UNIVERSIDADE PAULISTA – CAMPUS CHÁCARA SANTO ANTÔNIO
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
EM6P07 – DANILO CAMPELO DE OLIVEIRA – N382589
RELATÓRIO DE ENSAIO NÃO- DESTRUTÍVEL:
Líquidos penetrantes
São Paulo – SP
2021
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Guias e Dicas
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Encontrar documentos
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Videoaulas
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Quiz
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Ensaio de Líquidos Penetrantes: Um Estudo Prático em Aço Carbono 1045, Trabalhos de Processamento de Materiais
Relatório com ênfase nas falhas do aço e afins.
Tipologia: Trabalhos
2021
1 / 20
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!
Documentos relacionados
Pré-visualização parcial do texto
Baixe Ensaio de Líquidos Penetrantes: Um Estudo Prático em Aço Carbono 1045 e outras Trabalhos em PDF para Processamento de Materiais, somente na Docsity!
UNIVERSIDADE PAULISTA – CAMPUS CHÁCARA SANTO ANTÔNIO
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
EM6P07 – DANILO CAMPELO DE OLIVEIRA – N
RELATÓRIO DE ENSAIO NÃO- DESTRUTÍVEL:
Líquidos penetrantes São Paulo – SP 2021
EM6P07 – DANILO CAMPELO DE OLIVEIRA – N
RELATÓRIO DE ENSAIO NÃO- DESTRUTÍVEL:
Líquidos penetrantes Relatório de ensaio não- destrutível, apresentado a Universidade Paulista Campus Chácara Santo Antônio, como exigência para a obtenção da nota de Mat. de Const. Mec. Aplicada para aprovação no 6º semestre no curso de Engenharia Mecânica. Orientador: Isác Almeida da Silva São Paulo – SP
EM6P07 – DANILO CAMPELO DE OLIVEIRA – N
RELATÓRIO DE ENSAIO NÃO- DESTRUTÍVEL:
Líquidos penetrantes Aprovado em: Relatório de ensaio não- destrutível, apresentado a Universidade Paulista Campus Chácara Santo Antônio, como exigência para a obtenção da nota de Mat. de Const. Mec. Aplicada para aprovação no 6º semestre no curso de Engenharia Mecânica. BANCA EXAMINADORA ___ / /_ Professor(a): Universidade Paulista - UNIP / /_ Professor(a): Universidade Paulista - UNIP / /_ Professor(a): Universidade Paulista - UNIP
/ /_
ABSTRACT
The reports included here are for experimental purposes in the laboratory in order to test irregularities of damaged objects with methods of penetrating liquids, in gaseous to liquid state and by solid end with powder layers of the revealing substance in its last application, it will be demonstrated in truthful data obtained from technical articles, standards and related sources, with proven reliability already in the field and then passed on in writing through this reading medium. Properties will be shown in the non-destructible test and characteristic appearance of each chemical element used on the table, according to the correct methodology, cleaning the billet with the properties of SAE (Society of Automotive Engineers) carbon steel 1045, remover application, cleaning and drying, followed by jets of penetrating liquid, cleaning in water and whitish developer for better visualization of red-red in the crack. Tables with images and detailed descriptions of each element handled, with due protection, with a brief history of how this NDT (Non-Destructible Assay) appeared, time and environment, commonly called Penetrant Liquids (LP). Key-words: Test, penetrating liquids, 1045 steel, crack, dowel.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Líquido penetrante...........................................................................
Figura 2 – Lavagem com sabão .......................................................................
Figura 3 – Secagem com secador de cabelo ...................................................
Figura 4 – Aplicação do removedor..................................................................
Figura 5 – Secador com papel toalha...............................................................
Figura 6 – Líquido penetrante vermelho...........................................................
Figura 7 – Retirada no líquido penetrante........................................................
Figura 8 – Forma final do experimento.............................................................
Figura 9 – Capilaridade…………......................................................................
Figura 10 – Ação do revelador………………....................................................
Figura 11 – Efeito concavo do líquido...............................................................
Figura 12 – Efeito convexo do líquido...............................................................
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Líquidos de ensaio não destrutível................................................
Tabela 2 – Equipamentos e EPI’s utilizados........................................................
Tabela 3 – Tempos de penetração mínimos em minutos………………………
Tabela 4 – Variação da pressão capilar e a tensão superficial………………..
