiografia de elementos\nAspectos da radiografia por raios gama\nAps a anlise, emite-se o laudo tcnico e arquiva-se a radiografia.\nE, para finalizar, estude com ateno o prximo tpico, que trata de um\nassunto de interesse geral: a proteo contra as radiaes eletromagnticas.\nVoc j sabe que os raios X e gama causam danos s clulas do corpo humano\ne modificaes genticas. importante saber quais so esses danos e conhecer\nas medidas bsicas de segurana para evit-los.\nOs danos causados pelas radiaes vo desde queimaduras da epiderme\na alteraes no sistema sanguneo, cncer e alteraes no cdigo gentico\nHoje os fenmenos radioativos j so bem conhecidos, o que tornou possvel\nestabelecer procedimentos e normas que tornam seguro o uso da radiografia\nNo Brasil, o rgo responsvel pela determinao e execuo da poltica de\nradioproteo a Comisso Nacional de Energia Nuclear CNEN.\nDose de radiao a quantidade de radiao recebida ao longo do tempo.\nA dose mxima permissvel, isto , a quantidade de radiao aceitvel, tanto\npara o trabalhador como para a populao em geral, foi estabelecida pelas\nNormas Internacionais de Proteo Radiolgica.\nOs rgos competentes estabelecem as doses mximas de radiao que um\nprofissional da rea pode receber semanalmente, em funo da exposio do\ncorpo inteiro ou de algumas de suas partes.\nComo a dosagem acumulativa e necessita de rigoroso controle, cada pessoa\nque trabalha com equipamento que emita radiaes deve portar, obrigatoriamente, um dosmetro pessoal, que permite constatar e controlar a exposio\nEsses trabalhadores so submetidos a exames mdicos regulares, e o\ndosmetro pessoal analisado, periodicamente, por rgos especializados.\nde bolso, que mede\nas doses de\ndurante o dia de\nConsiderando uma dada intensidade da radiao, seus efeitos so mais\nacentuados quanto maior o tempo de exposio.\nIsso o mesmo que ocorre com as radiaes emitidas pelo Sol: se voc\nse expuser ao sol alguns minutos todos os dias, certamente no lhe acontecer\nnada prejudicial. Por outro lado, se resolver ficar tomando sol na praia num dia\ntpico de vero, das 7 s 17 horas, com certeza os efeitos sero notados\nEm outras palavras: as doses de radiao esto sempre relacionadas com\no tempo de exposio.\nAlm do tempo de exposio, a proteo radiolgica realizada em funo\nde mais dois outros fatores: blindagem e distncia em relao fonte.\nAs fontes de radiao so confinadas em locais apropriados, de forma\na garantir nveis aceitveis de radiao no ambiente.\nVoc j sabe que a intensidade da radiao diminui na proporo inversa do\nquadrado da distncia. Na radiografia de campo, a distncia de balizamento\ndeve ser rigorosamente respeitada.\nEm recintos fechados, ou com equipamentos estacionrios, o local onde\na pea ser exposta a radiao deve ser confinado e blindado com chapas de\nchumbo (bunker), a fim de preservar nveis aceitveis de radiao no ambiente.\nPara finalizar nosso estudo sobre END, vale reforar a idia de que um\nensaio no exclui o outro e sim o complementa. Por isso, quando for necessrio\ndetectar descontinuidades de peas, importante ter bem claros os pontos\npositivos e as limitaes dos mtodos existentes.\nO quadro apresentado a seguir vai ajud-lo a fazer uma sntese comparativa\ndas vantagens e desvantagens dos mtodos estudados neste mdulo. Analise-o\ncom ateno e depois resolva os exerccios sugeridos. Desejamos que seus\nestudos tenham um h a p p y E N D.\nCOMPARAO DAS VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS ENSAIOS NO DESTRUTIVOS\nEm alguns casos, de fcil Fcil utilizao.\nDetecta descontinuidade Detecta apenas descon- Detecta apenas descon- Detecta descontinuidades\ninterna no material.\ntinuidades na superfcie do tinuidades superficiais ou internas no material.\nNo requer preparo da su- Exige superfcie previamente Exige superfcie previamente Exige superfcie previamente\nPermite registro permanente Dificuldade no registro das difcil manter um registro No possvel manter um\ndas falhas encontradas.\nregistro das falhas encontradas.\nPode ser aplicado em qual- No pode ser aplicado em S pode ser aplicado em Dificuldade de aplicao em\nO tempo envolvido no exame Rapidez na execuo do Rapidez na execuo do Rapidez na execuo do\nRequer grau de conhecimento No requer grande conhemaior na execuo e cimento para sua execuo e\ninterpretao dos resultados. para a interpretao dos\nNo requer grande nvel de\nconhecimento para sua\nexecuo e para a interpretao dos resultados.\nRequer elevado grau de\nconhecimento para sua execuo e para a anlise dos\nNo detecta descontinui- Detecta qualquer tipo de Detecta apenas descontinui- No detecta descontinuidadades planas perpendiculares descontinuidade, desde que dades perpendiculares s des paralelas direo do\ndireo da radiao.\nseja aberta superfcie.\nlinhas de fora do campo feixe snico.\nExige medidas de segurana No requer medidas especiais No requer medidas especiais No requer medidas especiais\nrgidas na sua execuo.\nA proteo radiolgica baseia-se em:\na) ( ) foco, fonte, filme;\nb) ( ) distncia da fonte, tempo de exposio, blindagem;\nc) ( ) distncia da pea fonte, tempo de exposio da pea, blindagem;\nd) ( ) energia emitida, tempo transcorrido, local de exposio.\nAssinale V se a afirmao for verdadeira ou F se for falsa:\na) ( ) para um equipamento colocado em recinto fechado, o conjunto\nfonte, pea e filme deve estar em bunker blindado;\nb) ( ) o efeito da radiao no corpo humano no acumulativo;\nc) ( ) a fonte de raios X emite radiao continuamente, enquanto a radiao de raios gama cessa quando se desliga a fonte;\nd) ( ) na gamagrafia em campo, a determinao da distncia de balizamento\nConsulte o Grfico 1 e diga qual a atividade inicial de uma fonte de irdio\n192 aps 60 dias.\na) ( ) 100%;\nb) ( ) 78%;\nc) ( ) 57%;\nd) ( ) 50%.\nOs irradiadores gama podem ser divididos em trs partes bsicas, quanto\nfuno. So elas:\na) ( ) blindagem, mangote e comandos;\nb) ( ) blindagem, indicador de posio, cabo de controle;\nc) ( ) cpsula radioativa, mangote, indicador de posio;\nd) ( ) indicador de posio, comandos, fonte.\nQual o tempo de exposio para ensaiar uma pea soldada com 30 mm de\nConsulte o Grfico 2 desta aula. So dados:\ndff = 80 cm\nfonte: Ir 192 com 20.000 mCi\ndensidade = 1\n15 min 20 seg;\n19 min 12 seg;\n22 min 05 seg;\n10 min 10 seg.\nDocumentos semelhantes a END_ensaios Nao Destrutivos\nMais de Paulo Reis\nLinhas e deslocamentos.pdf\nLinhas e Deslocamentos\nA Marca de Plimsoll Ou Freeboard\nNotas de Aula 3 - Óptica Geométrica 02 (Lentes).\nCronograma @Med Ufrgs