EMISSO ACSTICAO mtodo de inspeo com a tcnica de emisso acstica est baseado na deteco de fontes de sinais acsticos que so emitidos durante a propagao de descontinuidades e deformaes plsticas acentuadas.Por ser um mtodo qualitativo, o ensaio de emisso acstica no fornece as dimenses das descontinuidades.O mtodo de inspeo com a tcnica de emisso acstica capaz de detectar vazamentos em equipamentos submetidos presso interna e detectar prematuramente falhas em estruturas permitindo a monitorao constante e em tempo real de estruturas industriais.A determinao da posio correta da fonte de emisso acstica totalmente dependente da sua velocidade de propagao. A velocidade de propagao dependente do material inspecionado e de sua geometria, principalmente espessura.

Princpios bsicosA tcnica est fundamentada na deteco de ondas transientes geradas pelo processo de degradao do material.Estes sinais de emisso acstica, ou ondas de tenso, podem ser gerados por descargas parciais, tenses/vibraes mecnicas, trincas, etc.Estas ondas so captadas e transmitidas atravs de sensores piezoeltricos instalados de forma estacionria sobre a superfcie do equipamento. Estes sensores transformam os sinais captados em sinais eltricos onde so transmitidos atravs de cabos at uma unidade de processamento de sinais. Nesta unidade de processamento o sinal digitalizado e feito a sua caracterizao.

Principais parmetros: Amplitude Mxima pico de voltagem do sinal, expresso em decibis (dB), referente a 1V; Nmero de contagens nmero de vezes que a amplitude do sinal excede um limite de referncia adotado; Energia rea medida sob um envelope do sinal retificado, em coordenadas de amplitude x tempo. Este parmetro, da forma como obtido, adimensional; Durao intervalo de tempo entre a primeira e a ltima vez que o sinal cruza o limite de referncia; Freqncia Mdia relao entre o nmero de contagem e durao; Tempo de subida intervalo de tempo entre a primeira vez que o sinal cruza o limite de referncia e o momento em que ocorre o pico de voltagem.

Uma das principais vantagens da tcnica de emisso a possibilidade da localizao do defeito. A localizao do defeito baseada na diferena entre os tempos de recepo do sinal entre um sensor e outro.

Caractersticas da tcnica de emisso acsticaUma das caractersticas mais importantes da aplicao industrial do ensaio de emisso acstica o comportamento apresentado pelos metais de emitirem ondas de emisso acstica somente acima do mximo carregamento aplicado previamente (EFEITO KAISER).A presena do efeito Kaiser, em materiais metlicos, no permite a repetio dos ensaios aps a sua execuo, uma vez que novas emisses acsticas s ocorrem usando a mxima carga prvia aplicada tiver sido excedida.

Atenuao de sinais e velocidade de propagaoA atenuao a perda da energia do sinal e conseqente diminuio da amplitude da onda, com o aumento da distncia de propagao, ou seja, a distncia da fonte. importante porque controla a deteco de fontes distantes, pela determinao da correta distncia entre sensores que permite de forma segura a deteco de um sinal de uma fonte de emisso acstica.A velocidade de propagao da onda acstica um parmetro importante no ensaio de emisso acstica, pois a utilizao de seu valor correto permitir a determinao precisa da localizao da fonte do sinal de emisso acstica. Os valores de velocidade de propagao so caractersticos de cada material.

Sensores para deteco de sinais de emisso acsticaOs sensores utilizados industrialmente para a deteco de sinais de emisso acstica so do tipo piezoeltricos. O fenmeno da piezoeletricidade permite a gerao de cargas eltricas como resultado de deformao mecnica e o efeito reverso.

AplicaesMonitoramento de ensaio hidrosttico em vasos de presso e/ou dutos de petrleo;Monitoramento contnuo de equipamentos, componentes ou mquinas em operao; fadiga em servio ou em prottipos em laboratrio, regies em plataformas, etc.;Monitoramento do desgaste de ferramentas e controle do processo de soldagem;Caracterizao de materiais compsitos (fibras de vidro, fibra de carbono, concreto, etc.).

TENSES RESIDUAISTenses residuais so tenses que permanecem depois que a causa original das tenses (ex.: foras externas, gradiente de calor) tiver sido removida.Tenses residuais podem ocorrer ainda por outras razes, tais como deformaes inelsticas, tratamento trmico, um resfriamento no-uniforme de componentes de fundio, por forja ou solda de componentes ou processamento mecnico.As tenses residuais so elsticas e se superpem s cargas de servio, podendo ser benficas ou deletrias s estruturas e equipamentos, dependendo de sua magnitude, sinal e distribuio.As tenses residuais so auto-equilibrantes, isto , qualquer perturbao como remoo de material, aplicao de carregamentos trmicos ou mecnicos, altera o seu estado e causa sua redistribuio de modo que as tenses se equilibrem novamente.