Tabela 5 – Pontos de fulgor de alguns líquidos…………………………………
9 INTRODUÇÃO Desde os primórdios da revolução industrial foi se tendo ajustes contínuos de melhorias de equipamentos, pois conforme a demanda aumentava, novas tecnologias surgiam para melhorar a eficiência, seja na produção, na qualidade ou supressão de necessidades, mesmo com tantos benefícios haviam muitas irregularidades mesmo com inspeção rigorosa, tais como: acidentes brutais nas indústrias, quebra de equipamentos caros, vazamentos de produtos químicos, causados pelas fissuras e trintas de materiais, principalmente de base metálica, isso levou aos engenheiros da época desenvolver uma solução. Foi no setor ferroviário no século passado que iniciaram com tipo de aplicação, não usual nos dias hodiernos, com óleo e giz misturado com álcool, esse método foi desenvolvido para detecção de descontinuidades em superfícies de materiais ferrosos e não ferrosos, metais e não metais, não sendo porosos, dado que a aplicação não alcança descontinuidades internas profundadas que não estejam em contato com a superfície. Conhecidos como END (Ensaio Não Destrutível), foram melhorando os parâmetros de aplicação com aerossol por exemplo, com removedor, líquido penetrante e o revelador, respetivamente, o ensaio não destrutível é crucial para captação e melhoria de falhas em grandes estruturas metálicas aeronáuticas e navais, vistos que são de grande valia a humanidade e de alto custo, aumentando a segurança, qualidade, produção que, por conseguinte, a viabilização do produto final. Deste modo o relatório inserido será feito com amostra de um aço 1045 já usinado com trinca proposital ao experimento em laboratório da UNIP no campus da Chácara S. Antônio como sendo uma análise macroscópica do objeto para a identificação das descontinuidades através dos compósitos líquidos em aerossol, tendo o método fluorescente (Método A) e visíveis colorida (Método B), neste caso será o método B, de fato que não comprometa a suas formas, ligações e corrosões do material de amostra.
10 OBJETIVO O objetivo deste trabalho é emergir provas de fissuras, trincas ou quaisquer descontinuidades de material no aço carbono 1045, através de ensaio de líquidos penetrantes, demonstrando suas propriedades, método de aplicação, normas e avaliar os resultados obtidos. METODOLOGIA
12 ANÁLISE Numa análise macroscópica (a olho nu), obtém-se a sucção do líquido penetrante através do revelador, com sua composição compatível, o líquido vermelho espalha pelas fissuras e trinca, por ação do fenômeno de capilaridade (Figura 9) sendo que, fissura é a abertura até 1 mm. enquanto a trinca se expõe até 3 mm. de abertura. Após a espera do penetrante, limpou-se o excedente na superfície para que o revelador cubra a abertura e sugue o material vermelho (penetrante) para sua mesma superfície, mostrando assim a área irregular do material em inspeção, a composição química destes líquidos são preciso, por causa da sua viscosidade, aderência aos materiais e coloração, a utilização de um penetrante como a água não seria o suficiente devido a sua menor aderência, escorrendo rápido, deste modo não teria-se o tempo necessário para avaliação. A temperatura de aplicação dos líquidos deve situar-se entre os 10ºC e os 50ºC, para minimizar a humidade nas descontinuidades da peça, assim encontrando as irregularidades. Figura 2 – Lavagem com sabão. Fonte: Autor Figura 6 – Líquido penetrante vermelho. Fonte: Autor Figura 8 – Forma final do experimento. Fonte: Autor Figura 4 – Aplicação do removedor. Fonte: Autor Figura 3 - Secagem com secador de cabelo. Fonte: Autor Figura 7 – Retirada no líquido penetrante. Fonte: Autor Figura 5 – Secagem com papel toalha. Fonte: Autor Figura 9 – Capilaridade. Fonte: Andreucci (2004). Figura 10 – Ação do revelador. Fonte: Andreucci (2004).
