Fotografia: Engenheiro Operacional Edvaldo Araújo
Ele iniciou-se nas oficinas de manutenção das estradas de ferro, em várias partes do mundo.
O ensaio por líquido penetrante (LP), também conhecido como inspeção penetrante de corante ou teste de penetrante, foi desenvolvida pela primeira vez no início da década de 1940 para detectar falhas na superfície dos materiais. Embora existam mais opções na maneira como o teste é realizado, os princípios básicos não mudaram ao longo dos anos
Naquela época, começo da era industrial, não se tinha conhecimento do comportamento das descontinuidades existentes nas peças. E quando estas eram colocadas em uso, expostas a esforços de tração, compressão, flexão e, principalmente, esforços cíclicos, acabavam se rompendo por fadiga.
Era relativamente comum o aparecimento de trincas e até a ruptura de peças de vagões, como eixos, rodas, partes excêntricas, etc., sem que os engenheiros e projetistas da época pudessem determinar a causa do problema.
Algumas trincas podiam ser percebidas, mas o ensaio visual não era suficiente para detectar todas elas, pela dificuldade de limpeza das peças.
O ensaio por líquido penetrante (LP) é utilizado para detectar descontinuidades superficiais e que sejam abertas, tais como: trincas, poros, dobras, etc., podendo ser aplicado em todos os materiais sólidos e que não sejam porosos ou com superfície muito grosseira.
Era utilizado pela indústria ferroviária que inspecionava peças como rodas e eixos da seguinte maneira:
- Limpeza, Fervendo as peças numa solução de soda cáustica;
- Secagem;
- Imersão de peças em tanque de óleo diluído com querosene;
- Remoção de excesso com solvente;
- Secagem;
- Aplicação de pó de giz com álcool;
- Martelamento para se provocar uma vibração;
- Inspeção.
Mais opções foram desenvolvidas na forma como a inspeção por penetrante de líquidos é realizada atualmente.
Esta técnica permite a inspeção de grandes superfícies de forma simples, rápida, e com ótima eficiência para a maioria das aplicações industriais.
Ensaio por líquido penetrante
COMO FUNCIONA LÍQUIDO PENETRANTE?
O ensaio por líquido penetrante é um método de teste não destrutivo que não prejudica as amostras ou peças que estão sendo inspecionadas.
O teste é muito eficaz na detecção de porosidade, rachaduras, fraturas, colos, costuras e outras falhas que estão abertas na superfície do corpo de prova e podem ser causadas por fadiga, impacto, têmpera, usinagem, retificação, forjamento, rajadas, retração ou sobrecarga.
Como resultado, é frequentemente usado em muitas peças usinadas, bem como em soldas, produtos manufaturados, peças fundidas, peças forjadas e outros itens que serão colocados em serviço.
A inspeção de líquidos penetrantes pode ser usada com sucesso em materiais não porosos e razoavelmente suaves, como metais, vidro, plásticos e cerâmica queimada.
Só detecta descontinuidades abertas para a superfície, já que o penetrante precisa entrar na descontinuidade para ser posteriormente revelado; por esta razão, a descontinuidade não deve estar preenchida com material estranho.
A superfície do material não pode ser porosa ou muito rugosa, ou absorvente, porque nesses tipos de superfície não existe possibilidade de remover totalmente o excesso de penetrante, o que causa mascaramento de resultados.
A aplicação do penetrante deve ser feita numa determinada faixa de temperatura. Superfícies muito frias, abaixo de 10°C, ou muito quentes, acima de 52°C, não são recomendáveis ao ensaio. Alguns penetrantes especiais existentes no mercado foram desenvolvidos para faixas de temperaturas que excedem as mencionadas, porém seu uso é restrito.
Algumas aplicações das peças em inspeção exigem que a limpeza seja efetuada da maneira mais completa possível após o ensaio; é o caso de maquinaria para indústria alimentícia e material a ser soldado posteriormente, entre outros. Este fato pode se tornar limitativo ao exame, especialmente quando a limpeza for difícil de fazer.
Fotografia: Engenheiro Operacional Edvaldo Araújo
Ensaio por líquido penetrante
O PENETRANTE
Esse teste é nomeado para o líquido, chamado penetrante, aplicado à amostra durante o teste para tornar mais visíveis quaisquer falhas na superfície. Uma variedade de materiais penetrantes está disponível e a seleção é geralmente baseada no nível de sensibilidade exigido do teste, equipamento disponível no local do teste para realizar o teste e outros fatores:
O penetrante vem em dois tipos de corante visível para líquidos (cor vermelha) e corante fluorescente (cor verde-amarelo).
