UDC – Centro Universitário Dinâmica das Cataratas

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

“Missão: Formar profissionais capacitados, socialmente responsáveis e aptos apromoverem as transformações futuras”

Ensaios de materiais

Ultra-som

Lucas Oliveira, Anderson Basseto, Felipe Alessio, João Remor1

Gilberto2

RESUMO

Com o advento da tecnologia foi possível para o ser humano evoluir suasferramentas, inclusive os metodos de testes delas e de seus produtos. Anecessidade de testar varias peças de forma destrutiva foi amenizada graças aintrodução de metodos de ensaios que não são tao evasivos. Os metodos não-destrutivos. Geralmente quando lemos a palavra “ultra-som” logo lembramos ou deultrassonografia que é realizada em mulheres gravidas ou de morcegos. Masveremos que os fenômenos envolvidos nesse processo mecanico das particulas nosajudam de outra forma em nossas necessidades contrutivas.

Palavras-chave: Ensaios. Não-destrutivos. Segurança. Normas. Ultrassom

1 INTRODUÇÃO

1

Acadêmicos do 7º período do curso de Engenharia Mecânica.

2

Professor do curso de Engenharia Mecânica.

O ultra-som é um ensaio não-destrutivos que faz a detecção interna de defeitos em

peças, tambem pode ser utilizado para mensurar as medidas de uma peça ou

distancia em geral, ou tambem efeitos de corrosão. Como estamos habituados a ver

em filmes, submarinos, morcegos, usam o ultrassom para saber a localização de

obstaculos, atraves do processo de propagaçao e retorno das ondas emitidas. O

mesmo processo per/mite as mulheres gravidas olharem os movimentos do bebes

dentro de seus ventres. Mas voltando aos ensaios, um pulso ou pulsos, são

enviados atraves do material, e nesse principio, que a onda retorna ao ponto de

origem, há a detecção atraves de anomalias que a onda sofreu. Esse processo

oferece muitas vantagens, por ser usado em processos como manutenções

preventivas, preditivas. É um grande aliado dos processos tanto de fabricação

quanto de manutenção.

2. Conceito

2.1 Ondas sonoras

Som é um tipo de onda longitudinal que só consegue se propagar em meios

materiais, ou seja, onde há atomos. Não importando o estado da materia (gas,

liquido, solido). Mas dependendo do estado e do material, a propagação dessas

ondas é mais rapida. Por exemplo, o som que nos ouvimos, ou que simplesmente se

propaga na nossa atmosfera, utilizamos como media a velocidade de 340m/s, no

aço utilizamos 6000 m/s. Isso demonstra o efeito da propagação da energia. Pois

nada mais é que energia de excitação nos atomos, que variam de frequencia. E o

som audivel compreende apenas uma pequena parcela de tudo oque chamariamos

de “som”. As ondas sonoras são classificadas em 3 tipos. Infra-som (inferior a 20hz),

som (20Hz - 20kHz) e ultrassom (cima de 20kHz).Figura1.

2.2 Ultra-som

Segundo o dicionário Michaelis Moderno da Lingua Portuguesa, “sm 1 Fis

Fenômeno vibratório da mesma natureza fisica que o som, mas com frequências

acima do limite máximo da audibilidade.”. Ou seja, esses sons não são percebidos

pelos ouvidos humanos.

Figura1.

3 Ensaios de Ultrassom

O ensaio de ultrassom se basea no principio de comportamento das ondas

mecanicas, que quando encontram barreira ou falha, retorna a origem da onda

parcialmente ou totalmente corrompida. Mas aplicar uma onda é apenas uma

pequena parte do processo, é necessario um equipamento que leia os dados do

retorno e que processe isso.(Figura2)

Essas descontinuidades, falhas e anomalias podem ser variadas, não apenas

provenientes do regime de trabalho, mas tambem no caso dos processos de

fabricação, da própria manufatura do produto. Bolhas, trincas, escorias, desgaste,

são anomalias que podemos verificar, claro que há muitas outras, mas essas são

bastante comuns em processos como o forjamento.

É uma ferramenta muito util nos processos de manutenção, verificando a integridade

de equipamentos, ate aqueles que seriam muito complicados para testar em outro

metodos. Como equipamentos grandes que seriam dificeis de serem deslocados de

seus locais, ai entra a grande vantagem, claro, alem de ser um metodo nada evasivo

para maquina, não sendo necessario muito para ser realizado os testes, alem de um

bom equipamento e um profissional capacitado com os metodos e normas exigidos.

Alem disso, de poder verificar na tela do dispositivo se há rachaduras ou anomalias

no material, podemos tambem verificar espessura do mesmo. Isso é util como em

vasos de pressao, que muitas vezes não tem abertura para verificação do mesmo,

com isso podemos avaliar muitas variaveis, ou seja, esse processo nos leva a diante

no processo de segurança.

Aplicando o ultrassom podemos localizar com precisao descontinuidades e falhas,

pois possui alta sensibilidade. Mas ele demanda um profissional experiente, como já

dito anteriormente, isso realmente é necessario, o processo deve seguir normas

bem restritas parar o laudo ser confiavel.

Esse processo é a prova da evolução da industria moderna, que se responsabiliza

pelo produto que sai da fabrica, ou pelo próprio dono da industria ou engenheiro

responsavel pela maquina por exemplo, realizando testes periodicos para verificação

da segurança.

Figura 2.

3.1Equipamentos

Os aparatos utilizados para um ensao ultrassonico são eletronicos. São trasmitidos

pulsos eletricos ate um cristal piezelétrico que os transformam em ondas

ultrassonicas.(Figura3) Esse transdutor ainda pode ser mono ou duplo-cristal, ou

seja, ter somente a função de transmitir ou receber as ondas, ou, fazer ambos. Apos

as ondas se propagarem, o transdutor ira transmitir a imagem dos “ecos” recebidos

para a tela do aparelho, que serão a imagem interpretada das descontinuidades do

material.

Mas como todo aparelho de medição é necessario realizar a calibração para obter

otimos resultados. Alem disso é necessario a utilização de um acoplante, ou seja,

um elemento para fazer a ligação entre o transdutor e a peça ou maquina que se

deseja testar. Isso ocorre para que haja um contato confiavel para que as ondas

passem com o minimo de interferencia possível.

Figura 3.

CONCLUSÃO

Ficou clara a importância desse processo de ensaio para a industria e os processos

de fabricação em geral. Esse como os outros processos não destrutivos, são talvez

o futuro, ou alem disso, representam o futuro, que pode oferecer mais segurança

tanto ao trabalhador quanto ao patrão. Uma importante ferramenta que ainda não

esta tao presente nos meios em que estamos inseridos, mas as empresas mais

visionarias ou que dependem de contratos internacionais e seguem normais mais

delicadas, já utilizam esses metodos, já largam na frente dos concorrentes. Pois não

é só segurança, é lucratividade, é se antecipar e estar um passo a frente da falha.

REFERÊNCIAS

Ensaio não-destrutivo: Ultrassom - Infosolda Portal

Disponivel em: <http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital/livros-senai/ensaios-nao-

destrutivos-e-mecanicos/214-ensaio-nao-destrutivo-ultrassom.html>

Acesso 21 de maio de 2015.

Ensaio por Ultrassom - Faend.

Disponivel em: <http://www.faend.com.br/ultrassom.asp> Acesso 21 de maio de 2015.