13 FICHA TÉCNICA DO EXPERIMENTO TABELA 1 - LÍQUIDOS DE ENSAIO NÃO DESTRUTÍVEL X Nome comum Nomenclatura química Rótulo Aplicação Removedor Tricloroetileno Óleo Removedor de Trincas E- Spray Aerossol 230 GRMETAL- CHEK classe: 2 É ideal para aplicações gerais de limpeza prévia de vários setores metalúrgicos, navais, aeronáuticos entre outros. Líquido penetrante Propelente Hidrocarboneto (solvente alifático, propano, butano, polietilenoglicol, butoxietoxietano l e corante azoico) Metal-Check VP 30 propelente DYMEL 134A (E) LP visível lavável a água Com o líquido é possível detectar descontinuidade s superficiais, como trincas, dobras, etc., em materiais sólidos e não porosos. Revelador Propelente Hidrocarboneto (2- propanona, silicato de magnésio, butano e propano) Metal-Check D 70 propelentes hidrocarboneto (Hi) Revelador não aquoso Formado por finas partículas brancas, o Revelador D- Metal-Check oferece excelente visualização de pequenas descontinuidade s nas superfícies. TABELA 2 – Equipamentos e EPI’s utilizados X Nome Marca Descrição Detergente Neutro Limpol Fabricante: Bom Bril Quantidade: 500ml Cód: Neutro 5004/
15 Forjad o Dobra (^) NR* 10 7 Solda Porosidad e 30 5 3 Qualqu er Trinca (^30 10 ) Magnésio Fundid o Porosidade
Gota Fria 15 5 3 Forjad o Dobra (^) NR 10 7 Solda Porosidad e 30 10 5 Qualqu er Trinca 30 10 5 Aço Fundid o Porosidade
Gota Fria 30 10 5 Forjad o Dobra NR 10 7 Solda Porosidad e 60 20 7 Qualqu er Trinca (^30 20 ) Latão e Bronze Fundid o Porosidade
Gota Fria 10 5 3 Forjad o Dobra NR 10 7 Brasad o Porosidad e 15 10 3 Qualqu er Trinca (^30 10 ) Plástic o Qualqu er Trinca (^5) a 30 5 5 Vidro Qualqu er Trinca (^5) a 30 5 5 Titânio e Ligas Qualqu er NR 20 a 30 15 NR = Não recomendado Segundo a tabela FISPQ da Metal-Check D 70, embalado o revelador não aquoso, os principais adendos aos perigos do revelador são: suspeito de afetar fertilidade ou nascituro (CAS 9016-45- 9); pode afetar órgão após exposição prolongada ou repetida (CAS 9016-45-9); pode ser nocivo se inalado; pode ser nocivo se ingerido; provoca irritação à pele; provoca irritação ocular; pode provocar sonolência ou vertigens; nocivo para organismos aquáticos com efeitos duradouros (CAS 9016-45-9); líquido inflamável. PROPRIEDADES E PRINCÍPIOS FÍSICOS DOS AEROSSÓIS Para que os produtos tenham viabilidade para aplicação é necessário de alguns critérios, tendo boas propriedade seguindo os seguintes tópicos: a) Rápida penetração das aberturas finas;
r P R^ r P R 16 b) Habilidade de aderir e permanecer a aberturas maiores; c) Durabilidade a secagem e evaporação; d) Boa retirada de impurezas; e) Que o escoamento espalhe de forma eficiente; f) Forte brilho para visualização dos defeitos, com controle de coloração de acordo com a Lei de Beer ¹; g) Permanência da coloração após a exposição a luz, calor ou luz negra; h) Não reagir com o material testado; i) Não ser inflamável; j) Estabilidade; k) Baixo teor toxicológico; l) Baixo custo. (^1) " A intensidade da luz emitida decresce exponencialmente à medida que a espessura do meio absorvente aumenta aritmeticamente "- Lambert Beer CAPILARIDADE E ASPECTO DE PENETRAÇÃO A capilaridade está relacionada com a capacidade de tensão superficial da abertura com sua molhabilidade (Figura 11/12), ou seja, sua força de profundidade escoante a fissura/trinta, quanto menor a abertura maior tensão capilar haverá, de uma forma mais simples pode-se dizer que é a atração que a molécula de um líquido tem sobre o tubo que está em volta, fazendo o líquido subir acima do nível da superfície, ou vice e versa. Citado isso, algumas propriedades do penetrante são necessárias para a penetração da capilaridade do material como: tensão superficial, molhabilidade, volatibilidade, ponto de fulgor, inércia química, habilidade de dissolução e toxidez. Viscosidade : essa propriedade é um senso de equilíbrio, por que a intuição nos diz que quanto mais fino a viscosidade mais se adentra nas fissuras do objeto, porém não funciona dessa forma, por exemplo a água, as moléculas não tem a tendência de permanecer nas cavidades, causando tempo insuficiente para o processo, além de que precisa de velocidade adequada para quando for retirar