Ensaios Não Destrutivos de Fundições: Garantindo Qualidade e Confiabilidade

Quando os clientes desejam garantia de que suas fundições estão livres de defeitos internos, eles podem solicitar Ensaios Não Destrutivos (END). END abrange uma gama de técnicas usadas para verificar a qualidade de fundições metálicas.

Motivos para Inspecionar Fundições

A fundição envolve verter metal fundido em uma cavidade onde é deixado para esfriar e solidificar. Como com qualquer líquido, sempre há alguma variabilidade em como o metal flui, o que pode gerar defeitos. O design cuidadoso de modelos e o gerenciamento do processo de fundição minimizam sua ocorrência, mas não podem eliminar completamente o risco.

Defeitos de fundição podem ser visíveis na superfície ou contidos no corpo da peça fundida. Se localizados em uma região submetida a altas cargas, poderiam levar à falha da peça. Modeladores experientes usam sua experiência em solidificação de metal para garantir que quaisquer defeitos que surjam estejam em regiões permissíveis. No entanto, em casos onde isso não é possível, é prudente realizar END.

Além disso, quando uma fundição passará por usinagem extensiva (mais comum para fundições em areia do que para fundições de precisão), encontrar defeitos antes economizará tempo e dinheiro.

Tipos de Defeitos Detectados por END

O resfriamento leva à retração que pode causar trincas. Trincas podem romper a superfície da peça ou serem puramente internas. Trincas superficiais são muitas vezes extremamente difíceis de ver a olho nu porque são muito finas e a superfície texturizada da fundição, especialmente com fundições em areia, as torna virtualmente invisíveis.

Outros defeitos que podem causar falha na fundição são porosidade e inclusões. Ambos podem ser visíveis, mas frequentemente estão abaixo da superfície fundida.

Métodos de END, Pontos Fortes e Limitações

Existem muitas maneiras de detectar defeitos em fundições. Os métodos mais amplamente utilizados, classificados aproximadamente do mais fácil/menos caro para o mais difícil/caro, são:

• Partículas magnéticas / Líquido penetrante
• Inspeção ultrassônica
• Correntes parasitas (Eddy current)
• Raio-X e Tomografia Computadorizada (TC)

Aqui está uma análise mais detalhada de cada um.

Partículas magnéticas / Líquido penetrante

Estes métodos encontram trincas que rompem 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. Funciona apenas em materiais ferrosos.

Métodos de líquido penetrante funcionam em materiais ferrosos e não ferrosos. Usam um líquido de baixa viscosidade que é atraído para as trincas por ação capilar. Após permitir a penetração, a superfície é limpa e o corante torna as trincas visíveis.

Inspeção ultrassônica

Esta técnica envolve enviar ondas sonoras de frequência muito alta na fundição e ouvir ecos ou reflexos. Estes são produzidos onde a onda sonora incidente encontra uma mudança na densidade do material.

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

Correntes parasitas (Eddy current)

Este método encontra defeitos na superfície ou logo abaixo dela. Também pode ser usado como indicação de propriedades do material, como dureza. Funciona criando um campo magnético que é interrompido pela presença de descontinuidades.

A inspeção por correntes parasitas é usada principalmente com metais ferrosos, mas também funciona com não ferrosos. O equipamento não é caro, mas requer um operador altamente treinado para obter resultados repetíveis.

Raio-X e Tomografia Computadorizada

Para obter uma visão através de uma fundição, o raio-X é o "padrão ouro". Revela diferenças de densidade, como as causadas por porosidade. No entanto, sua capacidade de destacar trincas depende de como a trinca está orientada em relação ao feixe de raio-X.

O equipamento de raio-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.

TC é uma forma de raio-X 3D. A peça é rotacionada no feixe e as imagens resultantes são processadas em uma imagem 3D. Esta pode ser rotacionada e vista de qualquer direção. É um método incomparável de inspecionar fundições, mas caro e lento.

Acordar Métodos de Inspeção

Nem todas as fundições precisam de END para verificar a ausência de defeitos; depende da aplicação e grau de risco. Onde um cliente sente que é necessário, os detalhes específicos devem fazer parte do acordo de compra. Entre em contato conosco para mais informações sobre as opções de END.