ensaio por partículas magnéticas

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  • 2a Edio

    RicardoAndreucci

  • Ensaio por Partculas Magnticas Ricardo Andreucci 1

    Prefcio

    Este trabalho representa um guia bsico para programas deestudos e treinamento de pessoal em Ensaio por PartculasMagnticas, contendo assuntos voltados para as aplicaesmais comuns e importantes deste mtodo de Ensaio NoDestrutivo. Trata-se portanto de um material didtico deinteresse e consulta, para os profissionais e estudantes que seiniciam ou estejam envolvidos com a inspeo de materiaispelo mtodo de ensaio superficial."

    O Autor

  • Ensaio por Partculas Magnticas Ricardo Andreucci 2

    Copyright

    ANDREUCCI, Assessoria e Servios Tcnicos Ltdae-mail: r.andreucci@plugnet.com.br

    Website: www.infosolda.com.br/andreucci

    2a Edio

    Jul./ 2002

    RicardoAndreucci

    Professor da Faculdade de Tecnologia deSo Paulo - FATEC/ SP, nas disciplinas deControle da Qualidade do Curso deSoldagem.

    Qualificado e Certificado pelo IBQN comoNvel III nos mtodos de ensaio radiogrfico,partculas magnticas ultra-som e lquidospenetrantes, conforme norma CNEN-NN1.17

    Membro da Comisso de Segurana eRadioproteo da Associao Brasileira deEnsaios No Destrutivos - ABENDE.

    Diretor Tcnico da ANDREUCCI Ass. e Serv.Tcnicos Ltda.

    Consultor Tcnico como Nvel III de ENDpara importantes empresas brasileiras e doexterior

    Participante como Autor do livro "Soldagem"editado pelo SENAI / SP

    Autor do Livro "Curso Bsico de ProteoRadiolgica" - ABENDE / SP

    Autor do livro "Radiologia industrial"-ABENDE / SP - Jul./02

  • Ensaio por Partculas Magnticas Ricardo Andreucci 3

    umrio

    Assunto Pg.

    Generalidades ........................................................................................Descrio aplicabilidade do Ensaio ........................................................Magnetismo ............................................................................................Polos Magnticos ...................................................................................O campo magntico ...............................................................................

    04 04 04 04 05

    Unidades e Grandezas utilizadas no Magnetismo .................................Fluxo Magntico .....................................................................................Permeabilidade Magntica .....................................................................Classificao dos Materiais ....................................................................Campo de Fuga ......................................................................................

    06 07 08 08 10

    Mtodos e Tcnicas de Magnetizao ...................................................Tipos de correntes eltricas utilizadas ...................................................A tcnica dos eletrodos ..........................................................................A tcnicas por Contato direto .................................................................A tcnica da bobina ................................................................................A tcnica do Yoke ..................................................................................A tcnica do condutor central .................................................................

    13151820222325

    Desmagnetizao ................................................................................... 28

    Mtodos de Ensaio e Tipos de Partculas ..............................................Via seca ..................................................................................................Via mida ................................................................................................Escolha do tipo de partculas ..................................................................

    Procedimento para Ensaio .....................................................................

    30303032

    34

    Critrios de Aceitao das Indicaes ....................................................ASME Sec. VIII Div. 1 Ap.6 ....................................................................AWS D1.1 ..............................................................................................

    414142

    Registro das Indicaes .......................................................................... 44

    Segurana no Ensaio .............................................................................. 46

    Questes para Estudo ......................................................................... 47

    S

  • Ensaio por Partculas Magnticas Ricardo Andreucci 4

    eneralidades

    Descrio e Aplicabilidade do Mtodo:.

    O ensaio por partculas magnticas utilizado na localizao de descontinuidadessuperficiais e sub-superficiais em materiais ferromagnticos. Pode ser aplicadotanto em peas acabadas quanto semi-acabadas e durante as etapas defabricao.O processo consiste em submeter a pea, ou parte desta, a um campo magntico.Na regio magnetizada da pea, as descontinuidades existentes, ou seja a falta decontinuidade das propriedades magnticas do material, iro causar um campo defuga do fluxo magntico. Com a aplicao das partculas ferromagnticas, ocorrera aglomerao destas nos campos de fuga, uma vez que sero por eles atradasdevido ao surgimento de plos magnticos. A aglomerao indicar o contorno docampo de fuga, fornecendo a visualizao do formato e da extenso da extensoda descontinuidade.