o excedente de produto químico, não retirar o penetrante total. Tensão superficial : quando não há ligações de cargas positivas e negativas para serem feitas na superfície da molécula, as cargas opostas se atraem para si ficando mais próximas entre elas causando tensão nas ligações, isso é chamada tensão superficial. Para romper as tensões superficiais há um fenômeno que é a capilaridade impondo a atração das moléculas do líquido sobre ela (material de tubo fino, por exemplo) formando um menisco concavo (formato da parábola) conforme a figura 11, no caso da água, já que a mesma se atrai pelo objeto do tubo, o caso contrário será o menisco convexo, conforme a figura 12. 1
18 Tabela 5 - Pontos de fulgor de alguns líquidos Líquido Ponto de Fulgor Acetona -^ 18ºC Nafta - 1ºC Álcool metílico 12ºC Álcool etílico 14ºC Glicerina 160ºC Inércia química : Logicamente os componentes de aplicação não devem ser corrosivos e não agredir de forma alguma o material de análise, um produto oleoso não apresenta riscos, exceto se for emulsificante alcalino. Dependendo do material como alumínio ou magnésio, caso não for limpo na fase final, há a possibilidade de corrosão por tempo de exposição, causando “pitting”, consiste e corrosão por pequenas cavidades, perfurando a peça. Dissolução : É a homogeneização dos compostos químicos num recipiente, para manter a ação conjunta dando assim eficácia a aplicação. Toxidez : Advinda de odor exagerado, irritações, males a saúde do ser humano e agressão ao meio ambiente, o que deve ser evitado ao máximo. CONCLUSÃO Em virtude dos fatos mencionados, o experimento aplicado em laboratório foi feito sob supervisão do docente e em local adequado para manuseio dos materiais, sendo de fácil aplicação sem riscos aparentes, houve sincronia do grupo para obtenção dos dados. Os testes feitos no aço carbono 1045 usinado com os líquidos apropriados são de suma importância para toda indústria metal-mecânica, porém não somente ela, visando evitar futuro acidentes e improdutividade, com pessoas capacitadas a identificar os menores erros possíveis, já que o líquido penetrante somente identifica brechas que tem saída para a superfície, no entanto, é somente um dos métodos já existentes nos dias hodiernos. O tarugo observado foi exposto a três tipos de aerossóis na qual difere seu propósito no objeto, sendo remoção, penetrante e revelador, toda via, já se obtinha uma fissura proposital para que no final a tinta vermelho-rubro aparecesse expondo as brechas a olho nu, no caso do laboratório o experimento foi dado como ensaio não destrutível, mas na indústria que fosse aplicada o material do aço carbono estaria descartado pelo fato de já estar danificado com a trinca.
19 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Ricardo Andreucci. Abende. Líquidos Penetrantes. Edição de jan.2008. Disponível em: < file:///C:/Users/danil/Downloads/inspetor_de_lquidos_penetrantes.pdf >. Acesso em: 07 de setembro de 2021. PEREIRA, João Adriano Vieira. Estudo e Aplicação de Ensaios Não Destrutivos Líquidos penetrantes, Ultrassons, Radiografia digital - Técnica tangencial medição de espessuras. Dissertação (Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais), Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Porto, 2013. PETROBRAS. Norma N-2370 Líquido Penetrante. Revisão C. CONTEC - Comissão de Normas Técnicas: nov.2003. PETROBRAS. Norma N-1596 Ensaio Não Destrutivo – Líquido Penetrante. Revisão E. CONTEC - Comissão de Normas Técnicas: nov.2003. Luiz Fernando. Editora Abendi. Artigo técnico Segurança em áreas ou atividades de risco, Edição 63. Agosto de 2014. Disponível em: < file:///C:/Users/danil/Downloads/Palestra_realizada_no_Congresso_Nacional1%20(1). pdf >. Acesso em: 07 de setembro de 2021. FERREIRA, J. L. C.; CRISTIANO, F. J.; ESPERANÇA, F. Análise dos riscos no processo de inspeção de ensaio não destrutivo com líquido penetrante. Claúdio Schaeffer. IFSC. Apostila materiais/ mecatrônica, ensaio 19. 24/02/2016. Disponível em: <http://docente.ifsc.edu.br/claudio.schaeffer/material/2_Mecatr %C3%B4nica/Materiais_2_Meca_3/Ensaio%20de%20Materiais_(Apostila_Principal)/ ensa19.pdf>. Acesso em: 07 de setembro de 2021.