Tipos de Tenses ResiduaisTenses Residuais MacroscpicasTambm chamadas de tenses residuais do Tipo I, so tenses que se estendem sobre grandes pores volumtricas quando comparadas com o tamanho de gro do material. As deformaes originadas so praticamente uniformes para muitos gros. Exemplos tpicos apresentam-se em materiais deformados plasticamente de maneira no uniforme, como: barras sujeitas a dobramento alm do limite elstico, processos de laminao, gradientes trmicos, tmpera em ao, estando alguns desses mecanismos presentes nas etapas dos processos de fabricao de tubos.Tenses Residuais MicroscpicasAs tenses residuais microscpicas ou do Tipo II so as que mantm uma distribuio uniforme ao longo de um gro ou de boa parte dele. Podem ocorrer em interfaces entre fases e partculas precipitadas e a matriz. Desenvolvem-se durante a deformao elastoplstica de um material policristalino com gros aleatoriamente orientados e cuja resistncia ao escoamento e ao encruamento dependem da orientao cristalogrfica.Tenses Residuais SubmicroscpicasConhecidas tambm como tenses residuais Tipo III ou micro tenses localizadas, as tenses residuais submicroscpicas abrangem distncias interatmicas, dentro de uma pequena poro de um gro. Ocorrem nos materiais metlicos sujeitos a processos que produzam descontinuidades na rede cristalina como vazios, impurezas, falhas de empilhamento, entre outros.

Alguns Processos e Mecanismos Geradores de Tenses Residuais: Carbonetao, nitretao, tempera superficial, fundio, conformao mecnica, jateamento de granalha (shot peening).

Principais Tcnicas de Medio de Tenses ResiduaisTcnica do furo cego ou hole drillingO mtodo consiste na usinagem de um pequeno furo na superfcie do componente no passante (cego) a ser avaliada para a medio do alvio de tenses gerado pela usinagem desse furo. A presena do furo permite o alvio local das tenses, causando a deformao do material no entorno do furo. Com os valores das deformaes feito o clculo das tenses residuais existentes previamente execuo do furo, o que feito com modelos matemticos especficos para a tcnica.Tcnica da Difrao de Raios-XEsta tcnica tem como princpio a medio do espaamento entre planos da rede cristalina dos materiais, atravs do uso de feixes estreitos de raios-x. Esta grandeza medida atravs da posio angular da linha de difrao. Num material policristalino, com granulometria fina e isento de tenses, o espao entre os planos cristalinos no varia com a orientao destes planos. Portanto, se o ngulo de difrao para um espcie livre de tenses for conhecido, pode-se calcular a deformao da rede cristalina da pea em anlise.O mtodo de difrao de raios-x utilizado na determinao de campos de tenses em camadas com espessuras em torno de 5 m. Quando aplicado em conjunto com uma tcnica de decapagem qumica possibilita que profundidades de 0,1mm ou mais possam ser analisadas. As limitaes do mtodo de difrao de raios-x esto muito atreladas parmetros metalrgicos como as impurezas e vazios que so muitas vezes impossveis de serem detectados para que correes possam ser feitas.Outros fatores limitantes para o emprego do mtodo so: alto custo de seus equipamentos e a periculosidade devida radiao atrelada ao processo.Tcnica da Difrao de NutronsSegue o mesmo princpio do mtodo de difrao de raios-X, baseando-se na variao das distncias entre planos medidas com as tenses atuantes na amostra. A capacidade de penetrao dos raios nutrons maior do que a dos raios-X, o que permite a anlise de pores maiores da amostra.Entre as principais desvantagens do mtodo esto:A impossibilidade de aplicao direta do mtodo para medio prxima da superfcie, sem o risco de erros considerveis nos resultados, devido necessidade de um volume amostral totalmente contido no interior da amostra;Insuficiente preciso na determinao da variao do campo de tenso com a profundidade, o que uma dificuldade de outras tcnicas, inclusive a do furo cego;A principal dificuldade desta tcnica est no custo do equipamento utilizado e na disponibilidade de fontes de nutrons.Tcnica de Barkhausen aplicvel apenas a materiais ferromagnticos. Tais materiais so constitudos de regies microscpicas magneticamente ordenadas conhecidas por domnios, sendo que cada domnio magnetizado segundo direes cristalogrficas preferenciais magnetizao.A aplicao de um campo magntico ou de tenses mecnicas provoca um rearranjo na orientao magntica dos domnios. Este rearranjo acontece de forma que, medida que o material assume uma magnetizao, as regies se unem formando reas maiores de mesma orientao magntica. Este crescimento da rea igualmente orientada magneticamente ocorre de forma incremental e rpida, gerando o que conhecido por Rudo de Barkhausen. A tcnica tem como princpio a medio da amplitude desses rudos.A medio de tenses residuais com este mtodo baseada em curvas de calibrao obtidas atravs da aplicao de tenses conhecidas em espcimes, que no precisam necessariamente estar livres de tenses, contanto, que o seu limite elstico do material no seja excedido, o que impossibilitaria a separao entre as tenses aplicadas e as pr-existentes.A principal aplicao do mtodo de Barkhausen, porm, para indicao qualitativa, pois em uma anlise quantitativa, se as caractersticas do material medido no forem muito bem conhecidas, os resultados podem ser muito ruins quando comparados com os mtodos de raios-x e do furo cego.

