EN ISO 17640
Ensaio que analisa todo o volume em tempo real;
Controla, se necessário, só por um lado;
Boa resolução/sensibilidade;
Controla facilmente espessuras até 6 metros;
Detecta facilmente descontinuidades planares (exemplo, folheamento – delaminações);
Equipamento portátil.
Necessidade de operadores com muita formação e experiência; Necessidade de acesso/contacto e preparação das superfícies;
Só aplicável a espessuras superiores a 6 mm (¼“)- 10mm;
Não aplicável a materiais porosos ou ferros fundidos cinzentos;
Não tem registo (só relatório) salvo em técnicas automáticas
Quadro XXIV– Quadro comparativo de Inspecção Não Destrutiva.
Conforme se pode constatar há muitas técnicas de inspecção não destrutiva, contudo, há uma que deve ser sempre utilizada, até porque é de fácil aplicação, que é a inspecção visual.
A inspeção visual é talvez o ensaio mais comum e mais difundido na indústria, que se realiza a todos os momentos de produção, e que proporciona indicações imediatas, que frequentemente não precisam de uma interpretação elaborada. É um ensaio simples, rápido de executar, e de resultados imediatos, dai que tenha uma difusão muito ampla e em diversos tipos de produtos e equipamentos. É aplicado com com frequência na deteção de defeitos, tais como:
Falta de penetração;
Bordos queimados;
Sobreespessura e falta de enchimentos dos cordões de soldadura;
Defeitos superficiais (exemplo: poros, fissuras).
A inspeção visual baseia-se no seguinte princípio, a peça a inspecionar, é iluminada com uma fonte de luz e, de seguida, examinada pelo inspetor.
Trata-se de um ensaio, no qual a preparação do inspetor que o realiza é essencial para que os resultados obtidos sejam fiáveis. O erro mais comum de quem realiza este tipo de ensaio é assumir que “o que se vê, é como se vê”, e em muitos casos o que se está a ver deve ser interpretado em função da peça a inspecionar, e da própria técnica de observação.
A inspecção visual é dependente de vários factores como por exemplo:
Iluminação: cor, intensidade, tipo, etc.;
Características do produto;
Técnica de observação empregue;
A inspecção visual é um ensaio não destrutivo que deverá ser o primeiro a ser realizado, sofrendo a peça um primeiro controlo de resposta rápida e de baixo custo.
A norma ISO 17637 define requisitos mínimos para a execução de inspecção visual em soldadura, estabelecendo alguns tópicos importantes que vale a pena referir:
Mínimo de iluminação na superfície a inspecionar de 350 lux, no entanto recomendam a utilização de 500 lux;
Ângulo de visualização não deve ser inferior a 30º
Distância de visualização não superior a 600 mm excepto quando tal não for possível por condicionantes externas ao ensaio.
A inspecção visual pode ser divida em dois métodos:
1. Inspecção visual directa - resulta da observação directa, na qual pode utilizar, ou não, equipamentos auxiliares como por exemplo lupas e microscópios.
2. Inspecção visual indirecta - resulta da aplicação de técnicas de visão artificial como meio auxiliar. Os requisitos fundamentais para a obtenção de bons resultados, com este tipo de inspecção, são a limpeza e a iluminação da peça a examinar.
Para auxílio da inspecção visual e registo/medição das descontinuidades verificadas aquando da realização do ensaio não destrutivo é necessário o recurso a vários equipamentos deforma a poder fazer uma correta avaliação da peça como por exemplo os equipamentos representados na Figura 62.
Figura 62 – Equipamentos utilizados na inspecção visual de soldaduras.
A inspecção visual é dividida em três etapas:
1. Detecção - análise da peça identificando uma a descontinuidade na peça; 2. Interpretação - identificação da descontinuidade;
3. Avaliação - Analise da descontinuidade e comparada com o valor máximo permitido pelo critério de aceitação estabelecido.
Caso exista uma descontinuidade que ultrapasse o critério de aceitação estabelecido a peça têm um defeito e deve ser reparada ou rejeitada. As principais vantagens da utilização desta técnica de ensaio não destrutivo são:
Facilidade de execução;
Interpretação simples
Rapidez na execução do ensaio;
Baixo custo.
As principais desvantagens da utilização desta técnica de ensaio não destrutivo são:
Só consegue detectar descontinuidades superficiais;
Inspecção extremamente dependente da acuidade visual do inspector;
Conhecimento elevado do processo de fabrico.