    Magnetismo:

    Todos ns conhecemos os ims e dizemos que um material ferromagntico nasproximidades de um im por este atrado. O magnetismo um fenmeno deatrao que existe entre esses materiais. Nota-se que por vezes o fenmeno podeser de repulso ou de atrao. Os ims podem ser naturais, conhecidos comopedras-ims e os artificiais, fabricados a partir de aos com propriedadesmagnticas especficas para esse fim. A palavra magnetismo vem de Magnsiana Turquia onde sculos atrs observou-se o minrio magnetita que um imnatural.

    N S

    campo magntico

    O Im Permanente

    Plos Magnticos:

    Quando estudamos uma barra imantada, verificamos que as caractersticasmagnticas da barra no so iguais ao longo da mesma, porm verificamos queocorre uma concentrao da fora magntica de atrao ou repulso nasextremidades. A estes pontos onde se manifestam a atrao com maiorintensidade damos o nome de plos magnticos.

    G

  • Ensaio por Partculas Magnticas Ricardo Andreucci 5

    Se dispusermos de duas barras imantadas e colocarmos uma prxima da outra,deixando uma fixa e a outra livre, verificaremos que ocorrer uma fora de atraoentre as barras de modo a fazer com que se unam. No entanto, se separarmos asbarras e girarmos a barra mvel de 180 e novamente aproximarmos,verificaremos que ao invs de ocorrer a atrao, ocorrer a fora de repulso, oque nos leva a concluir que temos duas espcies de plos. Uma que promove aatrao e o outro que promove a repulso. Isto , numa mesma barra os plos noso iguais. por isso que se diz que plos iguais se repelem e plos diferentes seatraem.

    O Campo magntico

    Uma regio do espao que foi modificada pela presena de um im , recebe adenominao de campo magntico. O campo magntico pode ser visualizadoquando limalha de material ferromagntico pulverizado sobre um im. Taispartculas se comportam como minsculos ims e se alinham na direo docampo magntico, formando o que chamamos de linhas de induo ou linhas defluxo. As linhas de induo so sempre contnuas e mostram claramente a formado campo magntico.

    Forma do campo magntico produzido por uma barra imantada e visualizadapor limalha de ferro

  • Ensaio por Partculas Magnticas Ricardo Andreucci 6

    nidades e Grandezas utilizadas no Magnetismo

    Vetor Induo Magntica

    Para caracterizar a ao de um im em cada ponto do campo magntico, associa-se a esse ponto um vetor, denominado vetor induo magntica simbolizado por B .A unidade de medida do mdulo do vetor induo no sistema internacional(MKSA) denomina-se Tesla ( T ) ou Gauss1 ( G ) que simplesmente a medidada concentrao das linhas de induo numa pequena regio espacial que contmo ponto considerado. Quando as linhas de induo so paralelas entre si , o vetorinduo naquela regio constante em qualquer ponto.

    1 Tesla = 104 Gauss

    A produo de campos magnticos no se prende somente presena de ims.Em 1820 o fsico Hans Christian Oersted2 descobriu que a passagem de correnteeltrica por um fio condutor tambm produzia um campo magntico com a formacircular ao redor do condutor, com intensidade proporcional ao valor da correnteeltrica aplicada.

    U

    1Johann Carl Friedrich Gauss nasceu em 30 de abril de 1777 na cidade deBrunswick, hoje alemanha. Trabalhou em diversos campos da matemtica e dafsica dentre eles a teoria dos nmeros, geometria diferencial, magnetismo,astronomia e tica. Em 1832, Gauss e Weber comearam a investigar a teoria demagnetismo terrestre depois de Alexander von Humboldt ter tentado obter ajudade Gauss para fazer um grid de pontos de observao magntica ao redor daTerra. Gauss estava entusiasmado por este projeto e, antes de 1840, j tinhaescrito trs importantes documentos sobre o assunto: Intensitas vis magneticaeterrestris ad mensuram absolutam revocata (1832), Allgemeine Theorie desErdmagnetismus (1839) e Allgemeine Lehrstze in Beziehung auf die i mverkehrten Verhltnisse des Quadrats der Entfernung wirkenden Anziehungs- undAbstossungskrfte (1840). Estes documentos que tratavam das teorias atuaissobre o magnetismo terrestre, incluindo as idias de Poisson, medida absolutadas fora m

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