PARTCULAS MAGNTICAS#Localizao de descontinuidades superficiais e sub-superficiais em materiaisferromagnticos.#Aplicado tanto em peas acabadas quanto semi-acabadas e durante as etapas de fabricao.#Submeter pea, ou parte desta, a um campomagntico.#Na regio magnetizada da pea, as descontinuidades existentes iro causar um campo de fuga do fluxo magntico.#Aglomerao nos campos de fuga, que so atradas devido ao surgimento de polos magnticos.

Magnetizao MultidirecionalAs vantagens dessa tcnica so:Na inspeo de componentes seriados onde se reduz substancialmente o tempo de inspeo;Economia de partculas magnticas;Cada pea ou componente manuseado apenas uma vez;Menor possibilidade de erros por parte do inspetor, uma vez que, observa-se ao mesmo tempo, tanto as descontinuidades longitudinais quanto as transversais;Rapidez no ensaio por partculas magnticas;Grande produtividade.Tcnica dos Eletrodos#Utilizao de eletrodos que, quando apoiados na superfcie da pea, permitem a passagem de corrente eltrica. #O campo magntico criado circular. Esta tcnica geralmente aplicada em peas brutas fundidas, em soldas, nas indstrias de siderurgia, caldeiraria e outros.

Tcnica da Bobina#Pea colocada no interior de uma bobina ou solenide, ocorrendo um campo longitudinal na pea. Formada por um enrolamento de fios condutores da corrente eltrica alternada ou contnua, que originam o campo magntico de intensidade que depender da corrente eltrica que passa pela bobina e o nmero de voltas que o enrolamento da bobina foi formado (amperes-volta).

Tcnica do Ioque ou YokeInduo em campo magntico, gerado por um eletroim, em forma de "U" invertido, que apoiado na pea a ser examinada.

Mtodo Via SecaAs partculas magnticas na forma de p so de granulao muito fina e so aspergidas sobre a superfcie por meio de bisnagas de borracha ou atomizadores.

Mtodo Via midaPartculas encontram-se em disperso em um lquido (gua, querosene ou leo leve).Maior mobilidade do que na via seca (maiores distncias enquanto se acomodam ou at serem aprisionadas por um campo de fuga).Devido finssima granulao das partculas, o mtodo mido mais sensvel para finos defeitos superficiais.No to sensvel quanto o mtodo seco para a deteco de descontinuidades sub-superficiais.Principais caractersticas das partculas midas:aplicadas na superfcie de teste por meio de jatos, vazamento ou spray;coloridas ou fluorescentes;normalmente utilizadas em equipamentos estacionrios;suspenso recirculada para uso contnuo.aplicaes por aerossol no so reaproveitveis.

Requisitos para inspeo com partculas fluorescentes:1. Cmara escura.2. Luz ultravioleta com intensidade mnima de 1000 W/cm2.3. Tempo de espera no ambiente escurecido deve ser de pelo menos 5 minutos antes de se iniciar o exame.As peas de mquinas, tais como o eixo de turbina, palhetas de turbinas, etc., aps o ensaio magntico, devem ser desmagnetizadas pois podero ocasionar problemas em operao. Para se conseguir esta desmagnetizao, passa-se a pea por uma bobina alimentada por corrente alternada.Correntes ParasitasAnlise das correntes induzidas em um material ferromagntico quando submetido a ao de um campo magntico (principio da induo eletromagntica).Fatores que afetam o fluxo das correntes parasitas:- descontinuidades superficiais e sub-superficiais (trincas, dobras ou incluses).- mudanas nas caractersticas fsico-qumicas ou da estrutura do material (composio qumica, granulao, dureza, profundidade de camada endurecida, tempera, etc.).#Assume-se que existe uma trinca sub-superficial. Isso ir interromper ou reduzir o fluxo de corrente parasita, portanto diminuir o carregamento na bobina e aumentar a impedncia efetiva.

#Trincas alinhadas paralelas ao caminho da corrente no causaro qualquer interrupo significante e podem no ser detectadas.

Sensores:a) Sensor Lpis: Projetado para ficar preso entre dois fingers e ser puxado atravs da amostra.b) Sensor 90: uso onde o acesso limitado.c) Sensor do Furo Espaado: encaixar dentro de furos.d) Sensor grampeador (rosca): Designado para encaixar acima dos rebites em fuselagem de avio. Usado para inspecionar trincas em torno do furo.