Nem todas as soldaduras são perfeitas e ausentes de descontinuidades, sendo a existência de descontinuidades numa soldadura, não significa necessariamente que a mesma seja um defeito.
Existe uma enorme diferença entre descontinuidade e defeito em soldadura e depende de aplicação a que se destina o componente e é em geral caracterizado pela comparação das descontinuidades observadas ou propriedades medida com níveis de aceitação estabelecidos numa norma ou código de construção.
Desta forma é necessário definir alguns termos importantes como por exemplo descontinuidade, defeito e imperfeição.
Uma descontinuidade é uma interrupção da estrutura típica de uma junta soldada, podendo- se considerar como descontinuidade, a falta de homogeneidade de características físicas, mecânicas ou metalúrgicas do material ou da soldadura.
Enquanto um defeito de soldadura tem origem numa descontinuidade e que ultrapassa o critério de aceitação estabelecido (quando comparado). Quando a descontinuidade não ultrapassa o critério de aceitação a soldadura apresenta uma imperfeição, daí no início deste ponto ter referido que não existem soldaduras perfeitas mas sim com impedições e não como convencionalmente referido mundo da metalomecânica.
Na figura 63 está representado um fluxograma exemplificativo sobre quais as etapas e a distinção entre as definições abordadas anteriormente.
CONTROLO NÃO DESTRUTIVO DESCONTINUIDADE ULTRAPASSA O CRITÉRIO DE ACEITAÇÃO? SIM NÃO PEÇA OK NÃO IMPERFEIÇÃO- PEÇA OK SIM DEFEITO PEÇA NÃO OK SIM REPARAR A PEÇA? SIM EXECUTAR A REPARAÇÃO NÃO PEÇA PARA SUCATA
Figura 63 – Etapas de Controlo Não Destrutivo.
A soldadura, apesar de ser um processo largamente utilizado e com beneficios enormes para a industria metalomecanica no seu global, é um processo extremamente susceptivel à geração de defeitos, os quais podem acarretar consequências extremamentes graves em serviço.
Segundo Clifford Mathews, da ASME (American Society for Mechanical Engineers), entre as causas mais comuns para o aparecimento de defeitos de soldadura figuram as fracas condições na execução de projecto (45%), os erros do operador, onde se inclui a parametrização do processo (32%), a má execução do processo no que diz respeito à sua técnica e processo selecionado (12%), má conjugação do binómio material de adição (10%) e ainda a má preparação da junta (5%).
Figura 64 – Principais causas para o aparecimento de defeitos de soldadura 43% 31% 11% 10% 5% Condições deficientes do Processo Erros do Operador Técnica Errada Consumíveis Inadequados Má Preparação da Junta
A maioria das ligações soldadas são efectuadas em oficina. Um dos problemas que mais afecta as ligações soldadas é a falta de ductilidade do material de adição; todavia, este problema pode ser resolvido se forem respeitadas determinadas regras. Em ligações estruturais deve-se usar sempre soldadura por arco, excepto em casos especiais tais como “stud welding”. Quando se adopta este procedimento, as propriedades mecânicas do metal de adição devem ser compatível com as do metal de base e a espessura das peças a ligar deve ser igual ou superior a 4mm (na soldadura de elementos de paredes finas pode haver necessidade de se aplicar regras especiais).
Os defeitos têm como característica a amplificação das tensões presentes nas soldaduras devido à redução da área resistente que a estes se encontra associada, ou seja, quanto maior o defeito, maior a redução da área resistente da soldadura e consequentemente menor a resistência da soldadura às solicitações. Por sua vez estas descontinuidades apresentam diversas características que devem ser tidas em conta, sendo estas: a sua dimensão, a sua intensidade, orientação em relação à soldadura e sua respectiva localização na soldadura.
A classificação dos defeitos de soldadura não é consensual assim, neste caso, considerou- se que os defeitos das soldaduras seriam classificados como defeitos geométricos quando são imperfeições nas dimensões da ligação soldada, ou na forma dos cordões de soldadura, cuja gravidade irá depender essencialmente da aplicação. E defeitos intrínsecos quando são descontinuidades na micro ou macroestrutura, na zona da soldadura. Normalmente, estes defeitos estão associados à falta de material ou á presença de material estranho á soldadura (ver figura 65).