Os penetrantes fluorescentes também são classificados por níveis de sensibilidade que variam de um a quatro, sendo quatro os mais sensíveis para detectar as melhores falhas.
Os penitentes podem ser laváveis com água, removíveis com um solvente ou requerem tratamento com um emulsificante lipofílico (à base de óleo) ou hidrofílico (à base de água).
Ensaio Por Líquido Penetrante (LP)
O PROCESSO
O processo de teste pode ser dividido nas seguintes etapas distintas:
- Pré-limpeza;
- Aplicação de penetrante;
- Tempo de permanência do penetrante;
- Remoção de penetrante;
- Aplicativo desenvolvedor;
- Tempo de permanência do desenvolvedor;
- Inspeção;
- Pós-limpeza.
PRÉ-LIMPEZA:
O primeiro passo é uma limpeza completa da superfície para garantir que o provete esteja livre de óleo, graxa, água, balança de tratamento térmico, tinta, revestimento e outros contaminantes que possam impedir a penetração de líquidos nos defeitos.
Um solvente é frequentemente usado para esta etapa, mas a amostra de teste pode exigir limpeza a vapor, vapor, química ou ultrassônica. As peças usinadas, lixadas ou com jato de areia podem precisar de condicionamento para remover o material que pode bloquear a abertura da falha e impedir a entrada do penetrante.
APLICAÇÃO DO LÍQUIDO PENETRANTE:
Os penetrantes de corante visível e fluorescente podem ser aplicados à amostra de teste por aspersão, escovação ou imersão da peça em um banho penetrante.
A escolha da aplicação é geralmente uma questão de preferência, mas pode ser influenciada pelo tamanho e formato da peça de teste, pelo equipamento disponível para a realização do teste ou pelos requisitos das especificações de teste aplicáveis às amostras.
TEMPO DE PERMANÊNCIA DE LÍQUIDO PENETRANTE:
O líquido penetrante é deixado na superfície por um tempo suficiente para permitir que o líquido penetre nas aberturas ou defeitos da superfície. O tempo total em que esse líquido está em contato com a superfície da amostra é chamado de tempo de permanência do penetrante.
O tempo de espera varia para diferentes tipos de penetrantes e é geralmente ditado pelas especificações de teste chamadas para o teste. O acabamento da superfície, a temperatura e o tipo do material também afetarão os requisitos de permanência.
REMOÇÃO DE PENETRANTE:
Após o tempo de espera, o excesso de líquido penetrante é cuidadosamente removido da superfície para evitar a remoção de qualquer um dos penetrantes capturados da falha ou defeito. Ao trabalhar com um corante visível, o excesso de penetrante é geralmente removido com um solvente (removível por solvente).
O excesso de corante fluorescente pode ser lavável em água e enxaguado com água ou pós emulsionável e tratado primeiro com um emulsificante antes de enxaguar. Ao usar os métodos laváveis em água ou pós-emulsificáveis, a peça é colocada em um forno de baixa temperatura e é permitida a secagem antes de aplicar o revelador.
APLICATIVO DESENVOLVEDOR:
Uma fina camada de revelador é aplicada à peça para ajudar a desenhar o penetrante preso em falhas de volta à superfície, onde será visível como indicação.
Os desenvolvedores podem ser aplicados espanando um pó seco ou pulverizando um revelador úmido. As indicações resultantes são maiores que a falha real, com um alto nível de contraste entre o penetrante e o revelador, tornando-as mais visíveis para auxiliar na inspeção.
TEMPO DE PERMANÊNCIA DO DESENVOLVEDOR:
O desenvolvedor permanece na peça de amostra pelo tempo necessário indicado nas especificações de teste para permitir que as indicações se desenvolvam antes da inspeção.
INSPEÇÃO:
O processo de inspeção é realizado por inspetores treinados e certificados, usando um exame visual. Ao trabalhar com penetrantes fluorescentes, A inspeção de líquidos penetrantes tem muitas vantagens na inspeção de soldas. Avaliações de exames não destrutivos de soldas
Deve ser conduzido para garantir seu desempenho inicial e contínuo. Os penetrantes líquidos são versáteis o suficiente em tipos e processo para inspecionar a ampla e diversificada gama de aplicações, posições, tipos e condições de soldas.
Além disso, penetrante inspeção é um processo simples e direto e não exige equipamentos sofisticados ou caros. Inspeção de penetrante também pode ser usado em equipamentos em serviço e não requer configuração especial. Se usados em conjunto com outros métodos, os penetrantes complementam outros processos de inspeção.
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