Ultra -som

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ENSAIOS DE MATERIAIS O que é ultra-som? O som audível pelo ouvido humano está compreendido entre as freqüências de 20 a 20.000 Hz. Alguns animais são capazes de ouvir ultra-sons. É o caso dos cães, que chegam a perceber sons com 25.000 vibrações por segundo (25 kHz). Os morcegos captam sons de até 50.000 vibrações por segundo (50 kHz). O ensaio ultra-sônico baseia-se no fenômeno de reflexão de ondas acústicas quando encontram obstáculos à sua propagação, dentro do material. A onda será refletida retornando até a sua fonte geradora, se o obstáculo estiver numa posição normal (perpendicular) em relação ao feixe incidente. Produção de ultra-som A forma mais comum de produzir o ultra-som para os ensaios não destrutivos é a que utiliza os cristais piezelétricos, como o sulfato de lítio, o titanato de bário, o quartzo etc. Na geração do som ao se aplicar corrente alternada de alta freqüência num cristal piezelétrico, ele vibrará na mesma freqüência, gerando o ultra-som. Na recepção, ocorre o inverso: o ultra-som fará vibrar o cristal, gerando um sinal elétrico de alta freqüência. Aplicações O ultra-som é o método de ensaio não destrutivo mais utilizado mundialmente para o ensaio de descontinuidades internas nos materiais. As maiores aplicações deste ensaio são os ensaios em soldas, laminados, forjados, fundidos, materiais compostos, medição de espessura, corrosão, etc. O ensaio ultra-sônico é, sem sombra de dúvidas, o método de ensaio não destrutivo mais utilizado e o que apresenta o maior crescimento, para a detecção de descontinuidades internas. Vantagens e Desvantagens O ensaio por ultra-som, comparado com outros métodos não destrutivos, apresenta as seguintes vantagens: - localização precisa das descontinuidades existentes nas peças, sem processos intermediários, como, por exemplo, a revelação de filmes; - alta sensibilidade ao detectar pequenas descontinuidades; - maior penetração para detectar descontinuidades internas na peça; - respostas imediatas pelo uso de equipamento eletrônico. Como desvantagens podemos citar: - exigência de bons conhecimentos técnicos do operador; - atenção durante todo o ensaio; - obediência a padrões para calibração do equipamento; - necessidade de aplicar substâncias que façam a ligação entre o equipamento de ensaio e a peça (acoplantes). Ensaio do ultra-som [imagens somente no arquivo pdf ] As técnicas ultra-sônicas são, basicamente, divididas em duas: técnicas de contato e técnicas sem contato (imersão). Transdutor, também conhecido como cabeçote, é todo dispositivo que converte um tipo de energia em outro. Conhecemos vários tipos de transdutores, entre eles o microfone e o alto-falante. No ensaio de ultra-som, os transdutores são necessários para converter energia elétrica em energia mecânica de vibração (ultra-som) e vice-versa. Na técnica de contato o transdutor é diretamente aplicado no objeto usando-se água, óleo ou outros agentes que sirvam de meio acoplante; na técnica sem contato o transdutor é manipulado a certa distância do objeto de ensaio, dentro de um meio que pode ser água ou óleo leve; isto traz vantagens por eliminar a influência da variação do acoplamento. A escolha da técnica deverá ser feita levando-se em consideração a sensibilidade, forma geométrica da peça, tipo e orientação da descontinuidade, simplicidade de operação, velocidade necessária para a inspeção, etc.. A técnica de contato é mais aplicada a produtos de grandes dimensões e estruturas soldadas, ao passo que a técnica de imersão é utilizada para o ensaio de grandes lotes de peças pequenas e idênticas através de sistemas automatizados, especialmente na indústria automobilística e aeronáutica onde se exige alta sensibilidade no ensaio. Em ambos os casos a avaliação da descontinuidade é baseada na comparação entre os sinais obtidos através dos blocos de calibração com descontinuidades artificiais com dimensões e localizações conhecidas, com aqueles obtidos da peça ensaiada. Limitações Materiais com alta atenuação acústica (madeira, concreto, certos fundidos e metais não ferrosos), ou a alta temperatura, são ensaios de difícil realização; Peças com formato complexo; A sensibilidade do ensaio é afetada pela condição superficial do objeto; A relativa dificuldade na interpretação do sinal, a qual requer um longo treinamento.