Introdução ao END (ensaios não destrutivos) para peças fundidas

Quando os clientes desejam garantir que suas peças fundidas estejam livres de defeitos internos, eles podem solicitar Testes Não Destrutivos (NDT). O END abrange uma variedade de técnicas usadas para verificar a qualidade de peças fundidas de metal.

Razões para inspecionar peças fundidas

A fundição envolve despejar o metal fundido em uma cavidade onde é deixado esfriar e solidificar. Como acontece com qualquer líquido, sempre há alguma variabilidade na forma como o metal flui, o que pode dar origem a defeitos. O design cuidadoso dos padrões e o gerenciamento do processo de fundição minimizam sua ocorrência, mas não podem eliminar completamente o risco.

Os defeitos de fundição podem ser visíveis na superfície ou contidos no corpo da peça fundida. Se localizadas em uma região sujeita a altas cargas, podem levar à falha da peça. Criadores de padrões qualificados usam sua experiência em solidificação de metal para garantir que quaisquer defeitos que surjam estejam em regiões permitidas. No entanto, nos casos em que isso não for possível, é prudente realizar END.

Além disso, quando uma peça fundida passará por uma usinagem extensa (mais comum para fundições em areia do que fundições por investimento), encontrar defeitos antecipadamente economizará tempo e dinheiro.

Tipos de defeitos detectados por END

O resfriamento leva ao encolhimento que pode causar rachaduras. As trincas podem romper a superfície da peça ou podem ser puramente internas. As rachaduras que quebram a superfície geralmente são extremamente difíceis de ver a olho nu porque são muito finas e a superfície texturizada da peça fundida, especialmente com peças fundidas em areia, as torna praticamente invisíveis.

Outros defeitos que podem causar a falha de uma peça fundida são porosidade e inclusões. Ambos podem ser visíveis, mas geralmente estão abaixo da superfície fundida.

Métodos de END, pontos fortes e limitações

Existem muitas maneiras de detectar defeitos em peças fundidas. Os métodos mais utilizados, classificados aproximadamente do mais fácil/menos caro ao mais difícil/caro, são:

• Partícula magnética/penetrante de corante
• Inspeção ultrassônica
• Corrente parasita
• Raio-X e tomografia computadorizada

Aqui está um olhar mais atento a cada um.

Partícula magnética/penetrante de corante

Esses métodos encontram rachaduras que quebram a superfície. A técnica de partículas magnéticas usa a concentração de fluxo magnético ao longo de uma trinca para atrair partículas que tornam a trinca mais visível. Só funciona em materiais ferrosos.

Os métodos de corante penetrante funcionam em materiais ferrosos e não ferrosos. Eles usam um líquido de baixa viscosidade que é atraído para as rachaduras por ação capilar. Depois de deixar de molho, a superfície é limpa e o corante faz com que as rachaduras apareçam.

Inspeção ultrassônica

Essa técnica envolve o envio de ondas sonoras de frequência muito alta para o elenco e a escuta de ecos ou reflexões. Estes são produzidos sempre que a onda sonora incidente encontra uma mudança na densidade do material.

Existem várias maneiras de realizar inspeções ultrassônicas:a seleção depende do tipo de defeito que está sendo procurado e da velocidade ou taxa de processo necessária. O ultrassom geralmente é muito eficaz para encontrar trincas internas, porosidade e inclusões, mas o equipamento pode ser caro e precisa de um operador treinado.

Corrente de Foucault

Isso encontra defeitos na superfície ou logo abaixo dela. Também pode ser usado como uma indicação de propriedades do material, como dureza. A corrente parasita funciona criando um campo magnético que é interrompido pela presença de descontinuidades.

A inspeção por corrente parasita é usada principalmente com metais ferrosos, mas também funcionará com aqueles que não são ferrosos. O equipamento de correntes parasitas não é caro, mas requer um operador altamente treinado para obter resultados repetíveis.

Raio-X e tomografia computadorizada

Para obter uma visão através de um casting, o raio-x é o “padrão ouro”. Revela diferenças de densidade, como as causadas pela porosidade. No entanto, sua capacidade de destacar trincas depende de como a trinca é orientada em relação ao feixe de raios X.

O equipamento de raios X é caro e requer protocolos de segurança e operadores altamente treinados. Além disso, ver através de uma fundição grande e densa, como uma feita de ferro, precisa de altos níveis de potência.

A tomografia computadorizada é uma forma de raio-x 3D. A peça é girada no feixe e as imagens resultantes são processadas em uma imagem 3D. Isso pode ser girado e visto de qualquer direção. É um método inigualável de inspeção de peças fundidas, mas caro e lento.

Acordar métodos de inspeção

Nem todas as peças fundidas precisam de END para verificar a ausência de defeitos; depende da aplicação e do grau de risco. Quando um cliente achar necessário, os detalhes específicos devem fazer parte do contrato de compra. Entre em contato conosco para obter mais informações sobre as opções para END.